WO2020105757A1 - 이동 단말기 - Google Patents

이동 단말기

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WO2020105757A1
WO2020105757A1 PCT/KR2018/014494 KR2018014494W WO2020105757A1 WO 2020105757 A1 WO2020105757 A1 WO 2020105757A1 KR 2018014494 W KR2018014494 W KR 2018014494W WO 2020105757 A1 WO2020105757 A1 WO 2020105757A1
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WO
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ultrasonic
mobile terminal
sensor
sensing
touch
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PCT/KR2018/014494
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English (en)
French (fr)
Inventor
심홍조
김현우
윤청선
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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Priority to PCT/KR2018/014494 priority patent/WO2020105757A1/ko
Priority to US16/385,601 priority patent/US10708400B2/en
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    • H04M2250/22—Details of telephonic subscriber devices including a touch pad, a touch sensor or a touch detector

Definitions

  • the present invention relates to a sensor and a mobile terminal having the same.
  • Terminals can be divided into mobile terminals (mobile / portable terminals) and stationary terminals according to their mobility. Again, the mobile terminal may be divided into a handheld terminal and a vehicle mounted terminal according to whether the user can carry it directly.
  • the functions of mobile terminals are diversifying. For example, there are functions for data and voice communication, photo and video shooting through a camera, voice recording, music file playback through a speaker system, and output of an image or video to the display.
  • an electronic game play function is added or a multimedia player function is performed.
  • recent mobile terminals can receive multicast signals that provide visual content such as broadcast and video or television programs.
  • such a terminal is a multimedia player type having multiple functions such as taking a picture or a video, playing a music or video file, receiving a game, or broadcasting. Is being implemented.
  • a mobile terminal has been commercialized with a sensing technology for sensing various types of user input and provides various services.
  • a technique for sensing a sliding-type input in a portion where it is difficult to mount a touch sensor may be developed.
  • a technology has been developed to sense a force applied to a terminal using a force sensor, but there is also a problem in that it is difficult to accurately detect coordinate values in a wide area.
  • a new type of sensing mechanism using an ultrasonic sensor is proposed as a technology applicable to a part in which it is difficult to apply a touch sensor, such as a metal case, and the sensing area is wide, which is difficult to apply a force sensor.
  • the present invention aims to solve the above and other problems. Another object is to secure a performance capable of detecting a touch-type input applied to a border in a mobile terminal having a metal border.
  • the present invention has an object of providing a buttonless mobile terminal through which a high-performance ultrasonic sensor is implemented in a mobile terminal.
  • a user's input applied to a mobile terminal is sensed by using a signal change of an ultrasonic receiving sensor by a touch on a path of ultrasonic waves. That is, the present invention is characterized by arranging an ultrasonic sensor inside a side surface of a case made of a metal material to form a sensing area on itself, thereby realizing a mobile terminal without physical buttons on the metal material or side surfaces.
  • the mobile terminal receives the ultrasound output from the ultrasound output sensor, the main body having front, rear and side surfaces, mounted on the main body, and spaced apart from the ultrasound output sensor and the ultrasound output sensor. It includes an ultrasonic sensing unit having an ultrasonic receiving sensor, and a detecting unit for detecting the touch applied to the main body using a signal change of the ultrasonic receiving sensor by a touch on the path of the ultrasonic.
  • the ultrasonic sensing unit includes a plurality of sensing parts arranged sequentially along one direction, and the ultrasonic output sensor and the ultrasonic receiving sensor are disposed in each of the plurality of sensing parts.
  • the plurality of sensing parts may be arranged in a line along the side surface of the main body to sense the sliding input applied to the side surface of the main body.
  • the ultrasonic sensing unit may include a flexible circuit board on which the ultrasonic output sensor and ultrasonic receiving sensor are mounted.
  • the flexible circuit board may include a plurality of mounting portions protruding from the base portion and the base portion, and to which any one of the ultrasonic output sensor and the ultrasonic receiving sensor is mounted.
  • the mounting portions may protrude toward a side surface of the main body at positions spaced apart from each other along the base portion.
  • the base portion is disposed parallel to the side surface of the body, and the mounting portions protrude in a direction perpendicular to the base portion.
  • Each of the mounting portions may include a first portion protruding from the base portion, and a second portion protruding toward an adjacent mounting portion from the first portion and on which the ultrasonic output sensor or ultrasonic receiving sensor is disposed.
  • the mounting portions are bent at least at one point, so that the ultrasonic output sensor and the ultrasonic receiving sensor may be arranged to face a direction perpendicular to the base portion.
  • the mobile terminal is provided with a case forming at least a part of the exterior of the main body, and the ultrasonic output sensor and the ultrasonic receiving sensor are disposed inside the case and applied to the outside of the case. Touch is detected.
  • the case forms a side surface of the main body, and the ultrasonic sensing unit can sense a sliding input applied to the side surface of the main body.
  • a sensing region for sensing a sliding input is formed on a side surface of the main body, and the ultrasonic output sensor and ultrasonic receiving sensor may be repeatedly disposed inside the case corresponding to the sensing region.
  • a plurality of grooves are formed inside the case, and the ultrasonic output sensor and the ultrasonic receiving sensor are accommodated in any one of the plurality of grooves in a pair.
  • the plurality of grooves may be sequentially arranged along the side surface of the main body so that ultrasonic waves transmitted and received from any one of the plurality of grooves are restricted to the other, and a partition wall may be formed between the plurality of grooves.
  • the sensing sensitivity of the ultrasonic sensing unit may be corrected.
  • the mobile terminal is provided with a force sensor disposed adjacent to the ultrasonic output sensor or the ultrasonic receiving sensor, and can correct the signal change of the ultrasonic receiving sensor by using the touch sensing of the force sensor.
  • the ultrasonic output sensor or ultrasonic receiving sensor may be mounted on a flexible circuit board, and an actuator covering the force sensor may be disposed on the flexible circuit board.
  • a first sensing region for sensing a sliding input and a second sensing region for sensing a force input are formed in a line on the side of the main body, and the ultrasonic sensing unit is disposed in the first sensing region.
  • a force sensing unit is disposed in the second sensing region.
  • the first sensing region and the second sensing region are disposed outside the case forming at least a part of the side surface of the main body, and a slot is formed inside the case so that the second sensing region is bent by the force input. It can be formed.
  • the continuous physical medium is cut off. Through this, noise is prevented from flowing into other sensing parts in the vicinity, and the performance of the ultrasonic sensing unit is improved.
  • the partition formed in the case in the empty space it is possible to make the blocking of noise more robust.
  • the present invention has the advantage that it is possible to minimize the damage to the exterior design of the case by the button by sensing the touch input on the case made of metal.
  • the present invention can improve the sensing sensitivity of the ultrasonic sensor, even when the mobile terminal is covered by a cover by combining the ultrasonic sensing unit and the force sensor.
  • a first sensing region for sensing a sliding input and a second sensing region for sensing a force input are arranged in a line, so that there is no physical button, but a new type of mechanism capable of various inputs can be implemented.
  • FIG. 1A is a block diagram illustrating a mobile terminal related to the present invention.
  • 1B and 1C are conceptual views of an example of a typical mobile terminal viewed from different directions.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of configuring an ultrasonic sensing unit in a mobile terminal according to the present invention.
  • FIG 3 is a front view of a mobile terminal according to the present invention.
  • Figure 4 is an exploded view of the mobile terminal of Figure 3;
  • FIG. 5 is an enlarged view of part A of FIG. 4;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 3;
  • FIG. 7A and 7B are enlarged views of the ultrasonic sensing unit of FIG. 5.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining another embodiment of a mobile terminal according to the present invention.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a portion of FIG. 4 to which the example of FIG. 8 is applied.
  • FIG. 10 is an enlarged view of the ultrasonic sensing unit of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a control flow diagram of operating the ultrasonic sensing unit of FIG. 9.
  • FIG. 12 and 13 are cross-sectional and enlarged views showing a modification of the ultrasonic sensing unit of FIG. 9.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram for explaining another embodiment of a mobile terminal according to the present invention.
  • 15 and 16 are exploded views and cross-sectional views of the mobile terminal of FIG. 14.
  • 17A, 17B, and 18 are cross-sectional views illustrating other embodiments of the force sensing unit of FIG. 15.
  • 19 is a conceptual diagram for explaining another embodiment of the mobile terminal of the present invention.
  • Mobile terminals described herein include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), navigation, and slate PCs.
  • Tablet PC tablet PC
  • ultrabook ultrabook
  • wearable device wearable device, for example, a watch-type terminal (smartwatch), glass-type terminal (smart glass), HMD (head mounted display), etc. may be included have.
  • Mobile terminals described herein include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), navigation, and slate PCs.
  • Tablet PC tablet PC
  • ultrabook ultrabook
  • wearable device wearable device, for example, a watch-type terminal (smartwatch), glass-type terminal (smart glass), HMD (head mounted display), etc. may be included have.
  • a configuration according to the embodiment described in the present specification can be easily recognized by those skilled in the art that the configuration may be applied to a fixed terminal such as a digital TV, a desktop computer, and a digital signage, except when applicable only to a mobile terminal. will be.
  • FIG. 1A is a block diagram illustrating a mobile terminal related to the present invention
  • FIGS. 1B and 1C are conceptual views of an example of a mobile terminal related to the present invention viewed from different directions.
  • the mobile terminal 100 includes a wireless communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 140, an output unit 150, an interface unit 160, a memory 170, a control unit 180, and a power supply unit 190 ) And the like.
  • the components shown in FIG. 1A are not essential for implementing a mobile terminal, so the mobile terminal described herein may have more or fewer components than those listed above.
  • the wireless communication unit 110 among the components, between the mobile terminal 100 and the wireless communication system, between the mobile terminal 100 and another mobile terminal 100, or the mobile terminal 100 and an external server It may include one or more modules that enable wireless communication between.
  • the wireless communication unit 110 may include one or more modules connecting the mobile terminal 100 to one or more networks.
  • the wireless communication unit 110 may include at least one of a broadcast receiving module 111, a mobile communication module 112, a wireless Internet module 113, a short-range communication module 114, and a location information module 115. .
  • the input unit 120 may include a camera 121 for inputting a video signal or a video input unit, a microphone for inputting an audio signal (microphone 122), or an audio input unit, a user input unit 123 for receiving information from a user, for example , A touch key, a mechanical key, and the like.
  • the voice data or image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed by a user's control command.
  • the sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the mobile terminal, surrounding environment information surrounding the mobile terminal, and user information.
  • the sensing unit 140 includes a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, and gravity G-sensor, gyroscope sensor, motion sensor, RGB sensor, infrared sensor (IR sensor), fingerprint scan sensor, ultrasonic sensor , Optical sensor (e.g., camera (see 121)), microphone (see 122), battery gauge, environmental sensor (e.g.
  • the mobile terminal disclosed in this specification may combine and use information sensed by at least two or more of these sensors.
  • the output unit 150 is for generating output related to vision, hearing, or tactile sense, and includes at least one of a display unit 151, an audio output unit 152, a hap tip module 153, and an optical output unit 154 can do.
  • the display unit 151 may form a mutual layer structure with the touch sensor or may be integrally formed, thereby realizing a touch screen.
  • the touch screen may function as a user input unit 123 that provides an input interface between the mobile terminal 100 and a user, and at the same time, provide an output interface between the mobile terminal 100 and the user.
  • the interface unit 160 serves as a passage with various types of external devices connected to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 connects a device equipped with a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, and an identification module. It may include at least one of a port, an audio input / output (I / O) port, a video input / output (I / O) port, and an earphone port.
  • I / O audio input / output
  • I / O video input / output
  • earphone port an earphone port
  • the memory 170 stores data supporting various functions of the mobile terminal 100.
  • the memory 170 may store a number of application programs or applications that are driven in the mobile terminal 100 and data and instructions for the operation of the mobile terminal 100. At least some of these applications can be downloaded from external servers via wireless communication.
  • at least some of these application programs may exist on the mobile terminal 100 from the time of shipment for the basic functions of the mobile terminal 100 (for example, an incoming call, a calling function, a message reception, and a calling function).
  • the application program may be stored in the memory 170 and installed on the mobile terminal 100 to be driven by the controller 180 to perform an operation (or function) of the mobile terminal.
  • the controller 180 generally controls the overall operation of the mobile terminal 100.
  • the controller 180 may provide or process appropriate information or functions to the user by processing signals, data, information, etc. input or output through the above-described components or by driving an application program stored in the memory 170.
  • controller 180 may control at least some of the components discussed with reference to FIG. 1A to drive an application program stored in the memory 170. Furthermore, the controller 180 may operate by combining at least two or more of the components included in the mobile terminal 100 for driving the application program.
  • the power supply unit 190 receives external power and internal power to supply power to each component included in the mobile terminal 100.
  • the power supply unit 190 includes a battery, and the battery may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • At least some of the components may operate in cooperation with each other to implement an operation, control, or control method of a mobile terminal according to various embodiments described below.
  • the operation, control, or control method of the mobile terminal may be implemented on the mobile terminal by driving at least one application program stored in the memory 170.
  • the broadcast reception module 111 of the wireless communication unit 110 receives a broadcast signal and / or broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel.
  • Two or more broadcast receiving modules may be provided to the mobile terminal 100 for simultaneous broadcast reception or switching of broadcast channels for at least two broadcast channels.
  • the mobile communication module 112 includes technology standards or communication methods for mobile communication (eg, Global System for Mobile Communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000), EV -Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (DO), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) transmits and receives wireless signals to and from at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network constructed according to (Long Term Evolution-Advanced).
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • WCDMA Wideband CDMA
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • the wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call signal, or a text / multimedia message.
  • the wireless Internet module 113 refers to a module for wireless Internet access, and may be built in or external to the mobile terminal 100.
  • the wireless Internet module 113 is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network according to wireless Internet technologies.
  • Wireless Internet technologies include, for example, 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 (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution-Advanced (LTE-A), and the wireless Internet module ( 113) transmits and receives data according to at least one wireless Internet technology in a range including the Internet technology not listed above.
  • WLAN Wireless LAN
  • Wi-Fi Wireless-Fi
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • Direct Wireless Internet technologies
  • DLNA Digital Living Network Alliance
  • WiBro Wireless Broadband
  • WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • LTE Long
  • the wireless Internet module 113 that performs wireless Internet access through the mobile communication network ) May be understood as a type of the mobile communication module 112.
  • the short-range communication module 114 is for short-range communication, Bluetooth TM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, NFC (Near Field Communication), by using at least one of Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology, it can support short-range communication.
  • the short-range communication module 114 may be provided between the mobile terminal 100 and the wireless communication system, between the mobile terminal 100 and another mobile terminal 100, or through the mobile terminal 100 through wireless area networks. ) And other mobile terminals (100, or an external server) is located between the network can support wireless communication.
  • the short-range wireless communication network may be wireless personal area networks.
  • the other mobile terminal 100 is a wearable device capable of exchanging data with (or interlocking with) the mobile terminal 100 according to the present invention (eg, a smartwatch), smart glasses (smart glass), HMD (head mounted display).
  • the short-range communication module 114 may detect (or recognize) a wearable device capable of communicating with the mobile terminal 100 around the mobile terminal 100.
  • the controller 180 may include at least a portion of data processed by the mobile terminal 100, the short-range communication module ( 114) to the wearable device. Therefore, the user of the wearable device can use data processed by the mobile terminal 100 through the wearable device. For example, according to this, the user performs a phone call through the wearable device when a call is received by the mobile terminal 100 or, when a message is received by the mobile terminal 100, the received message through the wearable device It is possible to check the message.
  • the location information module 115 is a module for obtaining a location (or current location) of a mobile terminal, and examples thereof include a Global Positioning System (GPS) module or a Wireless Fidelity (WiFi) module.
  • GPS Global Positioning System
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • the location of the mobile terminal can be obtained by using a signal from a GPS satellite.
  • the location of the mobile terminal may be obtained based on information of a Wi-Fi module and a wireless access point (AP) that transmits or receives a wireless signal.
  • AP wireless access point
  • the location information module 115 may perform any function of other modules of the wireless communication unit 110 in order to obtain data regarding the location of the mobile terminal by substitution or additionally.
  • the location information module 115 is a module used to acquire the location (or current location) of the mobile terminal, and is not limited to a module that directly calculates or acquires the location of the mobile terminal.
  • the input unit 120 is for input of image information (or signals), audio information (or signals), data, or information input from a user.
  • the mobile terminal 100 is one Alternatively, a plurality of cameras 121 may be provided.
  • the camera 121 processes image frames such as still images or moving pictures obtained by an image sensor in a video call mode or a shooting mode. The processed image frame may be displayed on the display unit 151 or stored in the memory 170.
  • the plurality of cameras 121 provided in the mobile terminal 100 may be arranged to form a matrix structure, and through the camera 121 forming the matrix structure, various angles or focuses may be applied to the mobile terminal 100.
  • a plurality of image information may be input.
  • the plurality of cameras 121 may be arranged in a stereo structure to acquire left and right images for realizing a stereoscopic image.
  • the microphone 122 processes external sound signals as electrical voice data.
  • the processed voice data may be used in various ways according to a function (or a running application program) being performed by the mobile terminal 100. Meanwhile, various noise reduction algorithms for removing noise generated in the process of receiving an external sound signal may be implemented in the microphone 122.
  • the user input unit 123 is for receiving information from the user. When information is input through the user input unit 123, the controller 180 may control the operation of the mobile terminal 100 to correspond to the input information. .
  • the user input unit 123 is a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front, rear or side of the mobile terminal 100, a dome switch, a jog wheel, Jog switch, etc.) and a touch input means.
  • the touch-type input means is made of a virtual key, a soft key or a visual key displayed on the touch screen through software processing, or a part other than the touch screen It may be made of a touch key (touch key) disposed on.
  • the virtual key or the visual key may be displayed on the touch screen while having various forms, for example, a graphic, text, icon, video, or the like. It can be made of a combination of.
  • the sensing unit 140 senses at least one of information in the mobile terminal, surrounding environment information surrounding the mobile terminal, and user information, and generates a sensing signal corresponding thereto.
  • the controller 180 may control driving or operation of the mobile terminal 100 based on the sensing signal, or perform data processing, function, or operation related to an application program installed in the mobile terminal 100. Representative sensors among various sensors that may be included in the sensing unit 140 will be described in more detail.
  • the proximity sensor 141 refers to a sensor that detects the presence or absence of an object approaching a predetermined detection surface or an object in the vicinity using mechanical force or infrared light without mechanical contact.
  • the proximity sensor 141 may be provided with the proximity sensor 141 in the inner region of the mobile terminal or the proximity of the touch screen surrounded by the touch screen.
  • the proximity sensor 141 examples include a transmission type photoelectric sensor, a direct reflection type photoelectric sensor, a mirror reflection type photoelectric sensor, a high frequency oscillation type proximity sensor, a capacitive type proximity sensor, a magnetic type proximity sensor, and an infrared proximity sensor.
  • the proximity sensor 141 may be configured to detect the proximity of the object with a change in electric field according to the proximity of the conductive object. In this case, the touch screen (or touch sensor) itself may be classified as a proximity sensor.
  • the proximity sensor 141 may detect a proximity touch and a proximity touch pattern (eg, proximity touch distance, proximity touch direction, proximity touch speed, proximity touch time, proximity touch position, proximity touch movement state, etc.). have.
  • the controller 180 processes data (or information) corresponding to the proximity touch operation and the proximity touch pattern detected through the proximity sensor 141, and further, visual information corresponding to the processed data. It can be output on the touch screen. Furthermore, the controller 180 may control the mobile terminal 100 such that different operations or data (or information) are processed according to whether a touch on the same point on the touch screen is a proximity touch or a touch touch. .
  • the touch sensor detects a touch (or touch input) applied to the touch screen (or display unit 151) using at least one of various touch methods such as a resistive film method, a capacitive method, an infrared method, an ultrasonic method, and a magnetic field method. do.
  • the touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific portion of the touch screen or capacitance generated in the specific portion into an electrical input signal.
  • the touch sensor may be configured to detect a location, an area, a pressure when a touch is touched, a capacitance when a touch object is touched on the touch screen, and the like.
  • the touch object is an object that applies a touch to the touch sensor, and may be, for example, a finger, a touch pen or a stylus pen, a pointer, and the like.
  • the touch controller processes the signal (s) and then transmits corresponding data to the controller 180. Accordingly, the control unit 180 can know which area of the display unit 151 has been touched, and the like.
  • the touch controller may be a separate component from the controller 180 or may be the controller 180 itself.
  • the controller 180 may perform different controls or perform the same control according to the type of the touch object that touches the touch screen (or a touch key provided in addition to the touch screen). Whether to perform different control or the same control according to the type of the touch object, it may be determined according to the current operating state of the mobile terminal 100 or an application program being executed.
  • touch sensors and proximity sensors described above are independently or in combination, such as short touch or tap touch, long touch, multi touch, and drag touch on the touch screen. (drag touch), flick touch, pinch-in touch, pinch-out touch, swipe touch, hovering touch, etc. Various types of touch can be sensed.
  • the ultrasonic sensor may recognize location information of a sensing target using ultrasonic waves.
  • the control unit 180 may calculate the position of the wave generating source through information sensed by the optical sensor and the plurality of ultrasonic sensors.
  • the position of the wave generator can be calculated by using a property in which light is much faster than ultrasonic waves, that is, a time when light reaches the optical sensor is much faster than a time when ultrasonic waves reach the ultrasonic sensor. More specifically, the position of the wave generator may be calculated by using a time difference from the time at which the ultrasound reaches the light as a reference signal.
  • the camera 121 which is considered as the configuration of the input unit 120, includes at least one of a camera sensor (eg, CCD, CMOS, etc.), a photo sensor (or image sensor), and a laser sensor.
  • a camera sensor eg, CCD, CMOS, etc.
  • a photo sensor or image sensor
  • a laser sensor e.g., a laser sensor
  • the camera 121 and the laser sensor are combined with each other to detect a touch of a sensing target for a 3D stereoscopic image.
  • the photo sensor may be stacked on a display element, which is configured to scan the movement of the sensing object close to the touch screen. More specifically, the photo sensor mounts photo diodes and TRs (transistors) in rows / columns to scan the contents placed on the photo sensor using electrical signals that change according to the amount of light applied to the photo diode. That is, the photo sensor performs coordinate calculation of the sensing object according to the change amount of light, and through this, location information of the sensing object may be obtained.
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the mobile terminal 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven by the mobile terminal 100, or user interface (UI) or graphical user interface (GUI) information according to the execution screen information. .
  • UI user interface
  • GUI graphical user interface
  • the display unit 151 may be configured as a stereoscopic display unit for displaying a stereoscopic image.
  • a three-dimensional display method such as a stereoscopic method (glasses method), an auto stereoscopic method (glasses-free method), or a projection method (holographic method) may be applied to the stereoscopic display unit.
  • the audio output unit 152 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 170 in a call signal reception, call mode or recording mode, voice recognition mode, broadcast reception mode, or the like.
  • the sound output unit 152 may also output sound signals related to functions (eg, call signal reception sound, message reception sound, etc.) performed in the mobile terminal 100.
  • the sound output unit 152 may include a receiver, a speaker, a buzzer, and the like.
  • the haptic module 153 generates various tactile effects that the user can feel.
  • a typical example of the tactile effect generated by the haptic module 153 may be vibration.
  • the intensity and pattern of vibration generated in the haptic module 153 may be controlled by a user's selection or setting of a control unit.
  • the haptic module 153 may synthesize different vibrations and output them sequentially or sequentially.
  • the haptic module 153 is used for stimulation such as pin arrangement that vertically moves with respect to the contact skin surface, jet or suction power of air through a jet or intake, grazing on the skin surface, contact with an electrode, and electrostatic force.
  • Various tactile effects can be generated, such as an effect and an effect of reproducing a feeling of cold and warm using an element capable of absorbing heat or generating heat.
  • the haptic module 153 may not only deliver a tactile effect through direct contact, but may also be implemented so that the user can feel the tactile effect through muscle sensations such as fingers or arms. Two or more haptic modules 153 may be provided according to a configuration aspect of the mobile terminal 100.
  • the light output unit 154 outputs a signal for notifying the occurrence of an event using the light of the light source of the mobile terminal 100.
  • Examples of events generated in the mobile terminal 100 may include receiving messages, receiving call signals, missed calls, alarms, schedule notifications, receiving emails, and receiving information through applications.
  • the signal output from the light output unit 154 is implemented as the mobile terminal emits light of a single color or a plurality of colors to the front or rear.
  • the signal output may be terminated by the mobile terminal detecting the user's event confirmation.
  • the interface unit 160 serves as a passage with all external devices connected to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 receives data from an external device, receives power, transfers it to each component inside the mobile terminal 100, or allows data inside the mobile terminal 100 to be transmitted to the external device.
  • a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, a port for connecting a device equipped with an identification module (port), audio I / O (Input / Output) port, video I / O (Input / Output) port, earphone port, and the like may be included in the interface unit 160.
  • the identification module is a chip that stores various information for authenticating the usage rights of the mobile terminal 100, a user identification module (UIM), a subscriber identity module (SIM), universal user authentication It may include a module (universal subscriber identity module; USIM).
  • the device provided with the identification module (hereinafter referred to as 'identification device') may be manufactured in a smart card format. Accordingly, the identification device may be connected to the terminal 100 through the interface unit 160.
  • the interface unit 160 becomes a passage through which power from the cradle is supplied to the mobile terminal 100 or is input by the user from the cradle.
  • Various command signals may be passages to the mobile terminal 100.
  • Various command signals or power inputted from the cradle may be operated as signals for recognizing that the mobile terminal 100 is correctly mounted on the cradle.
  • the memory 170 may store a program for the operation of the controller 180, and may temporarily store input / output data (eg, a phone book, a message, a still image, a video, etc.).
  • the memory 170 may store data related to various patterns of vibration and sound output when a touch is input on the touch screen.
  • the memory 170 is a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type, an SDD type (Silicon Disk Drive type), a multimedia card micro type ), Card type memory (e.g. SD or XD memory, etc.), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read (EPMROM) It may include a storage medium of at least one type of -only memory (PROM), programmable read-only memory (PROM), magnetic memory, magnetic disk and optical disk.
  • the mobile terminal 100 may be operated in connection with a web storage performing a storage function of the memory 170 on the Internet.
  • the controller 180 controls the operation related to the application program and the overall operation of the mobile terminal 100 in general. For example, when the state of the mobile terminal satisfies a set condition, the controller 180 may execute or release a lock state that restricts input of a user's control command to applications.
  • the controller 180 performs control and processing related to voice calls, data communication, video calls, etc., or performs pattern recognition processing capable of recognizing handwriting input or drawing input on the touch screen as text and images, respectively. Can be. Furthermore, in order to implement various embodiments described below on the mobile terminal 100 according to the present invention, the controller 180 may control any one or a combination of the above-described components.
  • the power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the controller 180 and supplies power required for the operation of each component.
  • the power supply unit 190 includes a battery, and the battery may be a built-in battery made to be rechargeable, and may be detachably coupled to a terminal body for charging and the like.
  • the power supply unit 190 may include a connection port, and the connection port may be configured as an example of the interface 160 to which an external charger that supplies power for charging the battery is electrically connected.
  • the power supply unit 190 may be configured to charge the battery wirelessly without using the connection port.
  • the power supply unit 190 uses one or more of an inductive coupling method based on a magnetic induction phenomenon from an external wireless power transmission device or a magnetic resonance coupling method based on an electromagnetic resonance phenomenon. Power can be delivered.
  • various embodiments below may be implemented in a recording medium readable by a computer or a similar device using, for example, software, hardware, or a combination thereof.
  • the disclosed mobile terminal 100 has a bar-shaped terminal body.
  • the present invention is not limited to this, and can be applied to various structures such as a watch type, a clip type, a glass type, or a folder type, a flip type, a slide type, a swing type, and a swivel type in which two or more bodies are coupled to move relative to each other . It will be related to a specific type of mobile terminal, but the description of a specific type of mobile terminal can be generally applied to other types of mobile terminals.
  • the terminal body may be understood as a concept of referring to the mobile terminal 100 as at least one aggregate.
  • the mobile terminal 100 includes a case (for example, a frame, a housing, a cover, etc.) forming an exterior. As illustrated, the mobile terminal 100 may include a front case 101 and a rear case 102. Various electronic components are disposed in the inner space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102. At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102.
  • a case for example, a frame, a housing, a cover, etc.
  • the mobile terminal 100 may include a front case 101 and a rear case 102.
  • Various electronic components are disposed in the inner space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102.
  • At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102.
  • a display unit 151 is disposed on the front of the terminal body to output information. As illustrated, the window 151a of the display unit 151 is mounted on the front case 101 to form the front surface of the terminal body together with the front case 101.
  • electronic components may also be mounted on the rear case 102.
  • Electronic components that can be mounted on the rear case 102 include a removable battery, an identification module, and a memory card.
  • the rear case 102 may be detachably coupled to the rear cover 103 for covering the mounted electronic components. Therefore, when the rear cover 103 is separated from the rear case 102, the electronic components mounted on the rear case 102 are exposed to the outside.
  • the rear cover 103 when the rear cover 103 is coupled to the rear case 102, a part of the side surface of the rear case 102 may be exposed. In some cases, the rear case 102 may be completely covered by the rear cover 103. Meanwhile, an opening for exposing the camera 121b or the sound output unit 152b to the outside may be provided in the rear cover 103.
  • These cases (101, 102, 103) may be formed by injection of synthetic resin or may be formed of metal, for example, stainless steel (STS), aluminum (Al), titanium (Ti), or the like.
  • STS stainless steel
  • Al aluminum
  • Ti titanium
  • the mobile terminal 100 may be configured such that one case provides the interior space, unlike the above example, in which a plurality of cases provide an interior space accommodating various electronic components.
  • the mobile terminal 100 of a uni-body in which synthetic resin or metal extends from the side to the rear may be implemented.
  • the mobile terminal 100 may be provided with a waterproof portion (not shown) to prevent water from entering the terminal body.
  • the waterproof portion is provided between the window 151a and the front case 101, between the front case 101 and the rear case 102, or between the rear case 102 and the rear cover 103, the combination of these It may include a waterproof member for sealing the interior space of the city.
  • the mobile terminal 100 includes a display unit 151, first and second sound output units 152a and 152b, a proximity sensor 141, an illuminance sensor 142, a light output unit 154, the first and second units Cameras 121a and 121b, first and second operation units 123a and 123b, a microphone 122, and an interface unit 160 may be provided.
  • the mobile terminal 100 in which the second sound output unit 152b and the second camera 121b are disposed on the rear surface of the mobile terminal 100 will be described as an example.
  • first operation unit 123a may not be provided on the front of the terminal body, and the second sound output unit 152b may be provided on the side of the terminal body rather than the rear of the terminal body.
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the mobile terminal 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven by the mobile terminal 100, or user interface (UI) or graphical user interface (GUI) information according to the execution screen information. .
  • UI user interface
  • GUI graphical user interface
  • the display unit 151 includes a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (flexible). display), a three-dimensional display (3D display), an electronic ink display (e-ink display).
  • two or more display units 151 may be present depending on the implementation form of the mobile terminal 100.
  • a plurality of display units may be spaced apart from one surface or integrally disposed in the mobile terminal 100, or may be respectively disposed on different surfaces.
  • the display unit 151 may include a touch sensor that senses a touch on the display unit 151 so that a control command can be input by a touch method. Using this, when a touch is made to the display unit 151, the touch sensor detects the touch, and the controller 180 can be configured to generate a control command corresponding to the touch based on the touch.
  • the content input by the touch method may be a letter or a number, or an instruction or designable menu item in various modes.
  • the touch sensor is composed of a film having a touch pattern, is disposed between the display (not shown) on the rear surface of the window 151a and the window 151a, or a metal wire patterned directly on the back surface of the window 151a. It can be.
  • the touch sensor may be integrally formed with the display.
  • the touch sensor may be disposed on the substrate of the display, or may be provided inside the display.
  • the display unit 151 may form a touch screen together with a touch sensor, and in this case, the touch screen may function as a user input unit 123 (see FIG. 1A). In some cases, the touch screen may replace at least some functions of the first operation unit 123a.
  • the first sound output unit 152a may be implemented as a receiver that delivers a call sound to the user's ear, and the second sound output unit 152b is a loud speaker that outputs various alarm sounds or multimedia playback sounds. ).
  • An acoustic hole for emitting sound generated from the first sound output unit 152a may be formed in the window 151a of the display unit 151.
  • the present invention is not limited thereto, and the sound may be configured to be emitted along an assembly gap between structures (for example, a gap between the window 151a and the front case 101). In this case, the appearance of the mobile terminal 100 may be simpler because the holes formed independently for the sound output are not visible or hidden.
  • the light output unit 154 is configured to output light to notify when an event occurs. Examples of the event include message reception, call signal reception, missed calls, alarm, schedule notification, email reception, information reception through an application, and the like.
  • the control unit 180 may control the light output unit 154 so that the output of light is terminated when the user's event confirmation is detected.
  • the first camera 121a processes an image frame of a still image or video obtained by an image sensor in a shooting mode or a video call mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151, and may be stored in the memory 170.
  • the first and second operation units 123a and 123b are examples of the user input unit 123 operated to receive a command for controlling the operation of the mobile terminal 100, and may also be collectively referred to as a manipulating portion. have.
  • the first and second operation units 123a and 123b may be employed in any manner as long as the user operates the device with a tactile feeling, such as touch, push, scroll, and the like.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be employed in such a way that the user operates without a tactile feeling through a proximity touch, a hovering touch, or the like.
  • the first operation unit 123a is illustrated as a touch key, but the present invention is not limited thereto.
  • the first operation unit 123a may be a mechanical key or a combination of a touch key and a push key.
  • Contents input by the first and second operation units 123a and 123b may be variously set.
  • the first operation unit 123a receives commands such as a menu, home key, cancel, search, etc.
  • the second operation unit 123b is output from the first or second sound output units 152a, 152b. Commands such as adjusting the volume of the sound and switching to the touch recognition mode of the display unit 151 may be received.
  • a rear input unit (not shown) may be provided.
  • the rear input unit is operated to receive a command for controlling the operation of the mobile terminal 100, and the input content may be variously set. For example, commands such as power on / off, start, end, scroll, etc., control the volume of sound output from the first and second sound output units 152a, 152b, and touch recognition mode of the display unit 151. You can receive commands such as conversion of.
  • the rear input unit may be implemented in a form capable of input by touch input, push input, or a combination thereof.
  • the rear input unit may be disposed to overlap the front display unit 151 in the thickness direction of the terminal body.
  • the rear input unit may be disposed on the rear upper portion of the terminal body so as to be easily operated using the index finger.
  • the present invention is not necessarily limited to this, and the position of the rear input unit may be changed.
  • the rear input unit when the rear input unit is provided on the rear of the terminal body, a new type of user interface using the rear input unit may be implemented.
  • the touch screen or rear input unit described above replaces at least some functions of the first operation unit 123a provided on the front surface of the terminal body, when the first operation unit 123a is not disposed on the front surface of the terminal body,
  • the display unit 151 may be configured as a larger screen.
  • the mobile terminal 100 may be provided with a fingerprint recognition sensor for recognizing a user's fingerprint, and the controller 180 may use fingerprint information detected through the fingerprint recognition sensor as an authentication means.
  • the fingerprint recognition sensor may be embedded in the display unit 151 or the user input unit 123.
  • the microphone 122 is configured to receive a user's voice, other sounds, and the like.
  • the microphone 122 may be provided at a plurality of locations and configured to receive stereo sound.
  • the interface unit 160 is a passage through which the mobile terminal 100 can be connected to an external device.
  • the interface unit 160 is a connection terminal for connection with other devices (eg, earphones, external speakers), a port for short-range communication (for example, an infrared port (IrDA Port), a Bluetooth port (Bluetooth) Port, Wireless LAN Port, etc.], or at least one of a power supply terminal for supplying power to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 may be implemented in the form of a socket that accommodates an external card such as a subscriber identification module (SIM) or a user identity module (UIM) or a memory card for storing information.
  • SIM subscriber identification module
  • UIM user identity module
  • a second camera 121b may be disposed on the rear side of the terminal body.
  • the second camera 121b has a shooting direction substantially opposite to the first camera 121a.
  • the second camera 121b may include a plurality of lenses arranged along at least one line.
  • the plurality of lenses may be arranged in a matrix format.
  • Such a camera may be referred to as an 'array camera'.
  • the second camera 121b is configured as an array camera, images may be photographed in various ways using a plurality of lenses, and images of a better quality may be obtained.
  • the flash 124 may be disposed adjacent to the second camera 121b. When the flash 124 photographs the subject with the second camera 121b, the light is directed toward the subject.
  • a second sound output unit 152b may be additionally disposed on the terminal body.
  • the second sound output unit 152b may implement a stereo function together with the first sound output unit 152a, or may be used to implement a speakerphone mode during a call.
  • the terminal body may be provided with at least one antenna for wireless communication.
  • the antenna may be built in the terminal body or may be formed in the case.
  • the antenna forming part of the broadcast receiving module 111 may be configured to be pulled out from the terminal body.
  • the antenna may be formed of a film type and attached to the inner surface of the rear cover 103, or a case including a conductive material may be configured to function as an antenna.
  • the terminal body is provided with a power supply unit 190 (see FIG. 1A) for supplying power to the mobile terminal 100.
  • the power supply unit 190 may include a battery 191 built in the terminal body or configured to be detachable from the outside of the terminal body.
  • the battery 191 may be configured to receive power through a power cable connected to the interface unit 160. Also, the battery 191 may be configured to be wirelessly charged through a wireless charger.
  • the wireless charging may be implemented by a magnetic induction method or a resonance method (magnetic resonance method).
  • the rear cover 103 is coupled to the rear case 102 so as to cover the battery 191 to limit the detachment of the battery 191, and is configured to protect the battery 191 from external shocks and foreign objects.
  • the rear cover 103 may be detachably coupled to the rear case 102.
  • An accessory that protects the appearance or assists or expands the function of the mobile terminal 100 may be added to the mobile terminal 100.
  • An example of such an accessory is a cover or pouch that covers or accommodates at least one side of the mobile terminal 100.
  • the cover or pouch may be configured to expand the function of the mobile terminal 100 in conjunction with the display unit 151.
  • Another example of an accessory is a touch pen for assisting or extending a touch input to a touch screen.
  • a mechanism for sensing a user's input using a new type of sensing technology may be applied to the aforementioned mobile terminal, and the mechanism will be described in more detail below.
  • a touch type input applied to a case, a side decoration member, a window, a battery cover, etc. of a mobile terminal using an ultrasonic sensing unit for example, a short touch or tap touch, a long touch (long touch), multi touch, drag touch, flick touch, pinch-in touch, pinch-out touch, switch It detects swipe touch, hovering touch, etc.
  • the ultrasonic sensing unit is configured to sense a sliding touch. Sliding touch refers to the input of a person's finger or other object, such as a stylus pen, sliding from one point to another spaced apart.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an example of configuring an ultrasonic sensing unit in a mobile terminal according to the present invention.
  • an ultrasonic sensing unit 143 is disposed inside the case 104 that forms at least a part of the appearance of the mobile terminal.
  • the case 104 includes a frame, a housing, a cover, a window, a rear cover, a deco member, and a flexible display provided in the mobile terminal.
  • the mobile terminal may be configured such that one case provides the interior space, unlike an example in which a plurality of cases provide interior space for accommodating various electronic components.
  • the case 104 may be formed by injecting synthetic resin or may be formed of metal, for example, stainless steel (STS), aluminum (Al), titanium (Ti), or the like.
  • STS stainless steel
  • Al aluminum
  • Ti titanium
  • the ultrasonic sensing unit 143 may be mounted on the main body of the mobile terminal to face the inner surface of the case 104. More specifically, the ultrasonic sensing unit 143 may include an ultrasonic output sensor 144, an ultrasonic receiving sensor 145, and a circuit board 146.
  • the ultrasonic output sensor 144 is mounted at a point on the circuit board 146 and is configured to output ultrasonic waves.
  • Ultrasound is a sound wave that cannot be felt by the human ear because the frequency is very high, more than 16,000 hertz per second, and the frequency is high and the wavelength is short.
  • the ultrasonic output sensor 144 may be a piezoelectric sensor, and acoustic waves of ultrasonic waves may be generated from an electrical signal as a result of a piezo-electric effect.
  • the ultrasonic output sensor 145 is spaced apart from the ultrasonic output sensor 144 to receive ultrasonic waves output from the ultrasonic output sensor 144.
  • the ultrasonic output sensor 145 may be disposed on the circuit board 146 at a predetermined distance from the ultrasonic output sensor 144.
  • the circuit board 146 may be disposed to face the inside of the case 104. More specifically, the surface on which the ultrasonic output sensor 144 and the ultrasonic output sensor 145 are mounted on the circuit board 146 is disposed to face the inner surface of the case 104.
  • the ultrasonic output sensor 144 and the ultrasonic output sensor 145 may be positioned to contact the inner surface of the case 104, respectively.
  • upper surfaces of the ultrasonic output sensor 144 and the ultrasonic output sensor 145 may be adhered to the inner surface of the case by an adhesive member 121.
  • the ultrasonic wave output from the ultrasonic output sensor 144 may be a surface acoustic wave.
  • the surface acoustic wave is an acoustic wave that propagates along the surface of an elastic substrate, and as a result of the piezoelectric effect, an acoustic wave is generated from an electric signal, and the electric field of the acoustic wave is concentrated near the substrate surface.
  • the ultrasonic output sensor 144 capable of vibrating ultrasonic waves is disposed on the inner surface of the case 104, a surface acoustic wave may propagate along the case 104.
  • a finger or other object comes into contact with the surface of the case 104, ultrasonic waves are absorbed or reduced, and the contact position can be sensed by a signal change of the ultrasonic output sensor 145.
  • the mobile terminal may include a detection unit (not shown) that detects the touch applied to the main body using a signal change of the ultrasonic output sensor 145 due to a touch in the path of the ultrasonic wave.
  • the detection unit may be a driving driver provided on the circuit board 146, another circuit board (for example, a main circuit board) electrically connected to the circuit board 146, or provided on the other circuit board It can be a separate driving chip.
  • the ultrasonic sensing unit 143 may be arranged in one direction, the ultrasonic output sensor 144 and the ultrasonic output sensor 145 to detect a sliding touch. Through this, it detects that a finger or other object is sliding on the surface of the case 104, and the detection unit processes it as a preset control command.
  • the preset control command may be, for example, adjusting the screen brightness in the setting, adjusting the size of vibration or sound, and may be a volume manipulation or switching of a playback file in the music or video playback mode, and scrolling operation in the Internet mode.
  • the ultrasonic sensing unit 143 may detect the magnitude of the touch force like a force sensor by using the absorption amount of the ultrasonic waves. For example, when the case 104 is pressed with a weak force, the area to be touched is narrow, so that the absorption amount of ultrasonic waves is also reduced. On the other hand, when the case 104 is pressed with a strong force, the area to be touched is large, so that the absorption amount of ultrasonic waves is increased. In this indirect manner, the ultrasonic sensing unit 143 can detect the magnitude of the force of the touch input. In this case, the control command defined in the touch input may be a squeeze input.
  • the ultrasonic sensing unit 143 is disposed on both sides of the main body, so that a grip state and a squeeze state can be distinguished according to the amount of applied pressure. For example, when a pressure less than a preset value is applied to the touch input, it may be classified as a grip state. On the other hand, when a pressure equal to or greater than a preset value is applied to the touch input, it is divided into a squeeze state, and a control operation can be performed accordingly.
  • FIG. 3 is a front view of a mobile terminal according to the present invention
  • FIG. 4 is an exploded view of the mobile terminal of FIG. 3
  • FIG. 5 is a partially enlarged view of part A of FIG. 4
  • FIG. 6 is taken along line BB of FIG. 7A and 7B are enlarged views of the ultrasonic sensing unit of FIG. 5.
  • the ultrasonic sensing unit 243 is formed on one side of the terminal body.
  • the ultrasonic sensing unit 243 may be disposed on both sides of the terminal.
  • the ultrasonic sensing unit 243 may be disposed on the front or rear of the terminal.
  • the mobile terminal 200 includes a case 204 forming the appearance of the terminal body.
  • the cover glass 251a may be further included according to the embodiment.
  • the case 204 is disposed under the cover glass 251a.
  • the cover glass 251a may be the window 151a of the display unit 151 described above, and may form the front surface of the terminal body.
  • the cover glass 251a may be formed of tempered glass.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and other materials such as synthetic resin may be used as long as it is a transparent material capable of transmitting visual information while covering the display.
  • a rear cover 203 may be mounted on the rear side of the case 204.
  • the cover glass 251a and the rear cover 203 are respectively accommodated in the front side and rear side of the case 204, and the cover glass 251a, the rear cover 203, and An inner space is formed between the cases 204.
  • a number of parts such as a display module may be formed on the front side of the case 204 among the interior spaces.
  • the above-described display unit 151 includes a cover glass 251a and a display module.
  • the cover glass 251a includes a transparent area R1 displaying visual information toward the outside and an opaque area R2 surrounding the transparent area R1, as shown in FIG. 3.
  • the region R2 forms a bezel area.
  • a print layer may be formed on the lower surface of the opaque region R2, and visual information by the display module may not be displayed outside the print layer.
  • the electronic component that can be mounted on the case 204 includes a removable battery, an identification module, and a memory card.
  • the rear cover 203 may be coupled to the rear surface of the case 204 to cover the electronic components mounted on the case 204.
  • the rear cover 203 is formed to cover the rear surface of the terminal 200 except for an area exposing components such as a rear input unit, a flash, a camera, or an audio output unit.
  • the rear input unit is a fingerprint sensor, and may be configured to recognize a user's fingerprint and perform user authentication.
  • the case 204 may be formed of a metal material, and may be referred to as a metal case.
  • the case 204 is made of a metal material and has sufficient rigidity even when formed in a thin thickness, and thus can be a frame.
  • the case 204 may include a metal rim 206.
  • the metal rim 206 forms a side surface of the mobile terminal, and is a surface connecting the front and rear surfaces of the mobile terminal, and may be made of a metal material.
  • the case 204 includes a frame portion 205 facing the cover glass 251a, and the metal frame 206 may be formed at an edge of the frame portion 205.
  • the frame portion 205 is a portion parallel to the front and rear surfaces of the mobile terminal, and may include a front side facing the front side and a rear side facing the rear side.
  • the metal rim 204 may be disposed in a direction perpendicular to the frame portion 205 to support the cover glass 251a at the front side and support the rear cover 203 at the rear side.
  • the support does not only mean that it is in contact with each other, but may also be referred to as a meaning that includes things that are matched with each other.
  • a display module may be accommodated on the front side of the frame portion 205, and the metal frame 206 may extend along the edge of the frame portion 205 to form a metal frame of the mobile terminal. have.
  • the metal rim 206 may include a first metal rim 207 disposed at the top or bottom of the mobile terminal and a second metal rim 208 disposed at side surfaces of the mobile terminal.
  • the first metal rim 207 may include an upper end 207a located at the top of the mobile terminal and a lower end 207b located at the bottom, and the second metal rim 208 is the mobile terminal. It comprises a side end portion (208a, 208b) located on both sides of the.
  • the upper portion 207a and the lower portion 207b extend in one direction between the side surfaces of the mobile terminal to form an external appearance of the top or bottom of the mobile terminal.
  • the side end portions 208a and 208b are arranged in a pair between the upper end portion and the lower end portion to form an external appearance of the side surface of the mobile terminal. As illustrated, in this embodiment, the case where the upper end 207a and the lower end 207b of the metal rim are shorter than the side ends 208a and 208b is illustrated.
  • the ultrasonic sensing unit 243 described above may be disposed adjacent to one side of the side ends 208a and 208b of the mobile terminal.
  • the ultrasonic sensing unit 243 includes a flexible circuit board 246 on which an ultrasonic output sensor 244 and an ultrasonic output sensor 245 are mounted, and the flexible circuit board 246 includes the frame unit ( 205).
  • the flexible circuit board 246 may include a base portion 247 disposed on a plane of the frame portion 205.
  • the plane of the frame portion 205 may be the rear surface of the frame portion 205.
  • the base portion 247 may be elongated along the side surface of the terminal, and may be disposed at a position adjacent to the metal frame portion 206 in the frame portion 205. That is, the base portion 247 may be formed parallel to the side surface of the terminal on one side of the frame portion 205.
  • One end of the sink base portion 247 may be connected to a main circuit board (not shown) of the mobile terminal, and the main circuit board may operate as the above-described controller. Further, the main circuit board may be a circuit board electrically connected to an antenna pattern and configured to process a wireless signal (or wireless electromagnetic wave) transmitted and received.
  • a wireless signal or wireless electromagnetic wave
  • the detection unit for detecting the touch applied to the main body using the signal change of the ultrasonic output sensor 245 due to the touch on the path of the ultrasound becomes the control unit, or a driving chip provided in the control unit Can be.
  • a driver is mounted on the flexible circuit board 246, and the driver may be a detection unit.
  • the flexible circuit board 246 may include a plurality of mounting portions 248.
  • the mounting portions 248 may protrude from the base portion 247, respectively, and may be formed to mount one of the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245.
  • the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245 are disposed inside the case 204 to sense a touch applied to the outside of the case 204.
  • the case 204 forms a side surface of the main body
  • the ultrasonic sensing unit 243 may sense a sliding input applied to the side surface of the main body.
  • a sensing area SR for sensing a sliding input is formed on a side surface of the main body.
  • the sensing area SR formed on the side ends 208a and 208b may be formed on a metal edge of the long side opposite to the position where the battery of the mobile terminal is provided.
  • the battery when the battery is provided adjacent to the side end portion 208b on the right side, it may be formed on the side end portion 208a on the left side, and when the battery 191 is adjacent to the side end portion 208a on the left side, the opposite side It may be formed on the side end portion 208b on the right side of the phosphorus.
  • it may be formed on the right side end portion 208b as shown in the drawings. That is, when viewed from the front direction of the terminal body, the sensing region SR may be formed at the right side end portion 208b corresponding to the right ledger portion of the metal frame 208.
  • the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245 may be repeatedly disposed inside the case corresponding to the sensing area SR.
  • a plurality of ultrasonic output sensors 244 and a plurality of ultrasonic output sensors 245 are provided in the ultrasonic sensing unit 243, the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245 is one direction It can be arranged alternately along.
  • the pair of ultrasonic output sensors 244 and the ultrasonic output sensors 245 may form one sensing part SP. That is, the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245 may be disposed in each of the plurality of sensing parts SP, so that the ultrasonic sensing unit 243 is sequentially arranged along one direction.
  • a plurality of sensing parts SP may be included. Therefore, in this embodiment, the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245 may be formed in the same number as each other, and the total number of sensors may be an even number.
  • one ultrasonic output sensor 244 or one ultrasonic output sensor 245 may be mounted on one mounting portion 248, so that the plurality of mounting portions 248 also operate as a pair, and the It can be arranged sequentially along one direction.
  • the ultrasonic sensing unit 143 for reducing noise signals Mechanisms can be applied.
  • a waveform may be transmitted through the flexible circuit board 146 in addition to the case 204, from which the noise signal may overlap with the original signal, and phase shift or the like may occur.
  • the continuous physical medium between the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245 is cut off.
  • an empty space for reducing noise transmitted through the flexible circuit board 246 may be formed between the mounting parts 248.
  • the mounting portions 248 may protrude toward the side of the main body at positions spaced apart from each other along the base portion 247 so that the empty space is formed.
  • the base portion 247 is disposed parallel to the side surface of the main body, and the mounting portions 248 may protrude in a direction perpendicular to the base portion 247.
  • the mounting portions 248 are bent at least at one point, through which the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245 may be arranged to face the side of the terminal. That is, the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245 are disposed so as to face a direction perpendicular to the base unit 247, and senses a touch input applied to a side surface of the main body.
  • the mounting portions 248 may include a first portion 248a and a second portion 248b, respectively.
  • the first portion 248a is a portion protruding from the base portion 247 and may be sequentially disposed along one side of the base portion 247.
  • the first portion 248a protrudes in a direction perpendicular to the base portion 247 and may be bent at least at one point.
  • the second portion 248b may protrude toward the adjacent mounting portion 248 from the first portion 248a, and may be a portion in which the ultrasonic output sensor 244 or the ultrasonic output sensor 245 is disposed.
  • the second portion 248b is formed to be elongated in a direction perpendicular to the first portion 248a, and may have an area where the ultrasonic output sensor 244 or the ultrasonic output sensor 245 is mounted. .
  • the second portion 248b may be sequentially arranged along a direction parallel to the base portion 247, so that the second portion 248b is sequentially arranged along the side surface of the body.
  • the plurality of sensing parts SP may be arranged in a line along the side surface of the main body. According to the arrangement, touch sensing sections corresponding to each sensing part SP are continued along one direction.
  • the base portion 247 extends along the one direction, but the mounting portion 248 protrudes separately from the base portion 247, so that the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor ( An empty space may be formed in the arrangement direction of 245). Therefore, the noise signal is hardly transmitted through the flexible circuit board 246.
  • the ultrasonic sensing unit 243 can detect the sliding input applied to the side of the main body.
  • a plurality of grooves 208 are formed inside the case 204, and the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245 are limited to any one of the plurality of grooves 208. Can be accommodated in pairs. According to this structure, the plurality of grooves 208 are sequentially arranged along the side surface of the main body so that ultrasonic waves transmitted and received in any one of the plurality of grooves 208 are restricted to the other, the plurality of grooves A partition wall may be formed between 208.
  • a recessed area may be formed on the metal rim 206 such that the ultrasound output sensor 244 and the ultrasound output sensor 245 are disposed.
  • the recessed area may be a groove 208.
  • the grooves 208 may be formed in a position not exposed to the outside on the metal frame 206.
  • a plurality of grooves 208 may be arranged in a line on the inner surface of the metal frame 206.
  • the bottom of the grooves 208 may be formed parallel to the metal rim 206, and the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245 may be attached to the bottom. It may be made by an adhesive member 221, for this purpose, an adhesive member 221 may be disposed between the bottom of the grooves 208 and the upper surface of the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245. .
  • ultrasonic output sensors 244 and ultrasonic output sensors 245 that transmit and receive ultrasonic signals to and from the grooves 208 are accommodated, ultrasonic output sensors 244 provided in each sensing part SP ) And the ultrasonic output sensor 245 may be accommodated together in one groove 208.
  • a partition wall is disposed between each sensing part SP, and thus, it is possible to reduce the inflow of ultrasonic signals from one sensing part SP into another sensing part SP.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245 may be accommodated one by one of the plurality of grooves 208. Sensors are attached to the bottom of the grooves 208, respectively, and a partition wall may be formed between the ultrasonic output sensor 244 and the ultrasonic output sensor 245. According to this structure, it is possible to block the rest of signals other than ultrasonic waves transmitted along the surface of the metal rim 206 from flowing into the ultrasonic output sensor 245.
  • the ultrasonic sensing unit 243 is applied in this embodiment.
  • a new structure for improving the performance of the ultrasonic sensing unit 243 has been proposed, and it can be applied to cases of other materials, not a metal frame.
  • the structure of the mobile terminal having the ultrasonic sensing unit described above may be modified in various forms.
  • the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar configurations as the previous examples, and the description is replaced with the first description.
  • the ultrasonic sensing unit described above may vary in the amount of ultrasonic absorption when a separate case is attached to the main body of the mobile terminal or when it is in water, and a modification example to solve this problem can be presented. Hereinafter, this modification will be described with reference to FIGS. 8 to 11.
  • FIG. 8 is a conceptual view for explaining another embodiment of a mobile terminal related to the present invention
  • FIG. 9 is a partially enlarged view of the example of FIG. 8 applied to part A of FIG. 4
  • FIG. 10 is an ultrasonic sensing unit of FIG. 11 are enlarged views
  • FIG. 11 is a control flowchart for operating the ultrasonic sensing unit 43 of FIG. 9.
  • the body of the mobile terminal of this example may be stored in a separate cover 330.
  • the cover serves as a protective cover surrounding the mobile terminal, and is formed to receive the rear of the main body of the mobile terminal.
  • the ultrasonic sensing unit 343 is disposed inside the case 304 forming at least a part of the exterior, and the case 304 may be arranged such that at least a part is covered by the cover 330.
  • the case 304 may be formed by injection of synthetic resin or may be formed of metal, for example, stainless steel (STS), aluminum (Al), titanium (Ti), or the like.
  • An ultrasonic sensing unit 343 is mounted on the main body to face the inner surface of the case 304, and a sensing area SR is formed on the outer surface of the case 304.
  • the cover 330 may be disposed to cover the sensing area SR. More specifically, it may be a structure in which the cover 330, the case 304, and the ultrasonic sensing unit 343 are sequentially stacked.
  • the ultrasonic sensing unit 343 may include an ultrasonic output sensor 344, an ultrasonic output sensor 345, and a circuit board 346, the ultrasonic output sensor 345 is the The ultrasound output sensor 344 is spaced apart and receives the ultrasound output from the ultrasound output sensor 344.
  • the ultrasonic output sensor 344 and the ultrasonic output sensor 345 may be positioned to contact the inner surface of the case 304, respectively.
  • upper surfaces of the ultrasonic output sensor 344 and the ultrasonic output sensor 345 may be adhered to the inner surface of the case 304 by an adhesive member 321.
  • the ultrasonic output sensor 344 capable of vibrating ultrasonic waves is disposed on the inner surface of the case 304, a surface acoustic wave may propagate along the case 304.
  • a finger or other object comes into contact with the surface of the cover 330, ultrasonic waves are absorbed or reduced, and the contact position can be detected by a signal change of the ultrasonic output sensor 345.
  • the ultrasonic output sensor 344 and the ultrasonic output sensor 345 may be arranged in one direction to sense a sliding touch. Through this, it detects that a finger or other object is sliding on the surface of the case 304, and the detection unit processes it as a preset control command.
  • waveforms having different force levels may be received when the same force is applied depending on the presence or absence of the cover 330.
  • waveforms of different force levels may be received even at the same force depending on the material or thickness of the cover 330.
  • there is basically an amount of ultrasonic absorption by the cover 330 there is a problem in that the difference in ultrasonic absorption before and after the finger touch is smaller than that without the cover 330.
  • the sensing sensitivity of the ultrasonic sensing unit 343 is corrected when a waveform of a signal received by the ultrasonic output sensor 345 satisfies a signal attenuation condition.
  • the signal attenuation condition may be, for example, a case where the amplitude of the waveform is attenuated to a specific level due to the presence of the cover 330, or a case where the waveform amplitude is attenuated to a certain level when submerged in water.
  • the mobile terminal of the present example may further include a force sensor 361 disposed adjacent to the ultrasonic output sensor 344 or the ultrasonic output sensor 345.
  • the signal change of the ultrasonic output sensor 345 is corrected by using the touch sensing of the force sensor 361.
  • control of the ultrasonic sensing unit 343 and the force sensor 361 may be performed as described below.
  • the ultrasonic sensing unit 343 operates to determine whether a touch has occurred.
  • the ultrasonic sensing unit 343 can operate at a level capable of discriminating whether a touch has occurred even at low power or weak power.
  • the standby mode in which the display of the mobile terminal is deactivated, the lock mode in which the screen is locked, or the display is activated but the ultrasonic sensing unit 343 may operate at a low frequency before the first touch is applied to the sensing area.
  • the ultrasonic sensing unit 343 and the force sensor 361 may be activated, respectively.
  • the operating conditions of the ultrasonic output sensor 344 are reset in the activated ultrasonic sensing unit 343, and through this, the ultrasonic sensing unit 343 operates at a higher frequency.
  • the sliding following the touch may be detected by sensing the coordinate value and the magnitude of the force in the ultrasonic sensing unit 343.
  • the activated force sensor 361 performs bias tracking and operates a noise reduction algorithm.
  • the force sensor 361 extracts the filtered data on the magnitude of the force
  • the sliding input detected by the ultrasonic sensing unit 343 may be corrected based on a correction algorithm. This, in turn, has the effect of increasing the intensity of the output signal waveform and enhancing noise filtering.
  • the force sensor 361 is output from the ultrasonic output sensor 344 or the flexible circuit board 346 on which the ultrasonic output sensor 345 is mounted. It may be disposed between the sensor 344 or the ultrasonic output sensor 345.
  • the flexible circuit board 346 may include a base portion 347 disposed on a plane of the frame portion. Unlike the base portion 347, the mounting portions 348 protruding from the base portion 347, unlike the above-described example, in addition to the ultrasonic output sensor 344 or the ultrasonic output sensor 345, the force sensor ( 361) may be formed to be mounted.
  • the ultrasonic output sensor 344 and the ultrasonic output sensor 345 are disposed inside the case 304 to sense a touch applied to the outside of the case 304.
  • the case 304 forms a side surface of the main body, and the ultrasonic sensing unit 343 can sense a sliding input applied to the side surface of the main body.
  • a sensing region for sensing a sliding input is formed on a side surface of the main body, and the force sensor 361 is disposed in the sensing region.
  • the base portion 347 is disposed parallel to the side surface of the body, and the mounting portions 348 protrude in a direction perpendicular to the base portion 347, and the first portion 348a and Two parts 348b may be provided.
  • the first portion 348a is a portion protruding from the base portion 347 and may be sequentially disposed along one side of the base portion 347.
  • the first portion 348a protrudes in a direction perpendicular to the base portion 347 and may be bent at least at one point.
  • the second portion 348b protrudes from the first portion 348a toward an adjacent mounting portion 348, and at least one of the ultrasonic output sensor 344, the ultrasonic output sensor 345, and the force sensor 361 is It can be a part to be placed.
  • the second portion 348b is formed to be elongated in a direction perpendicular to the first portion 348a, and may be sequentially disposed along a direction parallel to the base portion 347.
  • the mounting parts 348 include a mounting part for a sensor in which any one of the ultrasonic output sensor 344 and the ultrasonic output sensor 345 is mounted, and the ultrasonic output sensor 344 or the ultrasonic output sensor 345 is the force sensor.
  • a mounting portion for the force mounted with (361).
  • the mounting portion for the sensor as in the above-described example, the second portion 348b protrudes to one side from the first portion 348a, but in the mounting portion for the force, the second portion 348b is the first portion ( 348a).
  • a force sensor 361 may be disposed in the mounting portion for force together with the ultrasonic sensors 344 and 345.
  • a plurality of sensing parts are arranged in a line along the side surface of the main body, and a structure in which a separate force sensor 361 is provided in each sensing part may be implemented.
  • the ultrasonic sensing unit 343 driven together with the force sensor 361 may be modified in various forms. 12 and 13 are cross-sectional and enlarged views showing a modification of the ultrasonic sensing unit of FIG. 9.
  • the ultrasonic output sensor 344 or the ultrasonic output sensor 345 is mounted on a flexible circuit board 346, the flexible circuit board 346, the actuator 362 covering the force sensor 361 Can be placed.
  • the force sensor 361 and the ultrasonic sensors 344 and 345 may have different heights from each other, and in this example, an actuator 362 is used to solve this problem. .
  • a plurality of grooves 308 ' are formed inside the case 304, and the force sensor 61 is provided with the plurality of at least one of the ultrasonic output sensor 44 and the ultrasonic output sensor 45. It can be accommodated in any one of the grooves (308 ') of.
  • the ultrasonic output sensor 344 and the ultrasonic output sensor 345 may be attached to the bottom of one groove 308 ', respectively.
  • the present invention is not necessarily limited to this, and it is also possible that a pair is accommodated in one groove as in the above-described example.
  • the upper surfaces of the ultrasonic output sensor 344 and the ultrasonic output sensor 345 come into contact with the inside of the case 304.
  • the height of the force sensor 361 is formed lower than the ultrasonic output sensor 344 and the ultrasonic output sensor 345, and thus, between the force sensor 361 and the bottom of the grooves 308 '. Gaps may be formed.
  • the actuator 362 is made to cover the upper surface of the force sensor 361.
  • the actuator 362 includes a connection portion 362a connected to the flexible circuit board 346 and an extension portion 362b extending from the connection portion 362a to cover the upper surface of the force sensor 61. It can be provided.
  • the actuator 362 may be bent at at least two points such that the extension portion 362b covers the upper surface of the force sensor 61. In this case, the extension portion 362b contacts the bottom of the grooves 308 'to transmit the force applied to the sensing region to the force sensor 361.
  • the present invention may be utilized as embodiments in which a button area for detecting a short touch or a tap touch in addition to the sensing area described above is provided on the side of the mobile terminal.
  • a button area for detecting a short touch or a tap touch in addition to the sensing area described above is provided on the side of the mobile terminal.
  • FIG. 14 is a conceptual view illustrating another embodiment of a mobile terminal according to the present invention
  • FIGS. 15 and 16 are exploded views and cross-sectional views of the mobile terminal of FIG. 14.
  • a first sensing region SR1 for sensing a sliding input and a second sensing region SR2 for sensing a force input may be formed in a line on a side surface of the main body of the mobile terminal.
  • the first sensing regions SR1 may be formed on the left and right sides of the main body, respectively.
  • the metal rim 406 of the case 404 includes a first metal rim 407 disposed at the top or bottom of the mobile terminal, and a second metal rim 408 disposed at side surfaces of the mobile terminal.
  • the first metal rim 407 may include an upper end 407a located at the top of the mobile terminal and a lower end 407b located at the bottom
  • the second metal rim 408 is the mobile terminal. It comprises a side end portion (408a, 408b) located on both sides of the.
  • the upper portion 407a and the lower portion 407b extend in one direction between the side surfaces of the mobile terminal to form an external appearance of the top or bottom of the mobile terminal.
  • the side end portions 408a and 408b are arranged in a pair between the upper end portion 407a and the lower end portion 407b to form an external appearance of the side surface of the mobile terminal.
  • the case where the upper end 407a and the lower end 407b of the metal rim are shorter than the side ends 408a and 408b is illustrated.
  • a portion in which the above-described ultrasonic sensing unit 443 is disposed on both sides of the side ends 408a and 408b of the mobile terminal may be the first sensing area SR1.
  • the ultrasonic sensing unit 443 can sense not only a sliding input but also a squeeze input.
  • the ultrasonic sensing units 443 are disposed on both sides of the main body, so that a grip state and a squeeze state can be distinguished according to the amount of applied pressure. That is, when a pressure equal to or greater than a preset value is applied to the touch input, it is divided into a squeeze state, and a control operation can be performed accordingly.
  • a force sensing unit 470 is disposed in the second sensing area SR2 to detect a short touch or a tap touch on a button.
  • the second sensing region SR2 may be arranged in a line with any one side of the first sensing region SR1, for example, the left side.
  • the second sensing area SR2 may be marked with buttons such as volume up or volume down, and thus may be side buttons of the mobile terminal.
  • the force sensing unit 470 may include a plurality of force sensors 471 sequentially arranged in one direction in the second sensing region SR2.
  • the plurality of force sensors 471 may be MEMS type force sensors 471, respectively.
  • the force sensing unit 470 and the passenger ultrasonic sensing unit 443 may share one flexible circuit board 446.
  • the flexible circuit board 446 may include a base portion 447 disposed on a plane of the frame portion of the case 404, and a plurality of mounting portions 448 protruding from the base portion 447. Can be.
  • the mounting portions 448 protrude from the base portion 447, respectively, and sensors of the ultrasonic sensing portion 443 (ultrasonic output sensor 444, ultrasonic output sensor 445, and force sensor ( 461) and the like may be provided with a first mounting portion 448-1 to be mounted, and a second mounting portion 448-2 to which the sensor of the force sensing portion (MEMS type force sensor 471) is mounted.
  • sensors of the ultrasonic sensing portion 443 ultrasonic output sensor 444, ultrasonic output sensor 445, and force sensor ( 461) and the like
  • MEMS type force sensor 471 MEMS type force sensor
  • the first mounting portion 448-1 may have the same structure as any one of the mounting portions of the ultrasonic sensing portion 43 described with reference to FIGS. 8, 9, 10, 11, 12, and 13, , Therefore, the description thereof will be replaced with the above.
  • the second mounting portion 448-2 includes a first portion 448-2a protruding from the base portion 447 and a second portion 448-2b extending from the first portion and formed parallel to the base portion. ).
  • the force sensors 471 may be sequentially disposed in the second portion 448-2b.
  • the second portion 448-2b may be formed to be long to correspond to the entire length of the second sensing region SR2 in a direction perpendicular to the first portion 448-2a. Therefore, the force sensors 471 provided in the force sensing unit may be arranged in one mounting unit.
  • a plurality of grooves 408 are formed inside the case 404, and the ultrasonic output sensor 444 and the ultrasonic output sensor 445 may be accommodated in any one of the plurality of grooves 408.
  • the grooves in which the ultrasonic sensing unit 443 is accommodated may have the same structure as that of the above-described example, and thus the description thereof will be replaced with the above-described contents.
  • a receiving groove 409 in which a mounting portion 448-2 corresponding to the force sensing portion is accommodated may be formed adjacent to the plurality of grooves on a metal rim. More specifically, a recessed area may be formed on the metal rim so that the force sensors 471 are disposed. The recessed area may be a receiving groove 409, and the receiving groove 409 may be formed at a position not exposed to the outside on the metal frame. An upper surface of the force sensor 471 may be attached to the bottom of the receiving groove 409, and an adhesive member 421 may be disposed between the receiving groove 409 and the sensor 471 for this purpose. .
  • 17A, 17B, and 18 are cross-sectional views illustrating other embodiments of the force sensing unit of FIG. 15.
  • the force sensing unit 570 may include a strain gauge force sensor 571.
  • a force sensor of the MEMS type mounted on the flexible circuit board 546 may be replaced with the strain gauge force sensor 571.
  • the force sensing unit 570 may include a separate flexible circuit board.
  • a receiving groove 509 in which the strain gauge force sensor 571 is accommodated may be formed adjacent to a plurality of grooves 508 in which sensors of the ultrasonic sensing unit 543 are accommodated in a metal rim 506. have.
  • the upper surface of the strain gauge force sensor 571 may be attached to the bottom of the receiving groove 509 by an adhesive member 521.
  • a structure without the receiving groove is also possible.
  • a plurality of grooves 508 in which the sensors of the ultrasonic sensing unit 543 are accommodated are formed on the inner surface of the metal rim, and the strain gauge force sensor 571 is formed of the metal rim 506. It can be attached to the inner surface.
  • the first sensing region SR1 and the second sensing region SR2 are disposed outside the case forming at least a part of the side surface of the main body, and the second sensing region SR2 is applied by the force input.
  • Slots 506a may be formed inside the case 04 to bend. More specifically, the slot 506a may be formed in parallel with the strain gauge force sensor 571 between the inner and outer surfaces of the metal rim 506 to which the strain gauge force sensor 571 is attached. According to such a structure, it is possible to apply a strain gauge force sensor to the button area even though it is a metal case.
  • the force sensing unit 670 may include an inductive force sensor 671.
  • a MEMS type force sensor or a strain gauge force sensor may be replaced with the inductive force sensor 671.
  • an ultrasonic sensing unit 643 is disposed in the first sensing area SR1).
  • the inductive force sensor 671 may be a sensor that senses a pressing force using a principle in which a magnetic field is generated when an alternating current is passed through a coil, and an eddy current when a coil approaches a conductive material. That is, the Eddy Current generated when the coil approaches the metal rim 606 is sensed to determine the degree of pressing.
  • the inductive force sensor 671 is accommodated in the receiving groove 609, but the coil pattern 673 may be arranged to be separated from the bottom of the receiving groove 609. have.
  • the inductive force sensor 609 has a coil pattern 673 formed on one surface of the flexible circuit board 672, and the flexible circuit board 672 is provided in the receiving groove 609.
  • a space may be formed between the bottom of the receiving groove 609 and the coil pattern 673.
  • the ultrasonic sensing unit is disposed inside the metal rim, but the ultrasonic sensing unit of the present invention may also be disposed outside the metallic rim.
  • this embodiment will be described in more detail with reference to FIG. 19.
  • FIG. 19 is a conceptual diagram illustrating another embodiment of a mobile terminal of the present invention.
  • the case 704 is made of a metal material and has sufficient rigidity even if it is formed in a thin thickness, and thus can be a frame.
  • the case 704 may have a metal frame 706.
  • the metal rim 706 forms a side surface of the mobile terminal, and is a surface connecting the front and rear surfaces of the mobile terminal, and may be made of a metal material.
  • the case 704 includes a frame portion 705 facing the cover glass 751a, and the metal frame 706 may be formed at an edge of the frame portion 705.
  • the frame portion 705 is a portion parallel to the front and rear surfaces of the mobile terminal, and may include a front side facing the front side and a rear side facing the rear side.
  • the metal rim 704 may be disposed in a direction perpendicular to the frame portion 705 to support the cover glass 751a at the front side and support the rear cover 703 at the rear side.
  • the support does not only mean that it is in contact with each other, but may also be referred to as a meaning that includes things that are matched with each other.
  • a plurality of through-holes 708 are formed in the metal frame 706, and the ultrasonic output sensor 744 and the ultrasonic output sensor 745 are any one of the plurality of through-holes 708.
  • a metal member 710 may be coupled to the metal rim 706 to cover the plurality of through holes 709. More specifically, the ultrasonic output sensor 744 and the ultrasonic output sensor 745 accommodated in the plurality of through holes 709 may be attached to the inner surface of the metal member.
  • the outer surface of the metal member 710 may be the sensing region of the above-described example. Accordingly, a partition wall is formed between the plurality of through holes 709 so that ultrasonic waves transmitted and received at any one of the plurality of through holes 709 are restricted to flow into a path other than the metal member 710 as another. Can be formed.
  • through-holes 709 are formed in the metal rim 706, and all of the structures of the above-described examples can be applied, except for providing a separate metal member 710.
  • the sensor ultrasonic output sensor, ultrasonic output sensor, force sensor, etc.
  • the metal member of the sensing region The thickness can be made thinner.
  • the mobile terminal having the above-described mobile terminal and the ultrasonic sensing unit is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, and the above-described embodiments can be applied to all or each of the embodiments so that various modifications can be made. Some may be configured by selectively combining.

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Abstract

본 발명은 전면, 후면 및 측면을 구비하는 본체와, 상기 본체에 장착되며, 초음파 출력센서와, 상기 초음파 출력센서와 이격 배치되어 상기 초음파 출력센서에서 출력된 초음파를 수신하는 초음파 수신센서를 구비하는 초음파 센싱부, 및 상기 초음파의 경로상 터치에 의한 상기 초음파 수신센서의 신호변화를 이용하여, 상기 본체에 가해지는 상기 터치를 검출하는 검출부를 포함하는 이동 단말기에 관한 것이다.

Description

이동 단말기
본 발명은 센서 및 이를 구비하는 이동 단말기에 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.
상기 시도들에 더하여, 최근 이동 단말기는 여러가지 형태의 사용자 입력을 센싱하기 위한 센싱 기술이 상용화되어 다양한 서비스를 제공하고 있다. 이러한 예로서, 터치 센서의 장착이 어려운 부분에서 슬라이딩 형태의 입력을 감지하는 기술이 개발될 수 있다. 예를 들어, 금속 재질의 케이스에는 터치 센서를 적용하기 어려운 제약이 있었다. 이와 관련하여, 현재는 포스 센서를 이용하여 단말기에 가해지는 힘을 감지하는 기술이 개발되었으나, 이 또한, 넓은 영역에서 정확한 좌표값의 감지가 어려운 문제가 있다.
이에 본 발명에서는 금속 케이스 등 터치 센서의 적용이 어렵고, 센싱 영역이 넓어 포스 센서의 적용이 어려운 부분에 적용 가능한 기술로 초음파 센서를 이용한 새로운 형태의 센싱 메커니즘을 제시한다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 금속 테두리를 가지는 이동 단말기에서 테두리에 가해지는 터치 형태의 입력을 감지할 수 있는 성능을 확보하는 것을 그 목적으로 한다.
나아가, 본 발명은 성능이 우수한 초음파 센서가 이동 단말기에서 구현되며, 이를 통하여 버튼리스의 이동 단말기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 초음파의 경로상 터치에 의한 초음파 수신센서의 신호변화를 이용하여 이동 단말기에 가해지는 사용자의 입력을 감지한다. 즉, 본 발명은 금속 재질의 케이스의 측면 내측에 초음파 센서를 배치하여, 그 자체에 센싱 영역을 형성함으로써, 금속 재질이나 측면에 물리적 버튼이 없는 이동 단말기를 구현하는 것을 기술적 특징으로 한다.
보다 구체적인 예로서, 상기 이동 단말기는, 전면, 후면 및 측면을 구비하는 본체와, 상기 본체에 장착되며, 초음파 출력센서와, 상기 초음파 출력센서와 이격 배치되어 상기 초음파 출력센서에서 출력된 초음파를 수신하는 초음파 수신센서를 구비하는 초음파 센싱부, 및 상기 초음파의 경로상 터치에 의한 상기 초음파 수신센서의 신호변화를 이용하여, 상기 본체에 가해지는 상기 터치를 검출하는 검출부를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 초음파 센싱부는 일방향을 따라 순차적으로 배치되는 복수의 센싱파트들을 포함하고, 상기 복수의 센싱파트들의 각각에는 상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서가 배치된다. 상기 초음파 센싱부가 상기 본체의 측면에 가해지는 슬라이딩 입력을 감지하도록, 상기 복수의 센싱파트들은 상기 본체의 측면을 따라 일렬로 배열될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 초음파 센싱부는 상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서가 장착되는 연성회로기판을 구비할 수 있다. 상기 연성회로기판은, 베이스부, 및 상기 베이스부에서 각각 돌출되어 상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서 중 어느 하나가 장착되는 복수의 장착부들을 포함할 수 있다.
상기 장착부들의 사이에는 상기 연성회로기판을 통하여 전달되는 노이즈를 저감하는 빈 공간이 형성된다. 상기 빈공간이 형성되도록, 상기 장착부들은 상기 베이스부를 따라 서로 이격된 위치에서 상기 본체의 측면을 향하여 돌출될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 베이스부는 상기 본체의 측면과 평행하게 배치되고, 상기 장착부들은 상기 베이스부와 수직한 방향으로 돌출된다. 상기 장착부들은 각각, 상기 베이스부에서 돌출되는 제1부분과, 상기 제1부분에서 인접한 장착부를 향하여 돌출되며, 상기 초음파 출력센서 또는 초음파 수신센서가 배치되는 제2부분을 구비할 수 있다.
상기 장착부들은 적어도 일지점에서 절곡되어, 상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서는 상기 베이스부와 서로 수직한 방향을 바라보도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 이동 단말기는 상기 본체의 외관의 적어도 일부를 형성하는 케이스를 구비하고, 상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서는 상기 케이스의 내측에 배치되어 상기 케이스의 외측에 가해지는 터치를 감지한다.
상기 케이스는 상기 본체의 측면을 형성하고, 상기 초음파 센싱부는 상기 본체의 측면에 가해지는 슬라이딩 입력을 감지할 수 있다. 상기 본체의 측면에는 슬라이딩 입력을 센싱하는 센싱영역이 형성되고, 상기 센싱영역에 해당하는 상기 케이스의 내측에는 상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서가 반복하여 배치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 케이스의 내측에는 복수의 홈들이 형성되고, 상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서는 상기 복수의 홈들 중 어느 하나에 한 쌍으로 수용된다. 상기 복수의 홈들 중 어느 하나에서 송수신되는 초음파가 다른 하나로 유입되는 것을 제한되도록, 상기 복수의 홈들이 상기 본체의 측면을 따라 순차적으로 배치되어 상기 복수의 홈들의 사이에는 격벽이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 초음파 수신센서에 수신되는 신호의 파형이 신호 감쇄 조건을 만족하는 경우, 상기 초음파 센싱부의 센싱 감도가 보정될 수 있다. 상기 이동 단말기는 상기 초음파 출력센서 또는 초음파 수신센서와 인접하게 배치되는 포스 센서를 구비하며, 상기 포스 센서의 터치 감지를 이용하여 상기 초음파 수신센서의 신호변화를 보정할 수 있다.
상기 초음파 출력센서 또는 초음파 수신센서는 연성회로기판에 장착되며, 상기 연성회로기판에는 상기 포스 센서를 덮는 액추에이터가 배치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 본체의 측면에는 슬라이딩 입력을 센싱하는 제1센싱영역과, 포스 입력을 센싱하는 제2센싱영역이 일렬로 형성되며, 상기 제1센싱영역에는 상기 초음파 센싱부가 배치되며, 상기 제2센싱영역에는 포스 센싱부가 배치된다.
상기 제1센싱영역과 제2센싱영역은 상기 본체의 측면의 적어도 일부를 형성하는 케이스의 외측에 배치되고, 상기 포스 입력에 의하여 상기 제2센싱영역이 휘어지도록 상기 케이스의 내측에는 슬롯(slot)이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 초음파 센서를 이용함으로써, 금속 재질로 이루어진 케이스에 가해지는 슬라이딩 입력을 감지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 연성회로기판에서 초음파 출력센서의 장착부와 초음파 수신센서의 장착부 사이에 빈공간을 형성하여 물리적인 매질이 연속되는 것을 끊어준다. 이를 통하여, 주변의 다른 센싱파트로 노이즈가 유입되는 것을 방지하며, 초음파 센싱부의 성능을 향상시킨다. 또한, 상기 빈공간에 케이스에 형성되는 격벽을 배치하여, 노이즈의 차단을 보다 견고하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 금속 재질의 케이스에 터치 입력을 감지함으로써, 버튼에 의한 케이스의 외관 디자인을 훼손하는 것을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 초음파 센싱부와 포스 센서를 조합하여, 이동 단말기가 커버에 의하여 덮여진 경우에도, 초음파 센서의 센싱감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 슬라이딩 입력을 센싱하는 제1센싱영역과, 포스 입력을 센싱하는 제2센싱영역을 일렬로 배치하여 물리적 버튼은 없으나 다양한 입력이 가능한 새로운 형태의 메커니즘을 구현할 수 있다.
도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도.
도 1b 및 1c는 일반적인 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도.
도 2는 본 발명과 관련한 이동 단말기에서 초음파 센싱부를 구성하는 일 예를 도시한 개념도.
도 3은 본 발명과 관련한 이동 단말기의 전면도.
도 4는 도 3의 이동 단말기의 분해도.
도 5는 도 4의 A부분의 부분 확대도.
도 6은 도 3의 라인 B-B를 따라 취한 단면도.
도 7a 및 도 7b는 도 5의 초음파 센싱부의 확대도들.
도 8은 본 발명과 관련한 이동 단말기의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 개념도.
도 9는 도 4의 A부분에 도 8의 예시가 적용된 부분 확대도.
도 10은 도 9의 초음파 센싱부의 확대도들.
도 11은 도 9의 초음파 센싱부를 동작하는 제어 흐름도.
도 12 및 도 13은 도 9의 초음파 센싱부의 변형예를 나타내는 단면도 및 확대도.
도 14는 본 발명과 관련한 이동 단말기의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 개념도.
도 15 및 도 16은 도 14의 이동 단말기의 분해도 및 단면도.
도 17a, 도 17b 및 도 18은 도 15의 포스 센싱부의 다른 실시예들을 나타내는 단면도들이다.
도 19는 본 발명의 이동 단말기의 또 다른 일 실시 예를 설명하기 위한 개념도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 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.
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), 감지부(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.
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.
이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1a를 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동단말기(100)에 제공될 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.
다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
한편, 센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.
근접 센서(141)의 예로는 투과형광전 센서, 직접 반사형광전 센서, 미러반사형광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.
터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.
일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.
이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.
한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.
한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch or tap touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.
초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.
한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 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.
또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.
상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.
음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
광출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.
광출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 이동 단말기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.
한편, 식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.
또한, 상기 인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.
메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.
다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.
한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 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. 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 커버(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 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(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 스테인레스스틸(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(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 1b 및 도 1c에 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 1a 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 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 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 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(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 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 커버(103)가 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 커버(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.
한편, 전술한 이동 단말기에는 새로운 형태의 센싱기술을 이용하여 사용자의 입력을 감지하는 메커니즘이 적용될 수 있으며, 이하, 상기 메커니즘에 대하여 보다 상세히 설명한다. 특히, 본 발명에서는 초음파 센싱부를 이용하여 이동 단말기의 케이스, 측면 데코 부재, 윈도우, 배터리 커버 등에 가해지는 터치 형태의 입력, 예를 들어 숏(또는 탭) 터치(short touch or tap touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등을 감지한다. 이에 더하여, 본 발명에서는 상기 초음파 센싱부가 슬라이딩(sliding) 터치를 감지하도록 이루어진다. 슬라이딩 터치는 일지점에서 이격된 타지점까지 사람의 손가락이나 스타일러스 펜 등의 다른 물체가 슬라이딩하는 형태의 입력을 의미한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예와 관련된 초음파 센싱부를 구비하는 이동 단말기(100)에 대하여 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명과 관련한 이동 단말기에서 초음파 센싱부를 구성하는 일 예를 도시한 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에서는 이동 단말기의 외관의 적어도 일부를 형성하는 케이스(104)의 내측에 초음파 센싱부(143)가 배치된다.
상기 케이스(104)는 이동 단말기에 구비되는 프레임, 하우징, 커버, 윈도우, 후면 커버, 데코부재, 플렉서블 디스플레이 등을 포함한다.
상기 다양한 형태의 케이스의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치되며, 상기 케이스(104)와 각종 전자부품이 조합되어 이동 단말기의 본체를 형성한다. 이 경우에, 상기 이동 단말기는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다.
상기 케이스(104)는 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.
이동 단말기의 본체에는 상기 초음파 센싱부(143)가 상기 케이스(104)의 내면을 바라보도록 장착될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 초음파 센싱부(143)는 초음파 출력센서(144), 초음파 수신센서(145) 및 회로기판(146)을 구비할 수 있다.
상기 초음파 출력센서(144)는 상기 회로기판(146)의 일지점에 장착되며 초음파를 출력하도록 이루어진다. 초음파는 진동수가 1초간에 1만 6,000헤르츠 이상으로 아주 커서 사람의 귀로는 느끼지 못하는 음파이며, 진동수가 높고 파장도 짧아서 빛과 마찬가지로 직진하는 성질이 강하다. 보다 구체적으로, 상기 초음파 출력센서(144)는 압전센서가 될 수 있으며, 압전 효과(piezo-electric effect)의 결과로서 전기 신호로부터 초음파의 음향파가 생성될 수 있다.
상기 초음파 출력센서(145)는 상기 초음파 출력센서(144)와 이격 배치되어 상기 초음파 출력센서(144)에서 출력된 초음파를 수신한다. 상기 초음파 출력센서(145)는 상기 회로기판(146) 상에 상기 초음파 출력센서(144)와 기설정된 거리로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 회로기판(146)은 상기 케이스(104)의 내측을 마주보도록 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 회로기판(146)에서 상기 초음파 출력센서(144) 및 초음파 출력센서(145)가 장착되는 면은 상기 케이스(104)의 내면을 마주보도록 배치된다.
이 때에, 상기 초음파 출력센서(144) 및 초음파 출력센서(145)는 각각 상기 케이스(104)의 내면에 접촉하도록 위치할 수 있다. 상기 접촉을 위하여, 상기 초음파 출력센서(144) 및 초음파 출력센서(145)의 상면은 상기 케이스의 내면에 접착부재(121)에 의하여 접착될 수 있다.
상기 구조에 의하면, 상기 초음파 출력센서(144)에서 출력되는 초음파는 탄성 표면파(Surface Acoustic Wave)가 될 수 있다. 상기 탄성 표면파는 탄성체 기판(substrate)의 표면을 따라 전파되는 음향파로서, 압전 효과의 결과로서 전기 신호로부터 음향파가 생성되는데, 음향파의 전계는 기판 표면 부근에 집중된다.
상기 케이스(104)의 내면에 초음파를 진동시킬 수 있는 상기 초음파 출력센서(144)가 배치됨에 따라, 상기 케이스(104)를 따라 탄성 표면파가 전파될 수 있다. 상기 케이스(104)의 표면에 손가락이나 다른 물체가 접촉되면 초음파는 흡수 또는 감소하게 되며, 접촉 위치는 초음파 출력센서(145)의 신호변화에 의해 감지될 수 있다.
이동 단말기는, 상기 초음파의 경로상 터치에 의한 상기 초음파 출력센서(145)의 신호변화를 이용하여, 상기 본체에 가해지는 상기 터치를 검출하는 검출부(미도시)를 구비할 수 있다. 상기 검출부는 상기 회로기판(146)에 구비되는 구동 드라이버가 되거나, 상기 회로기판(146)과 전기적으로 연결되는 다른 회로기판(예를 들어, 메인 회로기판)이 되거나, 상기 다른 회로기판에 구비되는 별도의 구동칩이 될 수 있다.
본 예시에서는, 특히 상기 초음파 센싱부(143)는 슬라이딩(sliding) 터치를 감지하도록 상기 초음파 출력센서(144) 및 초음파 출력센서(145)가 일 방향으로 배열될 수 있다. 이를 통하여, 상기 케이스(104)의 표면에 손가락이나 다른 물체가 슬라이딩하는 것을 감지하며, 상기 검출부는 이를 기설정된 제어 명령으로 처리한다.
상기 기설정된 제어명령은, 예를 들어 설정에서 화면밝기 조절, 진동이나 음향의 크기 조절이 되며, 음악이나 동영상 재생모드에서 볼륨조작이나 재생파일의 전환 등이 될 수 있으며, 인터넷 모드에서는 스크롤 조작이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 슬라이딩 업이 감지되면, 밝기, 크기 및 볼륨이 커지거나 화면이 상측으로 스크롤되며, 슬라이딩 다운이 감지되면 밝기, 크기 및 볼륨이 작아지거나 화면이 하측으로 스크롤될 수 있다.
또한, 본 예시에서는, 상기 초음파 센싱부(143)는 상기 초음파의 흡수량을 이용하여 포스 센서와 같이 터치 힘의 크기를 감지할 수 있다. 예를 들어, 약한 힘으로 상기 케이스(104)를 가압하면, 터치되는 면적이 좁아서 초음파의 흡수량도 작아진다. 반면에, 강한 힘으로 상기 케이스(104)를 가압하면, 터치되는 면적이 넓어서 초음파의 흡수량도 많아진다. 이러한 간접적인 방식으로 상기 초음파 센싱부(143)는 터치입력의 힘의 크기를 감지할 수 있다. 이 경우에, 상기 터치입력에 정의된 제어명령은 스퀴즈 입력이 될 수 있다. 예를 들어, 본체의 양 측면에 상기 초음파 센싱부(143)가 배치되어, 인가되는 압력의 크기에 따라 그립(grip) 상태와 스퀴즈(squeeze) 상태를 구분할 수 있다. 예를 들어, 터치 입력에 기 설정된 값 미만의 압력이 인가되는 경우 그립 상태로 구분될 수 있다. 반면, 터치 입력에 기 설정된 값 이상의 압력이 인가되는 경우 스퀴즈 상태로 구분되며, 이에 따른 제어 동작을 수행할 수 있다.
이상에서는, 초음파 센싱부(143)를 이용한 슬라이딩 입력이나 포스 입력을 감지하는 구조에 대하여 설명하였으며, 이하에서는 상기 초음파 센싱부(143)가 이동 단말기에 적용되는 여러가지 실시예에 대하여 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명과 관련한 이동 단말기의 전면도이고, 도 4는 도 3의 이동 단말기의 분해도이고, 도 5는 도 4의 A부분의 부분 확대도이며, 도 6은 도 3의 라인 B-B를 따라 취한 단면도이고, 도 7a 및 도 7b는 도 5의 초음파 센싱부의 확대도들이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에서는 단말기 본체의 일측면에 초음파 센싱부(243)를 형성한 것으로 예시하였다. 다만, 본 발명의 일 실시 예에서는 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 실시예와 같이 초음파 센싱부(243)는 단말기의 양측면에 배치될 수 있다. 또 다른 예로서, 상기 초음파 센싱부(243)는 단말기의 전면 또는 후면에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기(200)는 단말기 바디의 외관을 형성하는 케이스(204)를 포함한다. 또한, 실시 형태에 따라 커버 글래스(251a)를 더 포함할 수 있다. 상기 커버 글래스(251a)를 포함하는 경우, 상기 케이스(204)는 커버 글래스(251a)의 하부에 배치된다. 상기 커버 글래스(251a)는 전술한 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)가 될 수 있으며, 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다. 상기 커버 글래스(251a)는 강화유리로 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이를 커버하면서 시각정보를 투과할 수 있는 투명 재질이면 합성수지 등 다른 재질의 사용도 가능하다.
상기 케이스(204)의 후면에는 후면 커버(203)가 장착될 수 있다. 이와 같이, 상기 케이스(204)의 전측(front side) 및 후측(rear side)에는 각각 커버 글래스(251a) 및 후면 커버(203)가 수용되고, 상기 커버 글래스(251a), 후면 커버(203) 및 케이스(204)의 사이에 내부 공간이 형성된다.
상기 내부 공간들 중 케이스(204)의 전측에는 디스플레이 모듈과 같은 부품들이 다수 형성될 수 있다. 전술한 디스플레이부(151)는 커버 글래스(251a)와 디스플레이 모듈을 포함한다.
상기 커버 글래스(251a)는 도 3에 도시된 바와 같이, 외부를 향하여 시각정보를 표시하는 투명 영역(R1)과 상기 투명 영역(R1)을 감싸는 불투명 영역(R2)을 포함하여 이루어지며, 상기 불투명 영역(R2)은 베젤 영역(bezel area)을 형성한다. 일예로, 상기 불투명 영역(R2)의 하부면에는 인쇄층이 형성될 수 있으며, 인쇄층에 의해 외부에서는 디스플레이 모듈에 의한 시각정보가 표시되지 않을 수 있다.
또한, 상기 케이스(204)의 후측에는 다른 전자부품이 장착될 수 있다. 상기 케이스(204)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 상기 후면 커버(203)가 케이스(204)에는 장착된 전자부품을 덮기 위하여 상기 케이스(204)의 후면에 결합될 수 있다.
상기 후면 커버(203)는 후면 입력부, 플래시, 카메라나 음향 출력부와 같은 부품들을 노출시키는 영역을 제외하고는 단말기(200)의 후면을 덮도록 형성된다. 상기 후면 입력부는 지문 센서로서, 사용자의 지문을 인식하여 사용자 인증을 수행하도록 이루어질 수 있다.
상기 케이스(204)는 도 1b 및 도 1c에서 전술한 프론트 케이스(101) 및 리어 케이스(102)가 일체로 이루어진다. 상기 케이스(204)는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 금속 케이스로 지칭할 수 있다.
도시된 바와 같이, 상기 커버 글래스(251a) 및 후면 커버(203)가 각각 상기 케이스(204)의 전면 및 후면에 배치되면, 상기 케이스(204)의 측면 일부가 외부로 노출될 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 케이스(204)는 금속 재질로 이루어져서 얇은 두께로 형성되더라도 충분한 강성을 가지며, 따라서 프레임이 될 수 있다.
이 때에, 상기 케이스(204)는 금속 테두리(206)을 구비할 수 있다. 상기 금속 테두리(206)은 이동 단말기의 측면을 형성하며, 상기 이동 단말기의 전면과 후면을 연결하는 면으로, 금속 재질로 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 케이스(204)는 상기 커버 글래스(251a)와 마주보는 프레임부(205)를 구비하고, 상기 금속 테두리(206)은 상기 프레임부(205)의 가장자리에 형성될 수 있다.
상기 프레임부(205)는 상기 이동 단말기의 전면 및 후면과 평행한 부분으로, 상기 전면을 향하는 전측(front side)과 상기 후면을 향하는 후측(rear side)을 구비할 수 있다. 상기 금속 테두리(204)은 상기 프레임부(205)와 수직한 방향으로 배치되어, 상기 전측에서는 상기 커버 글래스(251a)를 지지하고, 상기 후측에서는 상기 후면 커버(203)를 지지하도록 형성될 수 있다. 여기서 지지는 맞닿는 것만을 의미하는 것이 아니라, 서로 형합되는 것까지 포함하는 의미로 지칭될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 프레임부(205)의 전측에는 디스플레이 모듈이 수용될 수 있으며, 상기 금속 테두리(206)은 상기 프레임부(205)의 가장자리를 따라 연장되어 상기 이동 단말기의 금속 테두리를 형성할 수 있다.
상기 금속 테두리(206)은 상기 이동 단말기의 상단 또는 하단에 배치되는 제1금속 테두리(207)과, 상기 이동 단말기의 측면들에 배치되는 제2금속 테두리(208)을 구비할 수 있다. 이 때에, 상기 제1금속 테두리(207)은 이동 단말기의 상단에 위치한 상단부(207a)와, 하단에 위치하는 하단부(207b)를 구비할 수 있고, 상기 제2금속 테두리(208)은 상기 이동 단말기의 양 측면에 위치하는 측단부(208a, 208b)를 포함하여 이루어진다.
상기 상단부(207a) 및 하단부(207b)는 상기 이동 단말기의 측면들의 사이에서 일방향으로 연장되어 상기 이동 단말기의 상단 또는 하단의 외관을 형성한다. 또한, 상기 측단부(208a, 208b)는 상기 상단부와 하단부의 사이에 한쌍으로 배치되어 상기 이동 단말기의 측면의 외관을 형성하게 된다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 금속 테두리의 상단부(207a) 및 하단부(207b)가 측단부(208a, 208b)보다 짧은 경우를 예시한다.
본 도면들을 참조하면, 상기 이동 단말기의 측단부(208a, 208b) 중 일측에 인접하게 전술한 초음파 센싱부(243)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 초음파 센싱부(243)는 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)가 장착되는 연성회로기판(246)를 구비하고, 상기 연성회로기판(246)은 상기 프레임부(205)에 장착될 수 있다.
상기 연성회로기판(246)은 상기 프레임부(205)의 평면상에 배치되는 베이스부(247)를 구비할 수 있다. 이 경우에 상기 프레임부(205)의 평면은 상기 프레임부(205)의 후면이 될 수 있다. 상기 베이스부(247)는 상기 단말기의 측면을 따라 길게 연장되며, 상기 프레임부(205)에서 상기 금속 테두리부(206)에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 즉, 상기 베이스부(247)는 상기 프레임부(205)의 일변에서 상기 단말기의 측면과 평행하게 형성될 수 있다.
싱기 베이스부(247)의 일단은 상기 이동 단말기의 메인 회로기판(미도시)과 연결될 수 있으며, 상기 메인 회로기판은 전술한 제어부로 동작할 수 있다. 또한, 상기 메인 회로기판은, 안테나 패턴과 전기적으로 연결되며, 송수신되는 무선 신호(또는 무선 전자기파)를 처리하도록 이루어지는 회로기판이 될 수 있다.
이 경우에, 초음파의 경로상 터치에 의한 상기 초음파 출력센서(245)의 신호변화를 이용하여, 상기 본체에 가해지는 상기 터치를 검출하는 검출부는 상기 제어부가 되거나, 상기 제어부에 구비되는 구동칩이 될 수 있다. 또한, 다른 예로서 상기 연성회로기판(246)에 구동 드라이버가 장착되며, 상기 구동 드라이버가 검출부가 되는 것도 가능하다.
본 도면들을 참조하면, 상기 연성회로기판(246)은 복수의 장착부들(248)을 포함할 수 있다. 상기 장착부들(248)은 상기 베이스부(247)에서 각각 돌출되어 상기 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245) 중 어느 하나가 장착되도록 형성될 수 있다.
상기 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)는 상기 케이스(204)의 내측에 배치되어 상기 케이스(204)의 외측에 가해지는 터치를 감지하게 된다. 이와 같이, 상기 케이스(204)는 상기 본체의 측면을 형성하고, 상기 초음파 센싱부(243)는 상기 본체의 측면에 가해지는 슬라이딩 입력을 감지할 수 있다. 따라서, 상기 본체의 측면에는 슬라이딩 입력을 센싱하는 센싱영역(SR)이 형성된다.
예를 들어, 상기 측단부(208a, 208b)에 형성되는 상기 센싱영역(SR)은, 상기 이동 단말기의 배터리가 구비되는 위치의 반대측 장부 금속 테두리에 형성될 수 있다. 이를테면, 상기 배터리가 우측의 측단부(208b) 쪽에 인접하게 구비됐을 시 반대측인 좌측의 측단부(208a)에 형성될 수 있고, 상기 배터리(191)가 좌측의 측단부(208a) 쪽에 인접하면 반대측인 우측의 측단부(208b)에 형성될 수 있다. 바람직하게는 도면들에 도시된 바와 같이 우측의 측단부(208b)에 형성될 수 있다. 즉, 상기 센싱영역(SR)은, 상기 단말기 바디의 전면 방향에서 보았을 시, 상기 금속 테두리(208)의 우측 장부에 해당하는 우측의 측단부(208b)에 형성될 수 있다.
이 경우에, 상기 센싱영역(SR)에 해당하는 상기 케이스의 내측에는 상기 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)가 반복하여 배치될 수 있다.
예를 들어, 복수의 초음파 출력센서(244)들과 복수의 초음파 출력센서(245)들이 상기 초음파 센싱부(243)에 구비되며, 초음파 출력센서(244)와 초음파 출력센서(245)가 일방향을 따라 번갈아가면서 배치될 수 있다. 한 쌍의 초음파 출력센서(244)와 초음파 출력센서(245)가 하나의 센싱파트(SP)를 형성할 수 있다. 즉, 상기 복수의 센싱파트들(SP)의 각각에는 상기 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)가 배치될 수 있으며, 따라서 상기 초음파 센싱부(243)는 일방향을 따라 순차적으로 배치되는 복수의 센싱파트들(SP)을 포함할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 초음파 출력센서(244)와 초음파 출력센서(245)는 서로 동일한 개수로 형성될 수 있으며, 센서의 총 개수는 짝수개가 될 수 있다.
이 경우에, 하나의 장착부(248)에 하나의 초음파 출력센서(244) 또는 초음파 출력센서(245)가 장착될 수 있으며, 따라서 상기 복수의 장착부들(248)도 두개가 한 쌍으로 동작하며 상기 일방향을 따라 순차적으로 배열될 수 있다.
한편, 도 5, 도 6, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 예시에서는 도 2에서 설명한 초음파 센싱부(143)의 기본 구조에 더하여, 상기 초음파 센싱부(143)에서 노이즈 신호를 저감하기 위한 메커니즘이 적용될 수 있다.
상기 노이즈 신호의 원인으로 케이스(204) 외에 연성회로기판(146)을 통해서 파형이 전달될 수 있으며, 이로부터 노이즈 신호가 원 신호와 중첩되어 위상변이(Phase Shift) 등이 발생할 수 있다. 본 예시에서는 상기 초음파 출력센서(244)와 초음파 출력센서(245)의 사이에서 물리적인 매질이 연속되는 것을 끊어준다. 이러한 예로서, 상기 장착부들(248)의 사이에는 상기 연성회로기판(246)을 통하여 전달되는 노이즈를 저감하는 빈 공간이 형성될 수 있다. 도시를 참조하면, 상기 빈공간이 형성되도록, 상기 장착부들(248)은 상기 베이스부(247)를 따라 서로 이격된 위치에서 상기 본체의 측면을 향하여 돌출될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 베이스부(247)는 상기 본체의 측면과 평행하게 배치되고, 상기 장착부들(248)은 상기 베이스부(247)와 수직한 방향으로 돌출될 수 있다. 이 경우에, 상기 장착부들(248)은 적어도 일지점에서 절곡되며, 이를 통하여 상기 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)는 상기 단말기의 측면을 마주보도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)는 상기 베이스부(247)와 서로 수직한 방향을 바라보도록 배치되어, 상기 본체의 측면에 가해지는 터치입력을 감지한다.
본 도면들을 참조하면, 상기 장착부들(248)은 각각, 제1부분(248a)과 제2부분(248b)을 구비할 수 있다.
상기 제1부분(248a)은 상기 베이스부(247)에서 돌출되는 부분으로서, 상기 베이스부(247)의 일변을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 상기 제1부분(248a)은 상기 베이스부(247)와 수직한 방향으로 돌출되며 적어도 일지점에서 절곡될 수 있다.
상기 제2부분(248b)은 상기 제1부분(248a)에서 인접한 장착부(248)를 향하여 돌출되며, 상기 초음파 출력센서(244) 또는 초음파 출력센서(245)가 배치되는 부분이 될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2부분(248b)은 상기 제1부분(248a)과 수직한 방향으로 길게 형성되어, 상기 초음파 출력센서(244) 또는 초음파 출력센서(245)가 장착되는 면적을 가질 수 있다.
또한, 상기 제2부분(248b)은 상기 베이스부(247)와 평행한 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있으며, 따라서 상기 제2부분(248b)은 상기 본체의 측면을 따라 순차적으로 배치된다. 이를 통하여, 상기 복수의 센싱파트들(SP)은 상기 본체의 측면을 따라 일렬로 배열될 수 있다. 상기 배열에 의하여 각각의 센싱파트들(SP)에 해당하는 터치 감지 구간들이 일 방향을 따라 이어지게 된다. 반면에 연성회로기판(246)은 베이스부(247)가 상기 일 방향을 따라 이어지나, 장착부(248)가 상기 베이스부(247)에서 개별적으로 돌출되므로 초음파 출력센서(244)와 초음파 출력센서(245)의 배열방향으로 빈공간이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 노이즈 신호가 상기 연성회로기판(246)을 통하여 거의 전달되지 않게 된다.
또한, 상기 슬라이딩 입력은 상기 본체의 측면을 따라 이어지는 입력이므로, 상기 초음파 센싱부(243)는 상기 본체의 측면에 가해지는 슬라이딩 입력을 감지할 수 있게 된다.
나아가, 본 예시에서는 상기 케이스(204)의 내측에는 복수의 홈들(208)이 형성되고, 상기 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)는 상기 복수의 홈들(208) 중 어느 하나에 한 쌍으로 수용될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 상기 복수의 홈들(208) 중 어느 하나에서 송수신되는 초음파가 다른 하나로 유입되는 것을 제한되도록, 상기 복수의 홈들(208)이 상기 본체의 측면을 따라 순차적으로 배치되어 상기 복수의 홈들(208)의 사이에는 격벽이 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 금속 테두리(206에는 상기 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)가 배치되도록 리세스된 영역이 형성될 수 있다. 상기 리세스된 영역은 홈(208)이 될 수 있으며, 홈들(208)은 상기 금속 테두리상(206)에서 외부에 노출되지 않는 위치에 형성될 수 있다. 또한, 상기 금속 테두리(206)의 내면에는 복수의 홈들(208)이 일렬로 배열될 수 있다. 상기 홈들(208)의 바닥은 상기 금속 테두리(206)와 평행하게 형성될 수 있으며, 상기 바닥에 상기 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)가 부착될 수 있다. 상기 부착은 접착부재(221)에 의하여 이루어질 수 있으며, 이를 위하여 상기 홈들(208)의 바닥과 상기 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)의 상면의 사이에는 접착부재(221)가 배치될 수 있다.
이와 같이, 상기 홈들(208)에 초음파 신호를 송수신하는 한 쌍의 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)가 수용됨에 따라, 각각의 센싱파트(SP)에 구비되는 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)는 하나의 홈(208)에 함께 수용될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 각 센싱파트들(SP)의 사이에는 격벽이 배치되며, 따라서 하나의 센싱파트(SP)의 초음파 신호가 다른 센싱파트(SP)로 유입되는 것이 저감될 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)는 상기 복수의 홈들(208) 중 어느 하나에 하나씩 수용되는 것도 가능하다. 센서들이 각각 홈들(208)의 바닥에 부착되어 상기 초음파 출력센서(244) 및 초음파 출력센서(245)의 사이에 격벽이 형성될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 상기 금속 테두리(206)의 표면을 따라 전달되는 초음파 외의 나머지 신호들이 초음파 출력센서(245)로 유입되는 것이 차단될 수 있다.
이와 같이, 단말기(200)의 측면을 형성하는 케이스(204)가 금속으로 이루어지는 경우, 금속 테두리에 슬라이딩 입력의 센싱영역을 구현하기 위하여, 본 실시 예에서는 초음파 센싱부(243)를 적용하였다. 또한, 초음파 센싱부(243)의 성능향상을 위한 새로운 구조를 제시하였으며, 이는 금속 테두리가 아니라, 다른 재질의 케이스에도 적용이 가능하다.
이상에서 설명된 초음파 센싱부를 구비하는 이동 단말기의 구조는 여러 가지 형태로 변형될 수 있다. 이하 설명되는 변형예 또는 실시예에서는 앞선 예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다.
그 예로서, 상기에서 설명된 초음파 센싱부는 이동 단말기의 본체에 별도의 케이스가 부착된 경우나 물 속에 있는 경우에 초음파 흡수량이 달라질 수 있으며, 이러한 문제를 해결할 수 있는 변형예가 제시될 수 있다. 이하, 이러한 변형예에 대하여 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명과 관련한 이동 단말기의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 개념도이고, 도 9는 도 4의 A부분에 도 8의 예시가 적용된 부분 확대도이며, 도 10은 도 9의 초음파 센싱부(43)의 확대도들이고, 도 11은 도 9의 초음파 센싱부(43)를 동작하는 제어 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 예시의 이동 단말기의 본체는 별도의 커버(330)에 수납될 수 있다. 상기 커버는 이동 단말기를 감싸는 보호 커버의 역할을 하며, 상기 이동 단말기의 본체의 후면이 수납되도록 형성된다.
외관의 적어도 일부를 형성하는 케이스(304)의 내측에 초음파 센싱부(343)가 배치되고, 상기 케이스(304)는 적어도 일부가 상기 커버(330)에 의하여 덮이도록 배치될 수 있다. 전술한 예시와 마찬가지로, 이러한 케이스(304)는 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.
상기 본체에는 초음파 센싱부(343)가 상기 케이스(304)의 내면을 바라보도록 장착되며, 상기 케이스(304)의 외면에는 센싱영역(SR)이 형성된다. 이 경우에, 상기 커버(330)는 상기 센싱영역(SR)을 덮도록 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 커버(330), 상기 케이스(304) 및 상기 초음파 센싱부(343)가 순서대로 적층되는 구조가 될 수 있다.
또한, 전술한 예시와 마찬가지고, 상기 초음파 센싱부(343)는 초음파 출력센서(344), 초음파 출력센서(345) 및 회로기판(346)을 구비할 수 있으며, 상기 초음파 출력센서(345)는 상기 초음파 출력센서(344)와 이격 배치되어 상기 초음파 출력센서(344)에서 출력된 초음파를 수신한다.
이 때에, 상기 초음파 출력센서(344) 및 초음파 출력센서(345)는 각각 상기 케이스(304)의 내면에 접촉하도록 위치할 수 있다. 상기 접촉을 위하여, 상기 초음파 출력센서(344) 및 초음파 출력센서(345)의 상면은 상기 케이스(304)의 내면에 접착부재(321)에 의하여 접착될 수 있다.
상기 케이스(304)의 내면에 초음파를 진동시킬 수 있는 상기 초음파 출력센서(344)가 배치됨에 따라, 상기 케이스(304)를 따라 탄성 표면파가 전파될 수 있다. 상기 커버(330)의 표면에 손가락이나 다른 물체가 접촉되면 초음파는 흡수 또는 감소하게 되며, 접촉 위치는 초음파 출력센서(345)의 신호변화에 의해 감지될 수 있다.
상기 초음파 센싱부(343)는 슬라이딩(sliding) 터치를 감지하도록 상기 초음파 출력센서(344) 및 초음파 출력센서(345)가 일 방향으로 배열될 수 있다. 이를 통하여, 상기 케이스(304)의 표면에 손가락이나 다른 물체가 슬라이딩하는 것을 감지하며, 상기 검출부는 이를 기설정된 제어 명령으로 처리한다.
다만, 이 경우에는 상기 커버(330)의 유무에 따라 동일한 힘을 가했을 때 다른 포스 레벨의 파형이 수신될 수 있다. 또한, 상기 커버(330)의 재질이나 두께에 따라 동일한 힘에서도 다른 포스 레벨의 파형이 수신될 수 있다. 또한, 상기 커버(330)에 의하여 기본적으로 초음파가 흡수되는 양이 존재하므로, 손가락 터치 전후의 초음파 흡수의 차이가 커버(330)가 없는 경우보다 작아지는 문제가 존재한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 예시에서 상기 초음파 센싱부(343)의 센싱 감도는 상기 초음파 출력센서(345)에 수신되는 신호의 파형이 신호 감쇄 조건을 만족하는 경우에 보정된다. 상기 신호 감쇄 조건은, 예를 들어 커버(330)의 존재로 인하여 특정 레벨의 파형 진폭으로 감쇄된 경우나, 물속에 잠겨서 특정 레벨의 파형 진폭까지 감쇄된 경우 등이 될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 예시의 이동 단말기는 상기 초음파 출력센서(344) 또는 초음파 출력센서(345)와 인접하게 배치되는 포스 센서(361)를 더 구비할 수 있다. 이 경우에, 상기 포스 센서(361)의 터치 감지를 이용하여 상기 초음파 출력센서(345)의 신호변화를 보정한다.
이러한 예로서, 도 11을 참조하면, 상기 초음파 센싱부(343) 및 포스 센서(361)의 제어는 하기 설명과 같이 진행될 수 있다.
먼저, 초음파 센싱부(343)가 동작하여 터치가 발생하였는지 판별한다. 상기 초음파 센싱부(343)는 저전력이나 약한 힘에서도 터치가 발생하였는지 판별이 가능한 수준으로 동작이 가능하다. 이러한 예로서, 이동 단말기의 디스플레이가 비활성화된 대기모드, 화면이 잠금된 잠금모드 또는 디스플레이가 활성화되었으나 상기 센싱영역에 최초 터치가 가해지기 전에는 상기 초음파 센싱부(343)가 저주파수로 동작할 수 있다.
상기 터치가 감지되면, 상기 초음파 센싱부(343) 및 포스 센서(361)가 각각 활성화될 수 있다. 활성화된 초음파 센싱부(343)에서 초음파 출력센서(344)의 동작 조건이 재설정되며, 이를 통하여 상기 초음파 센싱부(343)가 보다 고주파수로 동작하게 된다. 상기 터치에서 이어지는 슬라이딩은 초음파 센싱부(343)에서 좌표값 및 힘의 크기를 감지함에 따라 검출될 수 있다. 이 경우에 활성화된 포스 센서(361)는 Bias tracking 를 수행하며, 노이즈 제거 알고리즘을 동작시킨다. 상기 포스 센서(361)가 힘의 크기에 대하여 필터된 데이터를 추출하면, 상기 초음파 센싱부(343)에서 감지된 슬라이딩 입력이 보정 알고리즘을 근거로 보정될 수 있다. 이는 결국, 출력 신호 파형의 세기 증가와 노이즈 필터링을 강화하는 효과를 가져오게 된다.
한편, 도 9 및 도 10을 참조하면, 본 예시의 이동 단말기에서 포스 센서(361)는 상기 초음파 출력센서(344) 또는 초음파 출력센서(345)가 장착되는 연성회로기판(346)에서 상기 초음파 출력센서(344) 또는 초음파 출력센서(345)의 사이에 배치될 수 있다.
예를 들어, 전술한 예시와 마찬가지로, 상기 연성회로기판(346)은 프레임부의 평면상에 배치되는 베이스부(347)를 구비할 수 있다. 상기 베이스부(347)와 달리 상기 베이스부(347)에서 돌출되는 장착부들(348)은 전술한 예시와 달리, 상기 초음파 출력센서(344) 또는 초음파 출력센서(345)에 더하여, 상기 포스 센서(361)가 장착되도록 형성될 수 있다.
상기 초음파 출력센서(344) 및 초음파 출력센서(345)는 상기 케이스(304)의 내측에 배치되어 상기 케이스(304)의 외측에 가해지는 터치를 감지하게 된다. 이와 같이, 상기 케이스(304)는 상기 본체의 측면을 형성하고, 상기 초음파 센싱부(343)는 상기 본체의 측면에 가해지는 슬라이딩 입력을 감지할 수 있다. 따라서, 상기 본체의 측면에는 슬라이딩 입력을 센싱하는 센싱영역이 형성되며, 상기 센싱영역내에 상기 포스 센서(361)가 배치된다.
보다 구체적으로, 상기 베이스부(347)는 상기 본체의 측면과 평행하게 배치되고, 상기 장착부들(348)은 상기 베이스부(347)와 수직한 방향으로 돌출되며, 제1부분(348a)과 제2부분(348b)을 구비할 수 있다.
상기 제1부분(348a)은 상기 베이스부(347)에서 돌출되는 부분으로서, 상기 베이스부(347)의 일변을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 상기 제1부분(348a)은 상기 베이스부(347)와 수직한 방향으로 돌출되며 적어도 일지점에서 절곡될 수 있다.
상기 제2부분(348b)은 상기 제1부분(348a)에서 인접한 장착부(348)를 향하여 돌출되며, 상기 초음파 출력센서(344), 초음파 출력센서(345) 및 포스 센서(361) 중 적어도 하나가 배치되는 부분이 될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2부분(348b)은 상기 제1부분(348a)과 수직한 방향으로 길게 형성되어, 상기 베이스부(347)와 평행한 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 상기 장착부들(348)은 상기 초음파 출력센서(344) 및 초음파 출력센서(345) 중 어느 하나가 장착되는 센서용 장착부와, 상기 초음파 출력센서(344) 또는 초음파 출력센서(345)가 상기 포스 센서(361)와 함께 장착되는 포스용 장착부를 구비할 수 있다. 상기 센서용 장착부는 전술한 예시와 마찬가지로, 상기 제2부분(348b)이 상기 제1부분(348a)에서 일측으로 돌출되나, 상기 포스용 장착부에서 상기 제2부분(348b)은 상기 제1부분(348a)에서 양측으로 돌출될 수 있다. 이러한 구조에 의하여 상기 포스용 장착부에는 포스 센서(361)가 초음파 센서(344, 345)와 함께 배치될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 복수의 센싱파트들은 상기 본체의 측면을 따라 일렬로 배열되며, 각각의 센싱파트들에 별도의 포스 센서(361)가 구비되는 구조가 구현될 수 있다. 이 경우에도, 상기 장착부(348)가 상기 베이스부(347)에서 개별적으로 돌출되므로 초음파 출력센서(344)와 초음파 출력센서(345)의 배열방향으로 빈공간이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 노이즈 신호가 상기 연성회로기판(346)을 통하여 거의 전달되지 않게 된다.
한편, 도 12 및 도 13와 같이 포스 센서(361)와 함께 구동하는 초음파 센싱부(343)는 여러가지 형태로 변형이 가능하다. 도 12 및 도 13은 도 9의 초음파 센싱부의 변형예를 나타내는 단면도 및 확대도이다.
본 도면들을 참조하면, 초음파 출력센서(344) 또는 초음파 출력센서(345)는 연성회로기판(346)에 장착되며, 상기 연성회로기판(346)에는 상기 포스 센서(361)를 덮는 액추에이터(362)가 배치될 수 있다. 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명한 예시의 구조에서, 포스 센서(361)와 초음파 센서(344, 345)는 서로 높이가 다를 수 있으며, 본 예시에서는 액추에이터(362)를 이용하여 이러한 문제를 해결한다.
보다 구체적으로, 케이스(304)의 내측에는 복수의 홈들(308')이 형성되고, 상기 포스 센서(61)는 상기 초음파 출력센서(44) 및 초음파 출력센서(45) 중 적어도 하나와 함께 상기 복수의 홈들(308') 중 어느 하나에 수용될 수 있다. 상기 초음파 출력센서(344) 및 초음파 출력센서(345)는 각각 하나의 홈들(308')의 바닥에 부착될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 전술한 예시와 마찬가지로 한쌍이 하나의 홈에 수용되는 것도 가능하다.
도시에 의하면, 상기 초음파 출력센서(344) 및 초음파 출력센서(345)의 상면은 상기 케이스(304)의 내측에 접촉하게 된다. 이에 반해, 상기 포스 센서(361)의 높이는 상기 초음파 출력센서(344) 및 초음파 출력센서(345)보다 낮게 형성되며, 따라서 상기 포스 센서(361)와 상기 홈들(308')의 바닥과의 사이에는 틈이 형성될 수 있다. 상기 틈을 메우기 위하여 액추에이터(362)에 상기 포스 센서(361)의 상면을 덮도록 이루어진다.
예를 들어, 상기 액추에이터(362)는 상기 연성회로기판(346)에 연결되는 연결부(362a)와, 상기 연결부(362a)에서 연장되어 상기 포스 센서(61)의 상면을 덮는 연장부(362b)를 구비할 수 있다. 상기 액추에이터(362)는 적어도 2 지점에서 절곡되어 상기 연장부(362b)가 상기 포스 센서(61)의 상면을 덮는 구조가 될 수 있다. 이 경우에, 상기 연장부(362b)가 상기 홈들(308')의 바닥에 접촉하여 상기 센싱영역에 가해지는 힘을 상기 포스 센서(361)에 전달한다.
또한, 본 발명은 전술한 센싱영역에 더하여 숏 터치 또는 탭 터치(tap touch)를 감지하는 버튼영역이 이동 단말기의 측면에 구비되는 실시예들로 활용될 수 있다. 이하, 이러한 실시예들에 대하여 도 14 내지 도 18을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 14는 본 발명과 관련한 이동 단말기의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 개념도이고, 도 15 및 도 16은 도 14의 이동 단말기의 분해도 및 단면도이다.
도 14를 참조하면, 이동 단말기의 본체의 측면에는 슬라이딩 입력을 센싱하는 제1센싱영역(SR1)과, 포스 입력을 센싱하는 제2센싱영역(SR2)이 일렬로 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 제1센싱영역(SR1)은 본체의 좌우에 각각 형성될 수 있다.
보다 구체적인 예로서, 케이스(404)의 금속 테두리(406)는 상기 이동 단말기의 상단 또는 하단에 배치되는 제1금속 테두리(407)과, 상기 이동 단말기의 측면들에 배치되는 제2금속 테두리(408)를 구비할 수 있다. 이 때에, 상기 제1금속 테두리(407)는 이동 단말기의 상단에 위치한 상단부(407a)와, 하단에 위치하는 하단부(407b)를 구비할 수 있고, 상기 제2금속 테두리(408)는 상기 이동 단말기의 양 측면에 위치하는 측단부(408a, 408b)를 포함하여 이루어진다.
상기 상단부(407a) 및 하단부(407b)는 상기 이동 단말기의 측면들의 사이에서 일방향으로 연장되어 상기 이동 단말기의 상단 또는 하단의 외관을 형성한다. 또한, 상기 측단부(408a, 408b)는 상기 상단부(407a) 및 하단부(407b)의 사이에 한쌍으로 배치되어 상기 이동 단말기의 측면의 외관을 형성하게 된다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 금속 테두리의 상단부(407a) 및 하단부(407b)가 측단부(408a, 408b)보다 짧은 경우를 예시한다.
본 도면들을 참조하면, 상기 이동 단말기의 측단부(408a, 408b)의 양측에 전술한 초음파 센싱부(443)가 배치된 부분이 제1센싱영역(SR1)이 될 수 있다.
이동 단말기의 양측에 초음파 센싱부(443)가 배치되므로, 상기 초음파 센싱부(443)는 슬라이딩 입력 뿐만 아니라 스퀴즈 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 본체의 양 측면에 상기 초음파 센싱부(443)가 배치되어, 인가되는 압력의 크기에 따라 그립(grip) 상태와 스퀴즈(squeeze) 상태를 구분할 수 있다. 즉, 터치 입력에 기 설정된 값 이상의 압력이 인가되는 경우 스퀴즈 상태로 구분되며, 이에 따른 제어 동작을 수행할 수 있다.
한편, 상기 제2센싱영역(SR2)에는 포스 센싱부(470)가 배치되어, 버튼에 대한 숏 터치나 탭 터치를 감지한다. 상기 제2센싱영역(SR2)은 상기 제1센싱영역(SR1)의 어느 일측, 예를 들어 좌측과 일렬로 배열될 수 있다. 상기 제2센싱영역(SR2)에는 볼륨업 또는 볼륨다운 등의 버튼 표시가 마킹될 수 있으며, 따라서 이동단말기의 측면 버튼이 될 수 있다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 상기 포스 센싱부(470)는 상기 제2센싱영역(SR2)에서 일 방향을 따라 순차적으로 배치되는 복수의 포스 센서(471)들을 구비할 수 있다. 상기 복수의 포스 센서(471)들은 각각 MEMS 타입의 포스 센서(471)가 될 수 있다.
이 경우에, 상기 포스 센싱부(470)와 승기 초음파 센싱부(443)는 하나의 연성회로기판(446)을 공유할 수 있다. 예를 들어, 상기 연성회로기판(446)은 케이스(404)의 프레임부의 평면상에 배치되는 베이스부(447)와, 상기 베이스부(447)에서 돌출되는 복수의 장착부들(448)을 구비할 수 있다.
본 도면들을 참조하면, 상기 장착부들(448)은 상기 베이스부(447)에서 각각 돌출되어 상기 초음파 센싱부(443)의 센서(초음파 출력센서(444), 초음파 출력센서(445), 포스 센서(461) 등)가 장착되는 제1장착부(448-1)와, 상기 포스 센싱부의 센서(MEMS 타입의 포스 센서(471))가 장착되는 제2장착부(448-2)를 구비할 수 있다.
상기 제1장착부(448-1)는 도 8, 도 9, 도 10, 도 11, 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한 초음파 센싱부(43)의 장착부들 중 어느 하나와 동일한 구조를 가질 수 있으며, 따라서 이에 대한 설명은 전술한 내용으로 갈음한다.
상기 제2장착부(448-2)는 상기 베이스부(447)에서 돌출되는 제1부분(448-2a)과 상기 제1부분에서 연장되어 상기 베이스부와 평행하게 형성되는 제2부분(448-2b)을 구비할 수 있다. 이 경우에, 상기 제2부분(448-2b)에 상기 포스 센서(471)들이 순차적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2부분(448-2b)은 상기 제1부분(448-2a)과 수직한 방향으로 상기 제2센싱영역(SR2)의 전체 길이에 해당하도록 길게 형성될 수 있다. 따라서, 하나의 장착부에 상기 포스 센싱부에 구비되는 포스 센서(471)들이 배열될 수 있다.
한편, 상기 케이스(404)의 내측에는 복수의 홈들(408)이 형성되고, 상기 초음파 출력센서(444) 및 초음파 출력센서(445)는 상기 복수의 홈들(408) 중 어느 하나에 수용될 수 있다. 이러한 초음파 센싱부(443)가 수용되는 홈들은 전술한 예시의 구조와 동일한 구조를 가질 수 있으며, 따라서 이에 대한 설명은 전술한 내용으로 갈음한다.
본 예시에서는 금속 테두리에 상기 복수의 홈들과 인접하게 상기 포스 센싱부에 해당하는 장착부(448-2)가 수용되는 수용홈(409)이 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 금속 테두리에는 상기 포스 센서(471)들이 배치되도록 리세스된 영역이 형성될 수 있다. 상기 리세스된 영역은 수용홈(409)이 될 수 있으며, 상기 수용홈(409)은 상기 금속 테두리상에서 외부에 노출되지 않는 위치에 형성될 수 있다. 상기 수용홈(409)의 바닥에는 상기 포스 센서(471)의 상면이 부착될 수 있으며, 이를 위해서 상기 수용홈(409)과 상기 센서(471)의 사이에는 접착부재(421)가 배치될 수 있다.
한편, 본 예시의 포스 센싱부에 구비되는 센서는 여러가지 형태로 변형이 가능하다. 도 17a, 도 17b 및 도 18은 도 15의 포스 센싱부의 다른 실시예들을 나타내는 단면도들이다.
이러한 예로서 도 17a을 참조하면, 상기 포스 센싱부(570)는 스트레인 게이지 포스 센서(571)를 구비할 수 있다. 이 경우에, 전술한 예시에서 연성회로기판(546)에 장착되는 MEMS 타입의 포스 센서가 상기 스트레인 게이지 포스 센서(571)로 대체될 수 있다.
본 예시에서는, 연성회로기판(546)에는 초음파 센싱부(543)의 센서들만 부착되며, 상기 포스 센싱부(570)는 별도의 연성회로기판을 구비할 수 있다. 본 예시에서는 금속 테두리(506)에 상기 초음파 센싱부(543)의 센서들이 수용되는 복수의 홈들(508)과 인접하게 상기 스트레인 게이지 포스 센서(571)가 수용되는 수용홈(509)이 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 스트레인 게이지 포스 센서(571)의 상면이 상기 수용홈(509)의 바닥에 접착부재(521)에 의하여 부착될 수 있다.
다른 예로서, 스트레인 게이지 포스 센서를 구비하는 경우에 상기 수용홈이 없는 구조도 가능하다. 도 17b를 참조하면, 상기 금속 테두리의 내면에는 상기 초음파 센싱부(543)의 센서들이 수용되는 복수의 홈들(508)이 형성되고, 상기 스트레인 게이지 포스 센서(571)는 상기 금속 테두리(506)의 내면에 부착될 수 있다.
이 경우에, 제1센싱영역(SR1)과 제2센싱영역(SR2)은 상기 본체의 측면의 적어도 일부를 형성하는 케이스의 외측에 배치되고, 상기 포스 입력에 의하여 상기 제2센싱영역(SR2)이 휘어지도록 상기 케이스(04)의 내측에는 슬롯(slot, 506a)이 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 스트레인 게이지 포스 센서(571)가 부착된 상기 금속 테두리(506)의 내면과 외면의 사이에는 상기 스트레인 게이지 포스 센서(571)와 평행하게 상기 슬롯(506a)이 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 금속 케이스임에도 버튼영역에 스트레인 게이지 포스 센서의 적용이 가능하게 된다.
한편, 다른 예로서, 도 18을 참조하면, 상기 포스 센싱부(670)는 인덕티브 방식의 포스 센서(671)를 구비할 수 있다. 이 경우에, 전술한 예시에서 MEMS 타입의 포스 센서나 스트레인 게이지 포스 센서가 상기 인덕티브 방식의 포스 센서(671)로 대체될 수 있다. 또한, 제1센싱영역(SR1)에는 초음파 센싱부(643(가 배치된다.
상기 인덕티브 방식의 포스 센서(671)는 교류전류를 코일에 흘려주면 magnetic field 가 생기는 원리와 코일이 Conductive material 에 접근하면 eddy current 가 생기는 원리를 이용하여 누르는 힘을 감지하는 센서가 될 수 있다. 즉, 코일이 금속 테두리(606)에 접근할 때 생기는 Eddy Current를 센싱 하여 누르는 정도를 판별한다.
이러한, 감지방식의 구현을 위하여, 상기 인덕티브 방식의 포스 센서(671)는 상기 수용홈(609)에 수용되나, 코일 패턴(673)이 상기 수용홈(609)의 바닥과 이격되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 인덕티브 방식의 포스 센서(609)는 연성회로기판(672)의 일면에 형성되는 코일 패턴(673)을 구비하며, 상기 연성회로기판(672)은 상기 수용홈(609)에 수용되나 상기 수용홈(609)의 바닥과 상기 코일 패턴(673)의 사이에 이격 공간이 형성될 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 18의 설명에서는 초음파 센싱부가 금속 테두리의 내측에 배치되는 것을 주로 예시였으나, 본 발명의 초음파 센싱부는 금속 테두리에 외측에 배치되는 것도 가능하다. 이하, 이러한 실시예에 대하여 도 19를 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 19는 본 발명의 이동 단말기의 또 다른 일 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도시된 바와 같이, 커버 글래스(751a) 및 후면 커버(703)가 각각 케이스(704)의 전면 및 후면에 배치되면, 상기 케이스(704)의 측면 일부가 외부로 노출될 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 케이스(704)는 금속 재질로 이루어져서 얇은 두께로 형성되더라도 충분한 강성을 가지며, 따라서 프레임이 될 수 있다.
이 때에, 상기 케이스(704)는 금속 테두리(706)을 구비할 수 있다. 상기 금속 테두리(706)은 이동 단말기의 측면을 형성하며, 상기 이동 단말기의 전면과 후면을 연결하는 면으로, 금속 재질로 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 케이스(704)는 상기 커버 글래스(751a)와 마주보는 프레임부(705)를 구비하고, 상기 금속 테두리(706)은 상기 프레임부(705)의 가장자리에 형성될 수 있다.
상기 프레임부(705)는 상기 이동 단말기의 전면 및 후면과 평행한 부분으로, 상기 전면을 향하는 전측(front side)과 상기 후면을 향하는 후측(rear side)을 구비할 수 있다. 상기 금속 테두리(704)은 상기 프레임부(705)와 수직한 방향으로 배치되어, 상기 전측에서는 상기 커버 글래스(751a)를 지지하고, 상기 후측에서는 상기 후면 커버(703)를 지지하도록 형성될 수 있다. 여기서 지지는 맞닿는 것만을 의미하는 것이 아니라, 서로 형합되는 것까지 포함하는 의미로 지칭될 수 있다.
이 경우에, 상기 금속 테두리(706)에는 복수의 관통홀들(708)이 형성되고, 상기 초음파 출력센서(744) 및 초음파 출력센서(745)는 상기 복수의 관통홀들(708) 중 어느 하나에 한 쌍으로 수용될 수 있다. 또한, 상기 금속 테두리(706)에는 상기 복수의 관통홀들(709)을 덮도록 금속부재(710)가 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 복수의 관통홀들(709)에 수용된 초음파 출력센서(744) 및 초음파 출력센서(745)는 상기 금속 부재의 내면에 부착될 수 있다. 상기 금속 부재(710)의 외면이 전술한 예시의 센싱영역이 될 수 있다. 따라서, 상기 복수의 관통홀들(709) 중 어느 하나에서 송수신되는 초음파가 다른 하나로 상기 금속 부재(710) 외의 경로로 유입되는 것을 제한되도록, 상기 복수의 관통홀들(709)의 사이에는 격벽이 형성될 수 있다.
본 실시예에는, 금속 테두리(706)에 관통홀들(709)이 형성되고, 별도의 금속 부재(710)를 구비하는 것 외에는 전술한 예시들의 구조가 모두 적용될 수 있다. 또한, 본 예시와 같이, 상기 금속 테두리의 관통홀들에 상기 초음파 센싱부(743)의 센서(초음파 출력센서, 초음파 출력센서, 포스 센서 등)가 수용되는 구조에 의하면, 센싱영역에서 금속부재의 두께를 보다 얇게 형성할 수 있다.
상기와 같이 설명된 이동 단말기 및 초음파 센싱부를 구비하는 이동 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 전면, 후면 및 측면을 구비하는 본체;
    상기 본체에 장착되며, 초음파 출력센서와, 상기 초음파 출력센서와 이격 배치되어 상기 초음파 출력센서에서 출력된 초음파를 수신하는 초음파 수신센서를 구비하는 초음파 센싱부; 및
    상기 초음파의 경로상 터치에 의한 상기 초음파 수신센서의 신호변화를 이용하여, 상기 본체에 가해지는 상기 터치를 검출하는 검출부를 포함하는 이동 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 센싱부는 일방향을 따라 순차적으로 배치되는 복수의 센싱파트들을 포함하고,
    상기 복수의 센싱파트들의 각각에는 상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서가 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 초음파 센싱부가 상기 본체의 측면에 가해지는 슬라이딩 입력을 감지하도록, 상기 복수의 센싱파트들은 상기 본체의 측면을 따라 일렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 센싱부는 상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서가 장착되는 연성회로기판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연성회로기판은,
    베이스부; 및
    상기 베이스부에서 각각 돌출되어 상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서 중 어느 하나가 장착되는 복수의 장착부들을 포함하는 이동 단말기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 장착부들의 사이에는 상기 연성회로기판을 통하여 전달되는 노이즈를 저감하는 빈 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 빈공간이 형성되도록, 상기 장착부들은 상기 베이스부를 따라 서로 이격된 위치에서 상기 본체의 측면을 향하여 돌출되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 베이스부는 상기 본체의 측면과 평행하게 배치되고,
    상기 장착부들은 상기 베이스부와 수직한 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 장착부들은 각각,
    상기 베이스부에서 돌출되는 제1부분; 및
    상기 제1부분에서 인접한 장착부를 향하여 돌출되며, 상기 초음파 출력센서 또는 초음파 수신센서가 배치되는 제2부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 장착부들은 적어도 일지점에서 절곡되어, 상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서는 상기 베이스부와 서로 수직한 방향을 바라보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 외관의 적어도 일부를 형성하는 케이스를 더 구비하고,
    상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서는 상기 케이스의 내측에 배치되어 상기 케이스의 외측에 가해지는 터치를 감지하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 본체의 측면을 형성하고,
    상기 초음파 센싱부는 상기 본체의 측면에 가해지는 슬라이딩 입력을 감지하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 본체의 측면에는 슬라이딩 입력을 센싱하는 센싱영역이 형성되고,
    상기 센싱영역에 해당하는 상기 케이스의 내측에는 상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서가 반복하여 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 케이스의 내측에는 복수의 홈들이 형성되고, 상기 초음파 출력센서 및 초음파 수신센서는 상기 복수의 홈들 중 어느 하나에 한 쌍으로 수용되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 홈들 중 어느 하나에서 송수신되는 초음파가 다른 하나로 유입되는 것을 제한되도록, 상기 복수의 홈들이 상기 본체의 측면을 따라 순차적으로 배치되어 상기 복수의 홈들의 사이에는 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 수신센서에 수신되는 신호의 파형이 신호 감쇄 조건을 만족하는 경우, 상기 초음파 센싱부의 센싱 감도가 보정되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 초음파 출력센서 또는 초음파 수신센서와 인접하게 배치되는 포스 센서를 더 구비하며,
    상기 포스 센서의 터치 감지를 이용하여 상기 초음파 수신센서의 신호변화를 보정하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 초음파 출력센서 또는 초음파 수신센서는 연성회로기판에 장착되며,
    상기 연성회로기판에는 상기 포스 센서를 덮는 액추에이터가 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 측면에는 슬라이딩 입력을 센싱하는 제1센싱영역과, 포스 입력을 센싱하는 제2센싱영역이 일렬로 형성되며,
    상기 제1센싱영역에는 상기 초음파 센싱부가 배치되며, 상기 제2센싱영역에는 포스 센싱부가 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1센싱영역과 제2센싱영역은 상기 본체의 측면의 적어도 일부를 형성하는 케이스의 외측에 배치되고,
    상기 포스 입력에 의하여 상기 제2센싱영역이 휘어지도록 상기 케이스의 내측에는 슬롯(slot)이 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
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