WO2021132740A1 - 이동 단말기 - Google Patents

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WO2021132740A1
WO2021132740A1 PCT/KR2019/018319 KR2019018319W WO2021132740A1 WO 2021132740 A1 WO2021132740 A1 WO 2021132740A1 KR 2019018319 W KR2019018319 W KR 2019018319W WO 2021132740 A1 WO2021132740 A1 WO 2021132740A1
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mobile terminal
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김영일
김성도
양지웅
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 출원은 플렉서블 디스플레이를 갖는 이동 단말기를 개시한다. 본 출원은 이동 단말기에 있어서, 제 1 프레임; 상기 제 1 프레임에 이동가능하게 결합되며, 소정의 행정(stroke)을 형성하도록, 상기 제 1 프레임에 대해 제 1 방향 또는 상기 제 1 방향에 반대방향인 제 2 방향으로 이동하도록 구성되는 제 2 프레임; 상기 제 2 프레임에 이동가능하게 결합되며, 상기 제 2 프레임에 대해 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향으로 이동하도록 구성되는 제 3 프레임; 상기 이동 단말기의 전면에 배치되는 플렉서블 디스플레이; 상기 제 2 프레임을 상기 제 1 프레임에 대해 상기 제 1 또는 제 2 방향으로 이동시키고 상기 제 3 프레임을 상기 제 2 프레임에 대해 상기 제 1 또는 제 2 방향으로 이동시키도록 구성되는 구동부; 상기 제 1 방향 또는 제 2 방향으로의 상기 제 2 프레임의 이동량을 검출하도록 구성되는 검출장치; 및 상기 검출장치에서 측정된 제 2 프레임의 이동량에 기초하여, 상기 이동 단말기의 작동을 제어하도록 구성되는 제어장치를 포함하는 이동 단말기를 제공할 수 있다.

Description

이동 단말기
본 출원은 이동 단말기에 관한 것으로서, 이용가능한 디스플레이 또는 화면의 크기를 조절할 수 있는 이동 단말기에 관한 것이다.
단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.
이동 단말기의 기능은 다양화되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다. 이러한 확장된 기능의 수행을 위해 이동 단말기는 기본적으로 다양한 통신 프로토콜을 이용하여 다른 기기들 또는 네트워크에 연결되며, 사용자에게 상시적인 컴퓨팅 환경(ubiquitous computing)을 제공할 수 있다. 즉, 이동 단말기는 네트워크로의 연결성(connectivity) 및 상시적 컴퓨팅을 가능하게 하는 스마트 디바이스로 진화되어 있다.
한편, 최근에는 충분한 탄성을 가져 큰 변형이 가능한 플렉서블 디스플레이가 개발되었다. 이러한 플렉서블 디스플레이는 말릴 수 있는 정도로 변형될 수 있다. 이동 단말기는 말려진 플레서블 디스플레이를 수용하며 원하는 크기로 상기 디스플레이를 몸체외부로 돌출시킬 수 있다. 따라서, 플렉서블 디스플레이를 사용함으로써 이동 단말기는 보다 컴팩트한 구조를 가질 수 있으며, 원하는 크기로 확장되는 디스플레이를 가질 수 있다. 이와 같은 플렉서블 디스플레이에 의한 장점을 극대화하도록 이동 단말기는 구조적 및 기능적 측면에서 개선될 필요가 있다.
본 출원의 목적은 플렉서블 디스플레이를 이용하여 디스플레이 또는 화면의 사용가능한(available) 크기 또는 유효(effective) 크기를 안정적이고 신뢰성있게 조절하도록 구성되는 이동 단말기를 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 목적은 플렉서블 디스플레이의 변형부위를 특정 위치로 제한하지 않도록 구성되는 이동 단말기를 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 목적은 확장된 플렉서블 디스플레이를 안정적으로 지지하도록 구성되는 이동 단말기를 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 목적은 플렉서블 디스플레이의 변형 부위가 외부 충격에 의해 파손되는 것을 방지하도록 구성되는 이동 단말기를 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 목적은 플렉서블 디스플레이의 이동에 의해 의도된 화면의 크기를 정확하게 형성하도록 구성되는 이동 단말기를 제공하는 것이다.
상술된 목적을 달성하기 위해, 본 출원은 이동 단말기에 있어서, 제 1 프레임; 상기 제 1 프레임에 이동가능하게 결합되며, 소정의 행정(stroke)을 형성하도록, 상기 제 1 프레임에 대해 제 1 방향 또는 상기 제 1 방향에 반대방향인 제 2 방향으로 이동하도록 구성되는 제 2 프레임; 상기 제 2 프레임에 이동가능하게 결합되며, 상기 제 2 프레임에 대해 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향으로 이동하도록 구성되는 제 3 프레임; 상기 이동 단말기의 전면에 배치되며 상기 제 1 프레임에 결합되는 제 1 영역, 상기 이동 단말기의 배면에 배치되며 상기 제 3 프레임에 결합하는 제 2 영역 및 상기 제 1 및 2 영역들 사이에 연장되는 제 3 영역을 포함하며, 상기 제 3 영역은 상기 제 2 프레임에 감겨지며 상기 제 2 프레임의 이동방향에 따라 선택적으로 상기 이동 단말기의 전면 또는 상기 이동 단말기의 배면에 배치되는 플렉서블 디스플레이; 상기 제 2 프레임을 상기 제 1 프레임에 대해 상기 제 1 또는 제 2 방향으로 이동시키고 상기 제 3 프레임을 상기 제 2 프레임에 대해 상기 제 1 또는 제 2 방향으로 이동시키도록 구성되는 구동부; 상기 제 1 방향 또는 제 2 방향으로의 상기 제 2 프레임의 이동량을 검출하도록 구성되는 검출장치; 및 상기 검출장치에서 측정된 제 2 프레임의 이동량에 기초하여, 상기 이동 단말기의 작동을 제어하도록 구성되는 제어장치를 포함하는 이동 단말기를 제공할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 구동부는: 상기 이동 단말기 전면상의 화면을 확장시키기 위해, 상기 제 2 및 제 3 프레임들을 상기 제 1 방향으로 이동시켜 상기 이동 단말기를 제 1 상태에서 제 2 상태로 전환시키도록 구성되고, 여기서 상기 제 1 상태에서 상기 플렉서블 디스플레이부의 제 1 영역만이 상기 이동 단말기의 전면에 배치되며 상기 제 2 상태에서 상기 제 3 영역이 상기 제 1 영역과 함께 상기 이동 단말기의 전면에 배치되며; 상기 제 2 상태로의 전환을 위해, 상기 제 2 프레임의 상기 제 1 방향으로의 이동에 따라 상기 제 3 영역을 상기 제 2 프레임으로부터 상기 이동 단말기의 전면으로 인출시키도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 구동부는: 상기 이동 단말기 전면상의 화면을 축소시키기 위해, 상기 제 2 및 제 3 프레임들을 상기 제 2 방향으로 이동시켜 상기 이동 단말기를 상기 제 2 상태에서 상기 제 1 상태로 전환시키도록 구성되며; 상기 제 1 상태로의 전환을 위해, 상기 인출된 제 3 영역을 상기 이동 단말기의 전면으로부터 상기 제 2 프레임으로 수축시키도록 구성될 수 있다.
상기 검출장치는 상기 제 2 프레임의 이동에 의해 상기 제 1 및 제 2 프레임들에 제공된 커패시터(capacitor)에서 발생되는 정전용량(capacitance)의 변화를 측정하도록 구성되며; 상기 제어장치는 상기 발생된 정전용량의 변화를 이용하여 제 2 프레임의 이동량을 결정하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 커패시터는 서로 마주하도록 상기 제 1 및 제 2 프레임들에 각각 배치되는 도전체들(conductor)을 포함하며, 상기 도전체들은 상기 정전용량을 변화시키기 위해 상기 제 1 프레임에 상대적으로 상기 제 2 프레임이 이동하는 동안 변화되는 오버랩(overlap) 면적을 갖도록 구성될 수 있다.
상기 검출장치는 상기 제 2 프레임의 행정내에서 상기 제 2 프레임의 절대적인 위치를 나타내도록 구성되는 제 1 커패시터를 포함할 수 있다. 상기 제 1 커패시터는 상기 제 2 프레임의 행정동안 연속적으로 변화되는 제 1 정전용량을 발생시키도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 제 1 커패시터는: 상기 제 1 및 제 2 프레임들중 어느 하나에 제공되며, 상기 제 2 프레임의 행정거리에 걸쳐 연속적으로 변화하는 형상을 갖도록 연장되는 제 1 컨덕터; 및 상기 제 1 및 제 2 프레임들중 다른 하나에 제공되며, 상기 제 1 컨덕터를 마주하도록 배치되는 제 2 컨덕터를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 컨덕터중 어느 하나는 다른 하나에 대해 상대적으로 이동하면서 상기 제 2 프레임의 행정동안 계속적으로 변화하는 제 1 정전용량을 생성하도록 구성될 수 있다.
상기 검출장치는 상기 제 2 프레임의 행정동안 소정의 기준정전용량(reference capacitance)인 제 2 정전용량을 생성하도록 구성되는 제 2 커패시터를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 정전용량은 상기 제 2 프레임의 행정에 걸쳐 일정한 값을 가질 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 제 2 커패시터는: 상기 제 1 및 제 2 프레임들중 어느 하나에 제공되며, 상기 제 2 프레임의 행정거리에 걸쳐 동일한 형상을 갖도록 연장되는 제 3 컨덕터; 및 상기 제 1 및 제 2 프레임들중 다른 하나에 제공되며, 상기 제 3 컨덕터를 마주하도록 배치되는 제 4 컨덕터를 포함하며, 상기 제 3 및 제 4 컨덕터중 어느 하나는 다른 하나에 대해 상대적으로 이동하면서 제 2 프레임의 행정동안 일정한 제 2 정전용량을 생성하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 제어장치는 상기 제 2 정전용량에 대한 상기 제 1 정전용량의 변화량에 기초하여 상기 제 2 프레임의 위치 및 이동량을 결정하도록 구성될 수 있다.
상기 검출장치는 상기 제 2 프레임의 행정내에서 소정거리마다 반복되는 서브정전용량들로 이루어지는 제 3 정전용량을 발생시키도록 구성되는 제 3 커패시터를 더 포함할 수 있다. 각각의 상기 서브정전용량은 상기 제 2 프레임의 이동에 따라 변화되도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 제 3 커패시터는: 상기 제 1 및 제 2 프레임들중 어느 하나에 제공되며, 서로 동일한 형상을 가지며 상기 제 2 프레임의 행정내에서 소정거리마다 배치되는 절편들(segment)로 이루어지는 제 5 컨덕터; 및 상기 제 1 및 제 2 프레임들중 다른 하나에 제공되며, 상기 제 5 컨덕터를 마주하도록 배치되는 제 6 컨덕터를 포함하며, 상기 제 5 및 제 6 컨덕터중 어느 하나는 다른 하나에 대해 상대적으로 이동하면서 상기 제 2 프레임의 행정동안 일정한 서브정전용량들을 소정거리마다 생성하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 제어장치는: 상기 제 2 정전용량에 대한 상기 제 1 정전용량의 변화량에 기초하여 상기 제 2 프레임이 통과한 상기 제 5 컨덕터의 절편들의 개수를 산출하고; 상기 제 2 정전용량에 대한 상기 서브정전용량의 변화량에 기초하여 상기 제 2 프레임이 통과중인 절편에서의 상기 제 2 프레임의 상대적인 위치를 산출하며; 상기 산출된 절편들의 개수 및 산출된 상대적 위치를 이용하여 상기 제 2 프레임의 위치를 산출하도록 구성될 수 있다.
상기 검출장치는 상기 제 2 프레임이 상기 행정의 시작지점에 위치되는 것을 검출하도록 구성되는 제 1 위치 커패시터(position capacitor)를 더 포함할 수 있으며, 상기 제 2 프레임이 상기 행정의 종료지점에 위치되는 것을 검출하도록 구성되는 제 2 위치 커패시터를 더 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 제 1 위치 커패시터는: 상기 제 2 프레임의 행정의 시작지점에 배치되는 제 1 위치 컨덕터(position conductor); 및 상기 제 2 프레임이 상기 행정의 시작지점에 배치될 때, 상기 제 1 위치 컨덕터와 마주하도록 구성되는 제 2 위치 컨덕터를 포함할 수 있다. 상기 제 2 위치 커패시터는: 상기 제 2 프레임의 행정의 종료지점에 배치되는 제 3 위치 컨덕터(position conductor); 및 상기 제 2 프레임이 상기 행정의 종료지점에 배치될 때, 상기 제 3 위치 컨덕터와 마주하도록 구성되는 제 4 위치 컨덕터를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어장치는: 상기 제 1 위치 커패시터가 소정의 임계값 이상의 정전용량을 생성하는 경우, 상기 제 2 프레임이 상기 행정의 시작지점에 위치된 것으로 판단하며; 상기 제 2 위치 커패시터가 소정의 임계값 이상의 정전용량을 생성하는 경우, 상기 제 2 프레임이 상기 행정의 종료지점에 위치된 것으로 판단할 수 있다.
본 출원에 따른 이동 단말기는 다수개의 서로 이동가능하게 결합된 프레임들을 포함할 수 있으며, 이러한 프레임들의 상대적인 운동에 의해 플렉서블 디스플레이의 확장 및 수축, 정확하게는 이동 단말기의 전면에 노출되는 플렉서블 디스플레이 영역의 확장 및 수축을 효과적으로 안내할 수 있다. 따라서, 이와 같은 플렉서블 디스플레이와 프레임들의 조합에 의해 이동 단말기는 사용가능한 디스플레이 또는 화면의 크기를 안정적이고 신뢰성 있게 조절할 수 있다.
또한, 플렉서블 디스플레이는 확장 및 수축을 위해 이동 단말기의 프레임에 말려들어가거나(rolled in) 말려나오도록(rolled out) 구성될 수 있다. 따라서, 이와 같은 롤링(rolling)동안 플렉서블 디스플레이의 변형부위는 계속적으로 변화되므로, 플렉서블 디스플레이의 특정부위가 계속적으로 변형되지 않을 수 있다. 따라서, 플렉서블 디스플레이의 특정부위에서 피로 및 파괴가 방지될 수 있으며, 이에 따라 플렉서블 디스플레이부의 내구성이 향상될 수 있다.
또한, 프레임들은 플렉서블 디스플레이의 확장 및 수축시 함께 확장 및 수축할 수 있다. 따라서, 확장 또는 수축된 플렉서블 디스플레이는 이러한 프레임에 의해 안정적으로 지지될 수 있다. 더 나아가, 프레임들은 플렉서블 디스플레이의 변형부위, 특히 감겨진 부위(rolled portion)을 커버하도록 구성되며, 이에 따라 외부충격에 의해 플렉서블 디스플레이의 변형부위가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
더 나아가, 이동 단말기는 플렉서블 디스플레이의 수축 및 확장을 위한 이동량을 정확하게 검출하도록 구성되는 검출장치를 포함할 수 있다. 이러한 검출 장치를 통해 획득된 이동량을 기초로 의도된 정확한 화면의 크기가 구현될 수 있다.
도 1은 본 출원에 따른 이동 단말기의 전체적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 출원에 따른 이동 단말기를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 일 측면에서 바라본 이동 단말기의 제 1 상태와 제 2 상태를 도시한 사시도들이다.
도 4는 이동 단말기의 제 1 상태와 제 2 상태를 도시한 배면도들이다.
도 5는 도 2의 A-A 및 B-B를 따라 얻어진 이동 단말기의 제 1 및 제 2 상태를 각각 나타내는 단면도들이다.
도 6은 이동 단말기의 사이드 프레임의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 C-C, D-D 및 E-E를 따라 얻어진 사이드 프레임들의 단면도들이다.
도 8은 구동부의 작동 및 상기 작동에 의해 구현되는 이동 단말기의 제 1 및 제 2 상태를 설명하는 배면도이다.
도 9은 본 출원의 이동 단말기에서 제 2 프레임의 이동량을 검출하는 검출장치를 보여주는 평면도이다.
도 10은 검출장치를 보여주는 도 3의 A-A를 따라 얻어진 단면도이다.
도 11은 검출장치의 제 1-3 커패시터들의 제 2, 제 4, 및 제 6 컨덕터들을 보여주는 평면도이다.
도 12는 검출장치에서 제 1-3 커패시터에서 측정되는 정전용량들과 제 2 프레임이 이동량들 사이의 관계를 보여주는 개략도이다.
도 13은 제 2 프레임의 행정시작지점에서의 검출장치를 보여주는 부분 측면도이다.
도 14은 제 2 프레임의 행정종료지점에서의 검출장치를 보여주는 부분 측면도이다.
도 15는 제 2 프레임의 행정시작지점과 행정종료지점에서의 검출장치의 제 1 및 제 2 위치 커패시터의 정전용량들을 보여주는 그래프이다.
도 16은 검출장치의 변형예를 보여주는 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 출원의 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 실시예들은 이동 단말기에 플렉서블 디스플레이를 적용하기 위한 구성들을 포함한다. 그러나, 설명된 실시예들의 원리 및 구성(configuration)은 플렉서블 디스플레이를 사용하는 모든 디스플레이 장치에 동일하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 출원에 따른 이동 단말기의 전체적인 구성을 보여주는 블록도이다.
상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
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.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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. 예를 들어, 제어부(180)는 프로세서 및 이를 지원하는 다른 전자부품들을 포함할 수 있다. 이들 프로세서 및 전자부품들은 회로기판에 장착되어 제어부(180)로서 기능할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1와 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 배터리(191)를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.
도 2는 본 출원에 따른 이동 단말기를 나타내는 분해 사시도이다. 도 3은 일 측면에서 바라본 이동 단말기의 제 1 상태와 제 2 상태를 도시한 사시도들이며, 도 4는 이동 단말기의 제 1 상태와 제 2 상태를 도시한 배면도들이다. 또한, 도 5는 도 2의 A-A 및 B-B를 따라 얻어진 이동 단말기의 제 1 및 제 2 상태를 각각 나타내는 단면도들이다. 이들 도면들에서, 도 3(a), 도 4(a) 및 도 5(a)는 이동 단말기의 제 1 상태를 나타내며, 도 3(a), 도 4(b) 및 도 5(b)는 이동 단말기의 제 2 상태를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 제1 상태의 이동 단말기(100)는 수축되며, 제 2 상태의 이동 단말기(100)에 비해 작은 크기를 갖는다. 또한, 이동 단말기(100)의 전면에 위치되는 디스플레이(151)의 크기도 제 2 상태보다 작아진다. 반면, 제 1 상태의 이동 단말기(100)는 제1 방향(D1)으로 확장되어 제 2 상태로 전환되며, 상기 제 2 상태에서, 이동 단말기(100)의 크기 및 전면에 위치하는 디스플레이부(151)의 크기가 제1 상태보다 더 커진다. 다음의 설명에서, 이동 단말기(100) 및 이의 디스플레이(151)가 확장(extend or enlarge)되는 방향은 제 1 방향(D1), 제2 상태에서 제1 상태로 전환되기 위해 수축(contact or retract) 또는 축소(reduce)되는 방향은 제2 방향(D2)이라 하며, 상기 제 1 및 제 2 방향들(D1,D2)에 수직인 방향을 제3 방향이라 한다.
본 출원의 이동 단말기(100)는 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 바 형태의 이동 단말기와 같이 전면에 디스플레이부(151)가 위치하는 제1 상태에서, 도 3(b)와 같이 화면을 확장하여 제2 상태로 전환할 수 있다. 제2 상태에서는 전면에 위치하는 디스플레이부(151)의 면적이 확대되며 도 4(b)와 같이 배면에 위치하는 디스플레이부(151)의 면적이 축소된다. 즉, 제1 상태에서 이동 단말기(151)의 배면에 위치하던 디스플레이부(151)는 제2 상태에서 이동 단말기(100)의 전면으로 이동한다.
이와 같이 디스플레이부의 위치가 가변될 수 있도록 디스플레이부는 휘어지는 플렉서블 디스플레이부(151)를 이용할 수 있다. 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어짐, 구부러짐, 접힘, 비틀림 또는 말림이 가능한 얇고 유연한 기판 위에 제작되어, 가볍고 쉽게 깨지지 않는 튼튼한 디스플레이를 말한다.
또한, 전자 종이는 일반적인 잉크의 특징을 적용한 디스플레이 기술로서, 반사광을 사용하는 점이 기존의 평판 디스플레이와 다른 점일 수 있다. 전자 종이는 트위스트 볼을 이용하거나, 캡슐을 이용한 전기영동(electrophoresis)을 이용하여, 정보를 변경할 수 있다.
플렉서블 디스플레이부(151)가 변형되지 않는 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태, 이하 기본상태라 한다)에서, 플렉서블 디스플레이부(151)의 디스플레이 영역은 평면이 된다. 상기 기본상태에서 외력에 의하여 변형된 상태(예를 들어, 유한의 곡률반경을 가지는 상태, 이하, 변형상태라 한다)에서는 상기 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 변형상태에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각 정보가 될 수 있다. 이러한 시각 정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다. 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.
플렉서블 디스플레이부(151)는 상기 기본상태에서 평평한 상태가 아닌, 휘어진 상태(예를 들어, 상하 또는 좌우로 휘어진 상태)에 놓일 수 있다. 이 경우, 플렉서블 디스플레이부(151)에 외력이 가해지면, 플렉서블 디스플레이부(151)는 평평한 상태(혹은 보다 덜 휘어진 상태) 또는 보다 많이 휘어진 상태로 변형될 수 있다.
한편, 플렉서블 디스플레이부(151)는 터치센서와 조합되어 플렉서블 터치 스크린을 구현할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린에 대하여 터치가 이루어지면, 제어부(180, 도 1 참조)는 이러한 터치입력에 상응하는 제어를 수행할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린은 상기 기본상태뿐만 아니라 상기 변형상태에서도 터치입력을 감지하도록 이루어질 수 있다.
터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린에 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.
플렉서블 디스플레이부(151)의 상태전환(제 1 또는 제 2 상태), 즉 이동 단말기(100)의 크기변화에 따른 디스플레이부(151)의 이동 단말기(100)의 전면 및 후면에서의 크기 변화는, 사용자에 의해 가해지는 힘에 의해 수동으로 수행될 수 있으나, 이러한 수동적인 방식에 국한되지 않는다. 예를 들어, 이동 단말기(100) 또는 플렉서블 디스플레이부(151)가 제 1 상태를 가지고 있을 때, 사용자 혹은 애플리케이션의 명령에 의해서, 제 2 상태로 사용자에 의해 가해지는 외력없이 변형될 수도 있다. 이와 같이 외력 없이 플렉서블 디스플레이(151)가 자동적으로 변형되기 위해서, 이동 단말기(100)는 후술되는 구동부(200)를 포함할 수 있다.
본 출원의 플렉서블 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 양 측부들중 어느 한 측부에서 감겨지면서(roll) 180도 꺽여진다. 따라서, 디스플레이부(151)의 일부는 그와 같은 측부를 기준으로 이동 단말기(100)의 전면에 배치되고, 다른 부분은 이동 단말기(100)의 배면에 배치된다. 이동 단말기(100)의 전면에 위치한 디스플레이부(151)의 일부는 상기 전면에 움직이지 않게 고정될 수 있으며, 이동 단말기(100)에 배면에 위치하는 이의 다른 부분은 상기 배면에 이동가능하게 제공될 수 있다. 또한, 디스플레이부(151)는 상기 측부에서 감겨지거나 풀어질 수 있으며, 이에 따라 이의 이동 단말기(100) 배면에 배치되는 부분을 이동시켜, 이의 이동 단말기(100) 전면에 배치되는 영역의 크기가 조절될 수 있다. 플렉서블 디스플레이부(151)의 면적은 정해져 있고 하나의 연속적인 몸체로 이루어져 있기 때문에 이동 단말기(100)의 전면에 위치하는 면적이 늘어나면 이동 단말기(100)의 배면에 위치하는 플렉서블 디스플레이부(151)의 면적이 줄어든다. 이와 같은 디스플레이부(151)는 후술되는 제 1 프레임(101)에 상대적으로 이동가능한 제 2 프레임(102)내에, 정확하게는 상기 제 2 프레임(102)의 어느 한 측부에 감겨질 수 있으며, 이동 단말기(100)의 전면에서의 디스플레이부(151)의 면적을 조절하도록 제 2 프레임(102)의 이동방향에 따라 제 2 프레임(102)에 감겨지면서 상기 제 2 프레임(102)로부터 인출(withdraw or pulled out)되거나 이에 인입(insert or pushed into)될 수 있다. 이러한 작동은 이동 단말기(100)의 다른 관련 구성요소들과 함께 보다 상세하게 후술된다.
통상적으로 안테나는 이동 단말기(100)의 케이스 또는 하우징에 제공되나, 이동 단말기(100)의 전면을 비롯하여 배면까지 커버하는 플렉서블 디스플레이부(151)에 의해 상기 케이스 또는 하우징에 안테나가 설치되는 부위가 제한될 수 있다. 이러한 이유로, 플렉서블 디스플레이부(151)상에 안테나가 구현할 수 있다. 디스플레이 내장형 안테나(AOD: Antenna on Display)는 패턴이 새겨진 전극층과 유전층이 겹겹이 투명 필름을 구성하는 형태의 안테나이다. 디스플레이 내장형 안테나는 기존의 구리 니켈도금 방식으로 구현하는 LDS(laser Direct Structuring) 기술보다 더 얇게 구현할 수 있어 두께에 영향을 거의 미치지 않으면서 외관으로 드러나지 않는 장점이 있다. 또한, 디스플레이 내장형 안테나는 디스플레이부(151)로부터 직접적으로 신호를 송수신할 수 있다. 따라서, 본 출원과 같이 양면에 디스플레이부(151)가 위치하는 이동 단말기(100)에서는 디스플레이 내장형 안테나를 이용할 수 있다.
도 2-도 5를 참조하여, 본 출원의 이동 단말기(100)의 세부적인 구성이 상세하게 다음에서 설명된다. 다음의 설명에서, 전체적인 구성을 보여주는 도 2가 기본적으로 참조되며, 도 3-도 5는 이동 단말기(100)의 제 1 및 제 2 상태들에서의 해당 구성요소들의 세부적인 특징을 설명하기 위해 참조된다.
본 출원의 이동 단말기(100)는 제1 프레임(101)과 제1 프레임(101)에 대해 제1 방향으로 이동하는 제2 프레임(102) 그리고 제2 프레임(102)에 대해 제1 방향으로 이동하는 제3 프레임(103)을 포함할 수 있다. 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)은 전방부, 후방부 및 측면부를 포함하며, 서로 결합된다. 따라서, 이동 단말기(100)는 이들 결합된 제 1 및 제 2 프레임들(102)에 의해 육면체의 외관을 형성할 수 있다. 도시된 제 1-3 프레임(101-103)의 구성을 고려할 때, 상기 제 2 및 제 3 프레임(102,103)의 운동은 슬라이드 운동이 될 수 있다.
먼저, 제 1 프레임(101)는 이동 단말기(100)의 메인 바디에 해당되며, 그 내부에 각종 부품들을 수용하는 공간을 형성할 수 있다. 또한, 제 1 프레임(101)은 이와 같은 공간내에 상기 제 1 프레임(101)에 이동 가능하게 결합되는 제 2 프레임(102)를 수용할 수 있다. 보다 상세하게는, 제 1 프레임(101)은 도 2 및 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)의 전방에 배치되는 제 1 전방부(1011) 및 이동 단말기의 후방에 배치되는 제 1 후방부(1012) 및 제 2 후방부(1013)를 포함할 수 있다. 이들 제 1 전방부(1011), 제 1 후방부(1012) 및 제 2 후방부(1013)은 대체적으로 평평한 판형 부재로 이루어질 수 있다. 제 1 후방부(1012) 및 제 2 후방부(1013)은 서로 결합되는 별도의 부재들로 이루어지거나 도시된 바와 같이 하나의 부재로 이루어질 수 있다. 소정의 공간을 형성하도록 제 1 전방부(1011)와 제 1 후방부/제 2 후방부(1012,1013)은 서로 소정 간격으로 이격될 수 있으며, 측면부(1014)에 의해 서로 연결될 수 있다. 제 1 프레임(101)내의 공간내에 이동 단말기(100)의 부품으로서 제어부(180) 및 전원공급부(190)가 수용될 수 있다. 예를 들어, 제어부(180)는 이동 단말기의 작동을 제어하는 프로세서 및 전자회로를 포함하는 회로기판이 될 수 있으며, 전원 공급부(190)는 배터리 및 관련 부품들이 될 수 있다. 또한, 후술되는 제 2 프레임(102) 및 구동부(200)도 제 1 프레임(101)내에 수용될 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 디스플레이부(151)는 연속적인 몸체를 가지며 이동 단말기(100)내에 감기면서 이동 단말기(100)의 전면 및 후면 둘 다에 배치될 수 있다. 따라서, 디스플레이부(151)의 일부는 이동 단말기(100)의 전면에 해당하는 제 1 전방부(1011)에 배치되며, 동시에 이의 다른 부분은 이동 단말기(100)의 후면에 해당하는 제 1 및 제 2 후방부(1012,1013)에 배치될 수 있다. 다른 한편, 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)의 조작을 위한 다양한 물리적 입력부(120) 및 센서부(140)의 설치를 위해 제 2 후방부(1013)에만 디스플레이부(151)가 배치될 수도 있다. 제 1 후방부(1012)는 항상 외부로 노출되기 때문에 각종 버튼, 스위치, 카메라(121), 플래쉬와 같은 입력부(120)와 근접센서(141)와 같은 센서부(140)가 이에 배치될 수 있다. 통상의 바형 단말기는 디스플레이부가 단말기의 전면 에만 제공된다. 따라서, 사용자의 반대편의 사물을 디스플레이부를 통해 보면서 촬영하기 위해서는 카메라가 단말기의 배면에 배치되며, 사용자 자신을 디스플레이부를 통해 보면서 촬영하기 위해서는 추가적인 카메라가 단말기의 전면에 요구된다. 그러나, 본 출원의 이동 단말기(100)는 이의 전면 및 배면 둘 다에 디스플레이부(151)가 위치된다. 따라서, 사용자 자신을 촬영할 때는 카메라(121)와 동일면에 있는 디스플레이부, 즉 도면상 이동 단말기(100) 배면상의 디스플레이부(151)의 일부가 사용될 수 있으며, 사용자의 반대편의 사물을 촬영할 때는 카메라(121)와 반대면에 있는 디스플레이부, 즉 도면상 이동 단말기(100)의 전면상의 디스플레이부(151)의 일부가 사용될 수 있다. 이러한 이유로, 이동 단말기(100)는 하나의 카메라(121)를 이용해서 사용자의 반대편에 위치하는 사물을 촬영할 수도 있고 사용자를 촬영할 수도 있다. 카메라는 광각, 초광각, 망원 등 화각이 다른 카메라를 복수개 구비할 수 있다. 제1 후방부(1012)상에 카메라 이외에 근접센서 음향출력부 등이 위치할 수 있으며, 안테나(116)가 설치될 수도 있다.
측면부(1014)는 제 1 프레임(101)의 둘레를 감싸도록 제 1 전방부(1011)와 제 1 후방부/제 2 후방부(1012,1013)의 가장자리를 따라 연장될 수 있으며, 이동 단말기(100)의 외관을 형성할 수 있다. 그러나, 앞서 언급된 바와 같이, 제 2 프레임(102)이 제 1 프레임(101)에 수용되며 또한 이에 이동 가능하게 결합되므로, 이러한 제 2 프레임(102)의 제 1 프레임(101)에 대한 상대적 이동을 허용하기 위해서는 제 1 프레임(101)의 일부는 개방될 필요가 있다. 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 일 예로서, 제 2 프레임(102)는 제 1 프레임(101)의 양 측부들중 어느 하나에 이동 가능하게 결합되므로, 측면부(1014)는 그와 같은 측부에 형성되지 않아 이를 개방시킬 수 있다. 따라서, 제 1 프레임(101)은 실제적으로 폐쇄된 제 1 측부(101a)와 상기 제 1 측부(101a)에 대향되게 배치되어 개방되는 제 2 측부(101b)를 포함할 수 있다. 측면부(1014)는 이동 단말기(100)의 외부로 노출되므로, 전원 포트나 이어잭이 연결되기 위한 인터페이스부(160)나 음량버튼과 같은 사용자 입력부(120) 등이 배치될 수 있다. 금속재질을 포함하는 경우 측면부(1014)는 안테나로서 역할을 할 수 있다.
제 2 프레임(102)은 도 2를 참조하면, 이동 단말기(100)의 전방에 배치되는 제 2 전방부(1021) 및 이동 단말기(100)의 후방에 배치되는 제 3 후방부(1022)을 포함할 수 있다. 제 1 프레임(101)의 제 1 전방부(1011), 제 1 및 제 2 후방부(1012,1013)과 마찬가지로, 제 2 전방부(1021) 및 제 3 후방부(1023)은 대체적으로 평평한 판형 부재로 이루어질 수 있다. 또한, 제 2 프레임(102)도 다양한 부품을 수용하며, 이동중에 제 1 프레임(101)내에 수용된 부품들과 간섭하지 않아야 한다. 따라서, 제 2 전방부(1021) 및 제 3 후방부(1022)는 소정 공간을 형성하도록 서로 이격된 상태로 결합될 수 있으며, 제 1 프레임(101)내의 부품들과 간섭하지 않는 형상을 가질 수 있다.
또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 전면 및 후면 둘 다에 배치되도록 제 2 프레임(102)내에서 감겨지면서 180도로 꺽여질 수 있다. 이러한 디스플레이(151)의 배열(arrangement)를 위해, 제 2 프레임(102)은 이의 내부에 회전가능하게 배치되는 롤러(1028)를 포함할 수 있다. 상기 롤러(1028)은 제 2 프레임(102)의 내부에 임의의 위치에 배치될 수 있다. 그러나, 디스플레이(151)는 사용자에게 좋은 품질의 화면을 제공하기 위해서는 이동 단말기(100)의 전면 및 후면에서 평평하게 전개(spread)되어야 하며, 이러한 전개를 위해서는 디스플레이(151)에 적절한 장력이 제공되어야 한다. 적절한 장력을 제공하기 위해서는, 롤러(1028)는 디스플레이(151)의 측단부(side edge or side end)(도면에서, 측단부(151d))와 인접하는 제 1 프레임(101)의 제 1 측부(101a)로부터 멀어지게 위치되는 것이 바람직할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 프레임(102)는 서로 대향되는 두 개의 제 1 및 제 2 측부(102a,102b)를 포함하며, 제 1 측부(102a)가 제 2 측부(102b)보다 제 1 프레임, 정확하게 이의 제 1 측부(101a)로부터 멀게 위치될 수 있다. 이러한 이유로, 롤러(1028)은 제 1 프레임(101)의 제 1 측부(101a)에 대향되는 제 2 프레임(102)의 제 1 측부(102a)에 배치될 수 있다. 이러한 롤러(1028)은 이동 단말기(100)의 길이방향, 즉 제 2 프레임(102)의 길이방향으로 연장되며, 제 2 프레임(102), 정확하게는 제 3 후방부(1022)의 상부 및 하부에 회전가능하게 결합될 수 있다. 디스플레이부(151)는 소정 곡률을 가지고 완만하게 휘어지면서 롤러(1028)에 감길 수 있다. 또한, 롤러(1028)는 디스플레이부(151)의 내면과 접촉하면서, 제 2 프레임(102)에 자유롭게 회전하도록 설치될 수 있다. 따라서, 롤러(1028)은 디스플레이부(151)을 실제적으로 이동 단말기(100)의 측방향(lateral direction), 즉, 길이방향에 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다. 후술되는 바와 같이, 제2 프레임(102)이 슬라이드할 때, 상기 제 2 프레임(102)에 의해 가해지는 장력에 의해 디스플레이부(151)는 서로 다른 방향들(즉, 제 1 방향(D1) 또는 제 2 방향(D2)로 제 2 프레임(102)에 상대적으로 이동 단말기(100)의 전면 또는 후면으로 이동하며, 이러한 이동을 롤러(1028)는 회전하면서 안내할 수 있다.
또한, 롤러(1028)은 제 2 프레임(102)의 제 1 측부(102a)에 배치되며, 상기 제 1 측부(102a)는 실제적으로 이동 단말기(100)의 최외각 측부에 해당된다. 만일 제 2 플레임(102)의 제 1 측부(102a)가 노출되는 경우, 롤러(1028)에 감긴 디스플레이부(151)이 파손될 수 있다. 따라서, 제 2 프레임(102)는 제 1 측부(102a)에 배치되는 사이드 프레임(1024)를 포함할 수 있다. 사이드 프레임(1024)은 제 2 프레임(102)의 길이방향으로 길게 연장되어, 제 1 측부(102a)를 커버할 수 있으며, 이에 따라 롤러(1028) 및 이에 감긴 디스플레이부(151)을 보호할 수 있다. 이러한 사이드 프레임(1024)에 의해 제 2 프레임(102)는 실질적으로 폐쇄된 제 1 측부(102a)를 가지게 되며, 상기 사이드 프레임(1024)는 제 1 프레임(101)의 측면부(1014)와 함께 실질적으로 이동단말기(100)의 외관을 형성할 수 있다. 또한, 이동중에 제 1 프레임(101)내의 부품들과 간섭을 최소화하기 위해 제 2 프레임(102)은 제 1 측부(102a)에 대향되게 배치되며, 개방되는 제 2 측부(102b)를 포함할 수 있다.
이와 같은 제 2 프레임(102)은 제 1 프레임(101)에 이동가능하게 결합되며, 이에 따라 제 1 프레임(101)에 대해 소정의 제 1 또는 제 2 방향(D1,D2)으로 슬라이드하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 제 2 프레임(102)은 도시된 바와 같이, 제 1 프레임(101)의 측부, 정확하게는 개방된 제 2 측부(101b)를 통해 제 1 프레임(101)에 이동가능하게 결합될 수 있다. 보다 상세하게는, 제 2 프레임의 제 2 측부(102b)는 폐쇄되는 제 1 프레임(101)의 제 1 측부(101a)에 상대적으로 인접하게 배치되며, 이에 따라 제 2 프레임의 제 1 측부(102a)는 상기 제 1 측부(101a)에 대해 대향되게 배치될 수 있다. 따라서, 제 2 측부(102b)는 상기 제 1 프레임의 측부, 즉 이의 제 2 측부(101b)를 통해 상기 제 1 프레임(101)내에 삽입된다. 제 1 측부(102b)는 제 1 프레임(101)내에 삽입되지 않고 제 1 프레임(101)외부에 항상 위치되며, 이에 따라 앞서 설명된 바와 같이, 이동 단말기(100)의 외관을 형성할 수 있다. 그러나, 필요한 경우, 이러한 제 2 프레임(102)의 제 1 측부(102b)도 제 1 프레임(101)내에 삽입될 수도 있다.
이와 같은 위치관계로 인해, 제 2 프레임(102)는 이동 단말기(100) 또는 제 1 프레임(101)의 길이방향에 수직한 방향으로 상기 제 1 프레임(101)으로부터 확장하거나 이에 수축할 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 방향(D1,D2)는 기본적으로 이동 단말기(100) 또는 제 1 프레임(101)의 길이방향에 수직한 방향이 될 수 있다. 다른 한편, 제 1 및 제 2 방향(D1,D2)는 이동 단말기(100) 또는 제 1 프레임(101)의 측방향(lateral direction) 또는 수평방향(horizontal direction)으로도 설명될 수 있다. 또한, 제 1 방향(D1)의 이동에서 제 2 프레임(102)는 제 1 프레임(101)로부터 확장되며, 이에 따라 제 1 방향(D1)은 제 2 프레임(102)가 제 1 프레임(101)로부터 멀어지게, 즉 이동 단말기(100) 또는 제 1 프레임(101)의 바깥쪽으로(outwardly) 이동하는 방향이 될 수 있다. 다른 한편, 제 2 방향(D1)의 이동에서 제 2 프레임(102)는 제 1 프레임(101)으로 수축된다. 따라서, 제 2 방향(D1)은 제 1 방향(D1)과 대향되는 방향이며, 제 2 프레임(102)이 제 2 프레임(101)에 가까워지게, 즉 이동 단말기(100) 또는 제 1 프레임(101)의 안쪽으로(inwardly) 이동하는 방향이 될 수 있다. 제 1 방향(D1)으로 이동될 때, 이러한 제 2 프레임(102)은 확장되며, 이동 단말기(100)의 배면에 배치되던 디스플레이부(151)의 일부에 힘을 가해 추가적으로 이동 단말기(100)의 전면에 배치시키며, 이러한 추가적인 배치를 위한 영역을 형성할 수 있다. 따라서, 제 2 프레임(102)은 제 1 방향(D1)으로의 이동에 의해 이동 단말기(100)을 상대적으로 확장된 전면 디스플레이부(151)를 갖는 제 2 상태로 전환시킬 수 있다. 다른 한편, 제 2 프레임(102)은 제 2 방향(D2)으로 이동될 때, 원 상태로 수축하며, 이동 단말기(100)의 전면에 배치되던 디스플레이부(151)의 일부에 힘을 가해 다시 이동단말기(100)의 후면에 복귀시킬 수 있다. 따라서, 제 2 프레임(102)은 제 2 방향(D2)으로의 이동에 의해 이동 단말기(100)을 상대적으로 축소된 전면 디스플레이부(151)를 갖는 제 1 상태로 전환시킬 수 있다. 따라서, 제 2 프레임(102)은 이동 방향(즉, 제 1 또는 제 2 방향(D1,D2))에 따라 디스플레이부(151)를 이동 단말기(100)의 전면에 선택적으로 노출시키며, 이에 따라 이동 단말기(100)를 앞서 정의된 제 1 또는 제 2 상태로 전환시킬 수 있다.
이와 같은 제 1 및 제 2 방향(D1,D2)으로의 확장 및 수축동안, 제 2 프레임(102)는 제 1 프레임(101)과 간섭하지 않도록 상기 제 1 프레임(101), 정확하게는 이의 제 1 전방부(1011), 제 1 및 제 2 후방부(1012,1013)과 오버랩될 수 있다. 보다 상세하게는, 디스플레이부(151)는 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 프레임(101)의 제 1 전방부(1011)에 의해 결합되어 이에 의해 지지될 수 있으며, 이에 따라 제 2 프레임(102)의 제 2 전방부(1021)에 의해 추가적으로 지지될 필요가 없다. 오히려, 제 2 전방부(1021)가 제 1 전방부(1011)과 디스플레이부(151)사이에 개재되면, 반복적으로 이동하는 제 2 전방부(1021)과의 마찰로 인해 디스플레이부(151)가 변형되거나 파손될 수 있다. 따라서, 제 2 전방부(1021)는 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 제 1 전방부(1011) 아래(below)에 배치될 수 있다. 즉, 제 2 전방부(1021)의 전면은 제 1 전방부(1011)의 배면과 마주할 수 있다. 또한, 제 2 프레임(102)의 운동을 안정적으로 지지하기 위해 제 1 전방부(1011)의 배면은 제 2 전방부(1021)의 전면과 접촉할 수 있다. 또한, 앞서 설명된 바와 같이, 제 2 프레임(102)의 이동 방향(D1 또는 D1)에 따라 디스플레이부(151)의 일부는 이동 단말기(100)의 전면 및 배면으로 이동된다. 따라서, 디스플레이부(151)가 원활하게 이동하기 위해서는 상대적으로 정지되는 제 1 프레임(101)이 아닌 제 2 프레임(102)과 함께 이동하도록 구성되는 것이 유리할 수 있다. 또한, 제 2 프레임(102)과 연동하여 이동하기 위해서는 디스플레이부(151)가 제 2 프레임(102)에 결합될 필요가 있다. 따라서, 제 2 프레임(102)의 제 3 후방부(1022)는 제 1 프레임(101)의 제 2 후방부(1013)의 아래(below)에 배치될 수 있다. 즉, 제 3 후방부(1022)의 전면은 제 2 후방부(1013)의 배면과 마주할 수 있다. 또한, 제 2 프레임(102)의 운동을 안정적으로 지지하기 위해 제 2 후방부(1013)의 배면은 제 3 후방부(1022)의 전면과 접촉할 수 있다. 이러한 배치에 의해 제 3 후방부(1022)는 제 1 프레임, 정확하게는 제 2 후방부(1013)의 외부로 노출되며, 디스플레이부(151)와 결합될 수 있다.
또한, 제 2 프레임(102)은 제 1 및 제 2 방향(D1,D2)으로의 확장 및 수축에 의해 이동 단말기(100) 자체의 크기, 특히 이동 단말기(100)의 전면을 확장 및 축소 시킬 수 있으며, 디스플레이부(151)는 의도된 제 1 및 제 2 상태를 얻기 위해서는 이러한 확장 또는 축소된 전면만큼 이동하여야 한다. 그러나, 제 2 프레임(102)에 고정되면, 디스플레이부(151)는 확장 또는 축소되는 이동 단말기(100)의 전면에 맞게 원활하게 이동될 수 없다. 이러한 이유로, 디스플레이부(151)는 제 2 프레임(102)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 보다 상세하게는, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 전면에 배치되는 제 1 측단부(side edge or side end)(151d)와, 이에 대향되며 이동 단말기(100)의 후면에 제 2 측단부(151e)를 포함할 수 있다. 제 1 측단부(151)는 제 1 프레임(101) 전면, 즉, 이의 제 1 전방부(1011)의 전면에 배치되며 이동 단말기(100)의 측부, 즉, 제 1 프레임의 제 1 측부(101a)에 인접하게 배치될 수 있다. 반면, 제 2 측단부(151e)가 이동 단말기(100)의 배면, 제 2 프레임(102)의 제 3 후방부(1022)에 인접하므로, 제 2 프레임(102)의 제 3 후방부(1022)에 제 1 및 제 2 방향(D1,D2)으로 이동 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 디스플레이부(151)는 구조적으로 강하지 않으므로, 이러한 제 2 측단부(151e)에는 제 3 프레임(103)이 결합될 수 있다. 제 3 프레임(103)은 이동 단말기(100)의 길이방향으로 길게 연장되는 판형 부재로 이루어질 수 있다. 따라서, 제 3 프레임(103)이 제 2 측단부(151e)를 대신하여 제 2 프레임, 즉 이의 제 3 후방부(1022)에 제 1 및 제 2 방향(D1,D2)로 이동 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 제 2 프레임(102)는 이동 단말기(100) 또는 제 2 프레임(102)의 측방향, 즉 이의 길이방향에 수직한 방향으로 연장되는 슬롯(1025)를 포함할 수 있으며, 제 3 프레임(103)은 상기 슬롯(1025)에 의해 안내되면서 안정적으로 이동할 수 있다. 제 3 프레임(103)은 슬롯(1025)를 따른 이동을 위해 예를 들어, 상기 슬롯(1025)에 삽입되는 돌출부(protusion)을 포함할 수 있다.
도 3-5를 참조하면, 이와 같은 제 1-3 프레임들(103)의 구성(configuration)과 연계하여, 디스플레이부(151)는 이의 일측, 즉 제 1 측단부(151d)로부터 대향되는 제 2 측단부(151e)를 향해 소정길이로 연장되는 제 1 영역(1511) 및 상기 제 1 영역(1511)에 대향되게 배치되며, 상기 제 2 측단부(151e)로부터 상기 제 1 측단부(151d)을 향해 소정길이로 연장되는 제 2 영역(1512)를 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이부(151)은 제 1 및 제 2 영역(1511,1512)사이에 배치되는 제 3 영역(1513)을 포함할 수 있다. 이러한 제 1-3 영역들(1511,1512,1513)은 서로 연결되며, 디스플레이부(151)의 연속적인 몸체를 형성할 수 있다. 또한, 앞서 설명된 바와 같이, 제 2 프레임(102)의 이동방향에 따른 제 3 영역(1513)의 이동 단말기(100)의 전면 또는 후면으로의 이동을 위해, 제 1 영역(1511)가 이동 단말기(100)의 전면에 이동되지 않게 고정되며, 제 2 영역(1512)가 이동 단말기의 후면에 이동 가능하게 제공될 수 있다. 이러한 디스플레이부(151)의 구성이 다음에서 보다 상세하게 설명된다.
제 1 영역(1511)은 이동 단말기(100)의 전면, 보다 상세하게는 제 1 프레임(101), 즉 제 1 전방부(1011)의 전면에 배치될 수 있다. 제 1 영역(1511)은 제 2 프레임(102)의 이동시에도 이동되지 않도록 제 1 프레임(101), 즉 제 1 전방부(1011)의 전면에 고정되며, 이에 따라 항상 이동 단말기(100)의 전면에 노출될 수 있다. 제3 영역(1513)은 제1 영역(1511)에 인접하며, 제 2 프레임(102)내로 연장되어 들어가(extend into) 롤러(1028)에 감길 수 있다. 제 3 영역(1513)은 연속적으로 다시 제 2 프레임(102)로부터 연장되어 나와(extend out) 부분적으로 제2 프레임(102), 즉 제 3 후방부(1022)의 배면을 커버할 수 있다. 다른 한편, 제 2 프레임(102), 즉 제 3 후방부(1022)는 제 1 프레임(101),즉 제 2 후방부(1013)에 인접하며 함께 이동 단말기(100)의 리어 케이스를 형성하므로, 제 3 영역(1513)은 제 1 프레임(101)의 배면에도 배치된다고 설명될 수 있다.
제 2 영역(1512)은 제 3 영역(1513)에 인접하며, 이동 단말기(100)의 배면, 보다 상세하게는, 제 2 프레임, 즉 이의 제 3 후방부(1022)의 배면에 배치될 수 있다. 제 2 영역(1512)는 제2 프레임(102)에 직접 결합하지 않고 제3 프레임(103)에 결합할 수 있다. 도 4(b)에 도시된 바와 같이 제2 프레임(102), 즉 제 3 후방부(1022)에 측방향(즉, 이동 단말기(100)의 길이방향에 수직한 방향)으로 연장된 슬롯(1025)이 형성되며 제3 프레임(103)은 슬롯(1025)을 따라 이동할 수 있다. 도 4(b)에 슬롯(1025)은 제2 프레임(102)의 배면에 형성된 것으로 도시되었으나, 제2 프레임(102)의 측면에 형성될 수도 있다. 제 2 영역(1512)는 제 3 프레임(103)과 함께 제 2 프레임(102)에 대해 제 1 또는 제 2 방향(D1,D2)로 이동할 수 있으나, 제 2 영역(1512)의 이동은 슬롯(1025)에 의해 이동 단말기(100)의 배면내로 제한될 수 있다. 즉, 제 2 영역(1512)은 제 2 프레임(102)이 확장 또는 수축되어도 제 2 프레임(102)외부로 이동하지 않으며, 제 2 프레임(102)의 확장 또는 수축된 거리만큼 제 2 프레임(102)내에서 슬롯(1025)을 따라 이동할 수 있다. 따라서, 제 2 영역(1512)는 이동 단말기(100)의 배면에 항상 노출될 수 있다.
결과적으로, 제 1 영역(1511)은 이동 단말기(100)의 전면에 배치되어 제 2 프레임(102)의 이동에 상관없이 상기 전면에 항상 노출되며, 제 2 영역(1512)은 이동 단말기(100)의 배면에 배치되어 제 2 프레임(102)의 이동에 상관없이 상기 배면에 항상 노출될 수 있다. 또한, 제 3 영역(1513)은 제 1 및 제 2 영역(1511,1512)사이에 배치되어, 제 2 프레임(102)의 이동 방향(D1,D2)에 따라 이동 단말기(100)의 전면 또는 배면에 선택적으로 배치될 수 있다. 이와 같은 제 3 영역(1513)의 선택적인 배치로 인해, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 제 1 프레임(101)의 제 2 후방부(1013)은 제 1 상태에서는 디스플레이부(151)의 제 2 및 제 3 영역(1512,1513) 및 제 3 후방부(1022)에 의해 커버되는 반면, 제 2 상태에서는 제 3 영역(1513)이 이동 단말기(100)의 전면으로 이동하며, 제 3 후방부(1022)도 제 1 방향(D1)으로 이동하므로, 이동 단말기(100) 외부로 노출될 수 있다. 또한, 제 2 프레임(102)의 제 2 전방부(1021)는 제 1 상태에서는 제 1 프레임(101)의 제 1 전방부(1011)아래에 배치되나 제 2 상태에서는 제 1 프레임(101)으로부터 이동되어 나와 이동 단말기(100)의 전면에 배치되는 디스플레이부(151)의 제 3 영역(1513)을 지지할 수 있다.
제 1 및 제 2 영역(1511,1512)는 항상 이동 단말기(100)의 전면 및 배면에 배치되므로, 제1 영역(1511)과 제2 영역(1512)의 곡률은 변화하지 않고 편평한 기본 상태를 유지할 수 있다. 그러나, 제3 영역(1513)은 제2 프레임(102)내에서 롤러(1028)에 감기어 절곡될 수 있다. 제1 상태에서 제2 상태로 전환시 제 3 영역(1513)은 롤러(1028)에 어느 한 방향으로 감기면서 제 2 프레임(102)으로부터 이동 단말기(100)의 전면으로 확장될 수 있다. 반면, 제 2 상태에서 제 1 상태로 전환시 제 3 영역(1513)은 롤러(1028)에 반대방향으로 감기면서 이동 단말기(100)의 전면으로부터 제 2 프레임(102)으로 수축될 수 있으며, 동시에 제 2 프레임(102)로부터 이동 단말기(100)의 배면으로 복귀할 수 있다. 책처럼 펼쳐지는 형태의 폴더블 이동 단말기는 특정위치만 반복적으로 접히기 때문에 상기 특정위치가 파손되기 쉽다. 반면, 플렉서블 디스플레이부(151)의 변형부위, 즉 롤러(1028)에 감기는 부위는 이동 단말기(100)의 제 1 및 제 2 상태, 즉 제 2 프레임(102)의 이동에 따라 가변될 수 있다. 따라서, 본 출원의 이동 단말기(100)는 디스플레이부(151)의 특정부위에 반복적으로 가해지는 변형 및 피로를 현저하게 감소시킬 수 있어 디스플레이부(151)의 파손을 방지할 수 있다.
앞서 설명된 구성(configuration)에 기초하여, 이동 단말기(100)의 전체적인 작동을 설명하면 다음과 같다. 일 예로서, 사용자에 의해 수동으로 상태전환이 수행될 수 있으며, 이러한 수동상태전환동안의 이동 단말기(100)의 작동이 설명된다. 그러나, 다음에서 설명되는 제 1-3 프레임(101-103) 및 디스플레이부(151)의 작동은 사용자의 힘이 아닌 다른 동력원이 사용되는 경우, 예를 들어 후술되는 구동부(200)가 적용되는 경우에도 동일하게 수행될 수 있다.
도 3(a), 도 4(a) 및 도 5(a)에서 도시된 바와 같이, 제 1 상태에서 제 2 프레임(102)은 제 1 프레임(102)내로 완전하게 수축된다. 따라서, 제 1 프레임(101)의 전면에 고정된 디스플레이부(151)의 제 1 영역(1511)만이 이동 단말기(100)의 전면에 노출될 수 있다. 이러한 제 1 영역(1511)은 제 1 프레임(101), 즉 이의 제 1 전방부(1011)에 고정 및 지지될 수 있다. 또한, 제 3 영역(1513)은 대부분 제 2 영역(1512)과 함께 이동 단말기(100)의 배면에 배치되며, 부분적으로 롤러(1028)에 감긴 상태로 제 2 프레임(102)내에 배치될 수 있다. 이동 단말기(100) 배면의 제 3 영역(1513)은 제 2 프레임, 즉 이의 제 3 후방부(1022)에 의해 지지될 수 있다. 제 2 영역(1512)은 제 2 프레임(즉, 제 3 후방부(1022))상에 배치되는 제 3 프레임(103)에 의해 고정되며, 제 2 프레임(1012에 이동 가능하게 결합될 수 있다.
이러한 제 1 상태에서, 제 2 프레임(102)이 제 1 방향(D1)으로 이동하면, 이동 단말기(100)는 제 2 상태로 전환될 수 있다. 도 3(b), 도 4(b) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 제 2 프레임(102)은 제 1 방향(D1)으로의 이동에 의해 제 1 프레임(101)으로부터 확장되며, 이동 단말기(100)의 전체 크기, 특히 이의 전면을 증가시킬 수 있다. 이러한 제 1 방향(D1)의 이동중 제 2 프레임(102)은 제 1 방향(D1)으로 디스플레이부(151)에 힘, 즉 장력을 가할 수 있다. 디스플레이부(151)는 제 1 프레임(101)에는 고정되나 제 2 프레임(102)에는 제 3 프레임(103)을 이용하여 이동 가능하게 결합되므로, 제 2 프레임(102)에 의해 가해진 힘에 의해 제 3 영역(1513)은 제 2 프레임(102)의 롤러(1028)로부터 이동 단말기(100)의 전면으로 감겨나갈(rolled out) 수 있다. 즉, 제 3 영역(1513)은 제 2 프레임(102)으로부터 인출(withdraw or pulled out), 확장(extend), 또는 이동해 나갈(move out) 수 있다. 동시에, 제 3 영역(1513), 특히 이동 단말기(100)의 배면에 배치된 부분은 상기 배면으로부터 제 2 프레임(102)의 롤러(1028)로 감겨 들어오거나(rolled into) 제 2 프레임(102)내로 인입(insert or pushed in), 수축(retract) 또는 이동해 들어올(move in) 수 있다. 제 3 영역(1513)의 전부가 제 2 프레임(102)로부터 이동 단말기(100)의 전면으로 인출되지 않으며, 제 3 영역(1513)의 일부는 여전히 롤러(1028)에 말린 상태로 제 2 프레임(102)내에 배치될 수 있다. 또한, 이러한 제 3 영역(1513)의 원활한 이동을 위해, 제 2 영역(1512)도 제 3 프레임(103)과 함께 제 2 프레임(102)에 대해 제 1 방향(D1)으로 이동할 수 있다. 또한, 앞서 설명된 바와 같이 제 2 영역(1512) 및 제 3 프레임(103)은 제 2 프레임(102)에 구속되어 제 2 프레임(102)과 함께 제 1 프레임(101)에 대해서도 제 1 방향(D1)으로 이동할 수 있다. 따라서, 제 2 영역(1512) 및 제 3 프레임(103)은 제 2 프레임(102) 뿐만 아니라 제 1 프레임(101)에 대해서도 제 1 방향(D1)으로 상대적으로 이동할 수 있으며, 이에 따라 제 2 프레임(102)의 이동 거리보다도 긴 거리를 이동할 수 있다. 따라서, 이러한 제 2 영역(1512)의 제 1 방향(D1)으로의 긴 이동을 인해, 제 3 영역(1513)은 원활하게 이동 단말기(100)의 전면으로 확장될 수 있다. 또한, 제 2 프레임(102)의 확장과 비례하는 제 3 영역(1513)의 이동을 위해, 제 2 영역(1512) 및 제 3 프레임(103)의 제 1 방향(D1)으로의 이동은 제 3 영역(1513) 및 제 2 프레임(102)의 이동에 비례하도록 그와 같은 제 3 영역(1512) 및 제 2 프레임(102)의 제 1 방향(D1)으로의 이동과 동시에 수행될 수 있다.
제 2 프레임(102)이 제 1 방향(D1)으로 완전하게 확장되면, 이동 단말기(100)의 전면에는 제 1 및 제 3 영역(1511,1513)이 배치되며, 이동 단말기(100)의 배면에는 제 2 영역(1512)만이 배치될 수 있다. 이러한 제 1 및 제 3 영역(1511,1513)은 제 1 프레임(즉 이의 제 1 전방부(1011)) 및 제 2 프레임(즉 이의 제 2 전방부(1021))에 의해 지지될 수 있다. 또한, 제 2 프레임(102), 즉 이의 제 3 후방부(1022)는 제 1 방향(D1)으로의 확장하면서 제 1 프레임의 제 2 후방부(1013)를 노출시키며, 이동하는 제 3 영역(1513)을 지지할 수 있다. 따라서, 제 2 상태에서 이동 단말기(100)는 확장된 전면 디스플레이부(151)를 가질 수 있다.
다른 한편, 제 2 상태에서 제 2 프레임(102)이 제 2 방향(D2)으로 이동하면, 이동 단말기(100)는 다시 도 3(a), 도 4(a) 및 도 5(a)에 도시된 바와 같은 제 1 상태로 복귀할 수 있다. 제 2 프레임(102)는 제 2 방향(D2)으로의 이동에 의해 제 1 프레임(101)으로 수축되며, 이동 단말기(100)의 전체 크기, 특히 이의 전면을 축소시킬 수 있다. 이러한 제 2 프레임(102)의 이동중 디스플레이부(151)의 이동은 앞서 설명된 제 1 방향(D1)으로의 이동에 역순으로 수행될 수 있다. 간략하게, 제 3 영역(1513)은 이동 단말기(100)의 전면으로부터 제 2 프레임(102)의 롤러(1028)로 감겨들어가거나 제 2 프레임(102)으로 인입, 수축, 또는 이동해 들어갈 수 있다. 동시에, 제 3 영역(1513)은 제 2 프레임(102)의 롤러(1028)로부터 이동 단말기(100)의 배면으로 감겨 나가거나 인출, 확장 또는 이동해 나갈 수 있다. 제 3 영역(1513)의 전부가 제 2 프레임(102)로부터 이동 단말기(100)의 배면으로 인출되지 않으며, 제 3 영역(1513)의 일부는 여전히 롤러(1028)에 말린 상태로 제 2 프레임(102)내에 배치될 수 있다. 또한, 이러한 제 3 영역(1513)의 원활한 이동을 위해, 제 2 영역(1512)도 제 3 프레임(103)과 함께 제 2 프레임(102)에 대해 제 2 방향(D2)으로 이동할 수 있으며, 제 2 영역(1512) 및 제 3 프레임(103)은 제 2 프레임(102)에 구속되어 제 2 프레임(102)과 함께 제 1 프레임(101)에 대해서도 제 2 방향(D2)으로 이동할 수 있다. 따라서, 제 2 영역(1512) 및 제 3 프레임(103)은 제 2 프레임(102) 뿐만 아니라 제 1 프레임(101)에 대해서도 제 2 방향(D2)으로 상대적으로 이동할 수 있으며, 이에 따라 제 2 프레임(102)의 이동 거리보다도 긴 거리를 제 2 방향(D2)으로 이동할 수 있다. 따라서, 이러한 제 2 영역(1512)의 긴 이동을 인해, 제 3 영역(1513)은 원활하게 이동 단말기(100)의 배면으로 복귀될 수 있다. 또한, 제 2 프레임(102)의 수축과 비례하는 제 3 영역(1513)의 이동을 위해, 제 2 영역(1512) 및 제 3 프레임(103)의 제 2 방향(D2)으로의 이동은 제 3 영역(1513) 및 제 2 프레임(102)의 이동에 비례하도록 그와 같은 제 3 영역(1512) 및 제 2 프레임(102)의 제 2 방향(D2)으로의 이동과 동시에 수행될 수 있다. 제 2 프레임(102)이 제 2 방향(D2)으로 완전하게 수축되면, 이동 단말기(100)는 앞서 설명된 바와 같은 제 1 상태로 전환될 수 있으며, 제 1 상태에서 제 2 상태에 비해 상대적으로 축소된 전면 디스플레이부(151)을 가질 수 있다.
한편, 본 출원에 따른 이동 단말기(100)에서, 사이드 프레임(1024)은 다양한 기능을 수행하도록 다양한 구성을 가질 수 있다. 도 6은 이동 단말기의 사이드 프레임의 다양한 실시예를 도시한 도면이며, 도 7은 도 6의 C-C, D-D 및 E-E를 따라 얻어진 사이드 프레임들 및 이에 인접한 구성요소들의 단면도들이다. 이들 도면들을 참조하며, 사이드 프레임(1024) 및 이에 인접한 구성요소들을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
사이드 프레임(1024)은 불투명한 소재 또는 투명한 소재를 포함할 수 있으며 불투명한 소재와 투명한 소재를 섞어서 구성할 수도 있다. 도 6(a)와 같이 사이드 프레임(1024)는 불투명부(1024a)의 중간에 투명부(1024b)을 포함하여, 롤러(1038)에 말린 디스플레이부(151)을 노출시키는 창을 형성할 수 있다. 또한, 사이드 프레임(1024)는 도 6(b)와 같이 보다 확장된 투명부(1024b)의 영역을 가져서, 노출되는 디스플레이부(151)를 확장할 수도 있다. 투명부(1024b)를 통해 플렉서블 디스플레이부(151)에서 출력되는 이미지나 문자를 볼 수 있다.
플렉서블 디스플레이부(151)의 터치센서를 이용하여 측면에서 사용자 입력을 수행할 수 있다. 터치입력을 위해 부분적으로 사이드 프레임(1024)는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 전도성 물질이 포함된 부분에 돌기를 형성하여 사용자가 돌기 부분을 터치하여 사용자 명령을 입력할 수 있다.
상기 사이드 프레임(1024)은 롤러(1028)에 감긴 플렉서블 디스플레이부(151)의 곡률에 상응하는 내측면을 도 7과 같이 가운데 부분은 더 두껍게 형성하여 자연스러운 곡면을 가지면서 강성을 확보할 수 있다.
또한, 도 6(c)와 같이 소정 패턴의 투명부(1024b)를 구성하여 플렉서블 디스플레이부(151)를 구동하여 사용자에게 알림을 제공할 수 있다. 예를 들어 전화가 오는 경우 순차적으로 빛이 발광하도록 플렉서블 디스플레이부(151)를 구동할 수 있다.
또는, 메지시나 어플리케이션의 알림 푸쉬가 있는 경우 롤러(1028)에 감긴 플렉서블 디스플레이부(151)에서 특정색의 빛을 사출하는 방식으로 알림을 제공할 수 있다. 따라서, 별도의 광출력부(154)를 구비할 필요 없이 플렉서블 디스플레이부(151)를 이용하여 사용자에게 알림을 제공할 수 있다. 이때 투명부(1024b)는 전투명이 아닌 반투명한 소재를 이용하여 은은하게 빛이 퍼지는 효과를 얻을 수 있다.
도 6(d)와 같이 사이드 프레임(1024)의 영역을 두께 방향 너비를 얇게 하여 디스플레이부(151)의 단부에 측면방향 일부영역까지 연장된 엣지영역을 구비한 형태의 단말기를 구현할 수도 있다.
사이드 프레임(1024)는 아웃폴딩 방식으로 플렉서블 디스플레이부(151)의 꺾이는 면이 외측으로 노출되는 경우 발생하는 파손 문제를 방지할 수 있어, 이동 단말기(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 사이드 프레임(1024)뿐만 아니라, 롤러(1028)와 플렉서블 디스플레이부(151)의 구성을 도시하고 있다. 본 출원의 플렉서블 디스플레이부(151)는 영상을 출력하는 표시패널(display panel)(151b)과 표시패널(151b)의 배면을 지지하는 백플레이트(151c)를 포함할 수 있다.
표시패널(151b)은 플렉서블한 영상표시장치로서 예를 들어 유기발광 다이오드(OLED)를 들 수 있다. 백플레이트(151c)는 표시패널(151b)의 배면에 구비되어 표시패널(151b)을 지지하기 위해 강성을 가지면서 표시패널(151b)이 휘어지는 경우 그와 함께 휘어질 수 있는 금속 플레이트를 이용할 수 있다.
백플레이트(151c)와 표시패널(151b)은 접합부재를 이용하여 부착할 수 있으며 접합부재는 폼재질과 같이 소정 범위 내에서 신축가능한 OCA와 같은 양면 테이프를 이용할 수 있다. 따라서, 접합부재는 백플레이트(151c)와 표시패널(151b) 사이의 곡률반경 차에 의한 밀림현상을 상쇄할 수 있다.
제 3 영역(1513)의 변형시 꺾임이 자연스럽게 이루어지도록 백플레이트(151c) 중 제3 영역(1513)에 상응하는 영역은 표면에 제3 방향, 즉 이동 단말기(100)의 길이방향으로 연장된 홈을 형성할 수 있다. 즉, 이러한 홈은 백 플레이트(151c)의 상단 및 하단사이에 일직선으로 연장될 수 있다.
백플레이트(151c)는 강성을 가지고 있으나 디스플레이부(151)의 처짐을 완전하게 방지할 수 없다. 따라서, 디스플레이부(151)는 이의 제3 영역(1513)에 대응되는 영역에 위치하는 지지 프레임(300)을 더 포함할 수 있다.
지지 프레임(300)은 제3 방향, 즉 이동 단말기(100)의 길이방향으로 연장되는 바 형상의 복수개의 지지바(310)로 이루어질 수 있다. 즉 이러한 지지바(310)은 디스플레이부(151)의 상단 및 하단사이에 연속적으로 연장될 수 있다. 이들 지지바들(310)은 디스플레이부(151)의 길이방향을 따라 서로 소정 간격으로 이격될 수 있다. 이들 지지바(310)들은 큰 폭을 갖지 않아 플렉서블 디스플레이부(151)의 휨변형을 방해하지 않으면서 플렉서블 디스플레이부(151)의 배면을 지지할 수 있다. 특히 꺾어지는 경우 지지바(310) 사이의 간섭을 피하기 위해 각각의 지지바(310)는 백플레이트(151c)에 접착되는 부분의 면적보다 반대 면의 면적이 작도록 사다리꼴 형상 또는 삼각형의 단면을 가질 수 있다.
지지바(310)는 플라스틱 사출방식으로 형성할 수 있으며 필요한 경우 도 7 (b)에 도시된 바와 같이 지지바(310)의 내측에 금속재질의 강성바(320)를 삽입하여 지지 프레임(300)의 강성을 보강할 수 있다.
지지 프레임(300)의 두께는 제1 프레임(101)의 제1 전방부(1011)의 두께에 상응하는 두께로 형성할 수 있다. 도 5(b)에 도시된 바와 같이 제 1 상태에서 제1 전방부(1011)의 내측에 위치하던 제 2 전방부(1021)는 제 2 상태에서 플렉서블 디스플레이부(151)의 제3 영역(1513)의 배면에 위치하게 된다. 제2 전방부(1021)와 디스플레이부(151), 즉 백플레이트(151c)사이에 제1 전방부(1011)의 두께만큼 이격 공간이 발생하여 플렉서블 디스플레이부(151)의 제 3 영역(1513)이 쳐지는 문제가 발생한다.
지지 프레임(300)은 제2 전방부(1021)와 디스플레이부(151), 즉 백플레이트(151c) 사이의 이격 공간을 채우면서 플렉서블 디스플레이부(151)의 제3 영역(1513)을 지지한다. 바람직하게 지지 프레임(230)의 두께는 제2 전방부(1021)와 백플레이트(151c) 사이의 이격 공간, 즉 제1 전방부(1011)의 두께에 상응하는 두께를 가질 수 있다. 또한, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 제 2 프레임, 즉 이의 제 3 후방부(1022)와 디스플레이부(151)사이에는 제 3 프레임(103)의 두께로 인한 이격이 발생할 수 있다. 지지 프레임(300)은 이러한 이격도 채울수 있으며, 이에 따라 제 3 영역(1513)을 더욱 안정적으로 지지할 수 있다. 이러한 기능을 수행하도록, 앞서 설명된 바와 같이, 지지 프레임(300)은 제 3 영역(1513)에만, 정확하게는 상기 제 3 영역(1513)의 배면에만 제공될 수 있다.
지지 프레임(300)이 충분한 강성을 가지는 경우 제2 프레임(102)의 제2 전방부(1021)가 생략될 수 있으며, 이 경우 이의 두께는 제1 프레임의 제1 전면부(1011)과 관계없이 설정될 수 있다.
롤러(1028)는 지지 프레임(300)의 표면과 접촉하며 플렉서블 디스플레이부(151)가 밀리지 않고 롤러(1028)에 감기기 위한 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 롤러(1028)는 이의 원주면상에 배치되며, 지지바들(310)사이에 결합되는 기어를 포함할 수 있다. 다른 한편, 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 롤러(1028)의 표면에 제1 톱니(1028a)가 형성되고 지지 프레임(300)의 표면에도 제1 톱니(1028a)와 맞물리는 제2 톱니(310a)가 형성될 수 있다.
또한, 도 7(a) 내지 도 7(c) 에 도시된 바와 같이 이동 단말기(100)의 배면을 커버하는 후면커버(104)를 더 포함할 수 있다. 후면커버(104)는 적어도 일부가 투명하여 후면에 위치하는 플렉서블 디스플레이부(151)에서 출력되는 영상을 확인할 수 있다. 후면 커버(104)의 제1 후방부(1012)를 커버하는 부분은 적어도 카메라(121)나 플래쉬 등에 대응되는 위치는 투명하게 형성할 수 있다.
후면 커버(104)는 제1 프레임(101)에 결합되며, 실제적으로 제 1 후방부(1012)상에 직접 결합되면서 이를 커버할 수 있다. 후면 커버(104)는 제2 프레임(102)의 제3 후방부(1022), 제3 프레임(103) 및 플렉서블 디스플레이부(151)와 는 결합되지 않을 수 있으며, 이들을 단순히 커버할 수 있다. 이를 위해, 후면 커버(104)는 제2 프레임(102)의 제3 후방부(1022), 제3 프레임(103) 및 플렉서블 디스플레이부(151)의 총 두께만큼 제 2 후방부(1013)과 이격될 수 있다. 또한, 플렉서블 디스플레이부(151)의 이동을 방해하지 않고 이의 파손을 방지하기 위해 후면 커버(104)는 디스플레이부(151)과 접촉하지 않도록 구성될 수 있다. 후면커버(104)는 이동 단말기(100)가 제1 상태인 경우 플렉서블 디스플레이부(151)를 커버하고 제2 상태인 경우 플렉서블 디스플레이부(151) 및 제 3 후방부(1022)의 이동에 의해 노출되는 제 2 후방부(1013)를 커버하고 보호할 수 있다.
상기 후면 커버(104)는 제2 프레임(102)에 결합될 수도 있다. 이 경우 제1 상태에서는 이동 단말기(100)의 배면 전부, 즉 제 1 후방부(1012) 및 디스플레이부(151)를 커버하나, 제2 상태에서는 제2 프레임(102)과 같이 이동하며, 디스플레이부(151)의 이동에 의해 노출되는 제 2 프레임(102)의 제 3 후방부(1022)와 제3 프레임(103)에 결합된 플렉서블 디스플레이부(151)의 제2 영역(1512)을 커버할 수도 있다.
한편, 사용자가 제2 프레임(102)을 수동으로 이동시켜 플렉서블 디스플레이부(151)를 확장하는 경우, 불균일하게 가해지는 힘으로 인해 플렉서블 디스플레이부(151)가 뒤틀리거나 제1 프레임(101)이나 제2 프레임(102)이 파손될 수 있다. 따라서, 본 출원의 이동 단말기(100)는 이동을 위해 제 2 프레임(102)에 균일하게 힘을 가하도록 구성되는 구동부(200)을 포함할 수 있다. 이러한 구동부(200)는 사용자의 지시 또는 소정의 조건에 따라 자동으로 제 2 프레임(102)에 힘을 가하면서 이동시킬 수도 있다.
이와 같은 구동부(200)가 관련된 도면을 참조하여 다음에서 상세하게 설명된다. 도 8은 구동부의 작동 및 상기 작동에 의해 실행되는 이동 단말기의 제 1 및 제 2 상태를 설명하는 배면도이며, 이러한 도 8을 참조하여, 구동부(200)의 작동원리가 먼저 설명된다.
구동부(200)는 제 2 프레임(102)을 제1 프레임(101)에 대해 상대적으로 이동시키고 또한 제3 프레임(103)을 제2 프레임(102)에 대해 상대적으로 이동시키도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 구동부(200)는 제 2 프레임(102)을 제 1 프레임(101)에 대해 제 1 방향(D1)으로 이동시킬 수 있으며, 제 3 프레임(103)을 제 2 프레임(102)에 대해 제 1 방향(D1)으로 이동시킬 수 있다. 이러한 제 1 방향(D1)으로의 이동에 의해, 앞서 설명된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 제 1 상태에서 제 2 상태로 전환되며, 디스플레이부(151)의 이동단말기(100)의 전면으로의 이동에 의해 이동 단말기(100)는 확장된 전면 디스플레이 영역을 확보할 수 있다. 다른 한편(alternatively), 구동부(200)는 제 2 프레임(102)를 제 1 프레임(102)에 대해 제 1 방향(D1)에 반대방향인 제 2 방향(D2)로 이동시킬 수 있으며, 제 3 프레임(103)을 같은 제 2 방향(D2)로 이동시킬 수 있다. 이러한 제 2 방향(D1)으로의 이동에 의해, 앞서 설명된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 제 2 상태에서 제 1 상태로 전환되며, 디스플레이부(151)의 이동단말기(100)의 배면으로의 이동에 의해 이동 단말기(100)는 축소된 전면 디스플레이 영역을 갖도록 복귀될 수 있다. 구동부(200)는 이와 같은 기본적인 이동이외에도 앞서 설명된 바와 같은 이동 단말기(100)의 상태전환을 위해 요구되는 제 2 및 제 3 프레임(102,103) 및 이에 연계된 디스플레이부(151)의 모든 이동을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 8에 개략적으로 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)을 제 2 상태로 만들기 위해, 제 2 프레임(102)은 제 1 프레임(101)에 대해 기설정된 제 1 거리(d1)만큼 제 1 방향(D1)으로 이동할 수 있다. 제 3 프레임(103), 즉 제 2 영역(1512)은 제 2 프레임(102)에 결합되므로, 제 2 프레임(102)와 함께 제 1 프레임(101)에 대해 제 1 거리(d1)만큼 제 1 방향(D1)으로 기본적으로 이동할 수 있다. 또한, 이러한 제 2 프레임(102)의 이동에 의해 제 1 방향(D1)으로 이동 단말기(100)의 전면은 제 1 거리(d1)와 동일한 제 2 거리(d2)만큼 확장될 수 있다. 따라서, 확장된 제 2 거리(d2)만큼 디스플레이부(151), 정확하게는 제 3영역(1513)을 이동단말기(100)의 전면으로 이동시키기 위해서는 도시된 바와 같이, 제 3 프레임(103)은 추가적으로 제 1 거리(d1)과 동일한 제 2 거리(d2)만큼 제 2 프레임(102)에 대해서도 제 1 방향(D1)으로 더 이동해야 한다. 따라서, 디스플레이부(151), 즉 제 3 프레임(103)은 제 2 상태로의 전환을 위해 제 1 방향(D1)으로 제 2 프레임(102)의 이동거리인 제 1 거리(d1)의 2배인 제 3 거리(d3)만큼 이동할 수 있다. 다른 한편, 이동 단말기(100)을 제 1 상태로 복귀시키기 위해서는 앞서 설명된 것과 반대되게 제 2 및 제 3 프레임(102,103)이 이동할 수 있다. 간략하게, 제 2 프레임(102)는 제 1 거리(d1)만큼 제 1 프레임(101)에 대해 제 2 방향(D2)로 이동하며, 제 1 프레임(101)에 대한 제 1 거리(d1)만큼의 이동에 추가적으로 제 3 프레임(103)은 제 2 프레임(102)에 대해 제 2 방향(D2)으로 제 2 거리(d2)만큼 이동할 수 있다. 따라서, 디스플레이부(151), 즉 제 3 프레임(103)은 제 1 상태로의 전환을 위해 제 2 방향(D1)으로 제 2 프레임(102)의 이동거리인 제 1 거리(d1)의 2배인 제 3 거리(d3)만큼 이동할 수 있다. 이러한 이유로, 구동부(200)는 제 3 프레임(103)을 제 2 프레임(102) 뿐만 아니라 제 1 프레임(101)에 대해서도 이동시켜, 앞서 설명된 것과 같은 긴 거리 즉, 제 3 거리(d3)를 이동시키도록 구성될 수 있다.
또한, 만일 제 2 프레임(102)의 이동에 의해 이동 단말기(100)의 전면이 증가 또는 감소되는 동안 디스플레이부(151)가 이러한 전면의 증가 및 감소에 비례하여 이동되지 않으면, 이동 단말기(100)의 전면에서의 디스플레이부(151)의 확장 및 축소가 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 이러한 이유로, 구동부(200)는 제 3 프레임(103)의 이동, 즉 슬라이드를 제 2 프레임(102)의 이동, 즉 슬라이드와 동기화시키도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 구동부(100)는 제 3 프레임(103)이 이동을 시작하는 시점을 제 2 프레임(102)이 이동을 시작하는 시점과 동기화시키도록 구성될 수 있다. 즉, 구동부(200)는 제 3 프레임(103)과 제 2 프레임(102)를 동시에 이동시키기 시작하도록 구성될 수 있다. 이러한 동시적인 제 2 및 제 3 프레임(102,103)의 이동은 이동 단말기(100)상의 동일한 위치에서 시작될 수 있다. 즉, 구동부(200)는 제 3 프레임(103)이 이동을 시작하는 위치를 제 2 프레임(102)이 이동을 시작하는 위치와 동기화시킬 수 있다. 또한, 이러한 이동시작시점 및 이동시작위치의 동기화와 더불어, 구동부(100)는 제 3 프레임(103)의 이동속도를 제 2 프레임(102)의 이동속도와 동기화시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 구동부(200)는 제 2 및 제 3 프레임(102,103)을 동일한 시간내에 제 1 및 제 2 프레임(101,102) 각각에 대해 동일한 거리(즉, 제 2 프레임(102)의 경우, 제 1 프레임(101)에 대해서 제 1 거리(d1), 제 3 프레임(103)의 경우 제 1 프레임(102)에 대해서 제 2 거리(d2))를 동일한 지점으로부터 동시에 이동시킬 수 있다. 또한, 제 3 프레임(103)은 제 2 프레임(102)에 의해 운반되어 기본적으로 제 1 거리(d1)를 이동하므로, 이와 같은 동기화된 이동에 의해, 제 2 프레임(102)의 이동거리에 비례하게 이동하면서 전체적으로 제 1 및 제 2 거리(d1,d2)의 합에 해당하는 제 3 거리(d3)로 길게 이동할 수 있다. 이러한 이유로, 구동부(200)에 의해, 이동 단말기(100) 전면의 증가 및 감소에 따라 디스플레이부(151)가 상기 전면에서 원활하게 확장 및 축소될 수 있다.
이와 같은 요구되는 조건들을 만족시키도록 구동부(200)는 구성되며, 도 8에 간략하게 도시된 바와 같이, 서포터(210), 상기 서포터(210)에 이동가능하게 결합되는 제 1 액츄에이터(220), 상기 제 2 액츄에이터(220)에 이동가능하게 결합되는 제 2 액츄에이터(230)를 포함할 수 있다. 제 1 액츄에이터(220)는 서포터(210)에 대해 소정의 방향들, 즉 제 1 및 제 2 방향(D1,D2)들로 직선 왕복운동하며, 제 2 프레임(102)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 또한, 제 2 액츄에이터(230)는 제 1 액츄에이터(220)에 대해 제 1 및 제 2 방향(D1,D2)들로 직선 왕복운동하며, 제 3 프레임(103)을 이동키시도록 구성될 수 있다. 즉, 구동부(200)는 직선적으로 왕복운동하는 제 1 및 제 2 액츄에이터들(220,230)을 스테이지(stage)로서 포함하는 텔레스코픽 구조(telescopic)를 갖는다. 따라서, 이러한 텔레스코픽 구조를 통해, 구동부(200)는 요구되는 바와 같은 제 2 및 제 3 프레임(102,103)의 이동 거리를 달성하도록 구성될 수 있다. 또한, 구동부(200)는 제 2 및 제 3 프레임(102,103)의 이동의 동기화를 위해 제 1 액츄에이터(210)의 이동과 제 2 액츄에이터(220)의 이동을 동기화도록 구성될 수 있다. 이러한 구동부(200)의 제 1 및 제 2 액츄에이터(220,230)은 제 2 프레임 및 제 3 프레임(102,103)과 연계하여 이들 프레임(102,103)에 동력을 제공하며, 앞서 설명된 이동 단말기(100)의 상태전환을 위해 이들 프레임들(102,103)에 요구되는 이동들을 함께 동일하게 수행할 수 있다. 이와 같은 구동부(200)의 서포터(210) 및 제 1 및 제 2 액츄에이터들(220,230)은 앞서 설명된 의도된 기능을 위해 다양한 구성을 가질 수 있다. 또한, 구동부(200)는 앞서 설명된 기능을 수행하도록 서포터(210) 및 제 1 및 제 2 액츄에이터들(220,230)과는 다른 구성을 가질 수도 있다.
한편, 앞서 설명된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 구동부(200)를 이용하여 디스플레이부(151)를 관련 프레임들에 대해 상대적으로 이동시키며, 이에 따라 이의 전면에 배치되는 디스플레이(151)의 크기, 즉 이러한 디스플레이(151)에 의해 구현되는 이동 단말기(100)의 전면상의 화면의 크기를 조절하고 이동 단말기(100)의 상태(즉, 제 1 및 제 2 상태들)를 전환하도록 구성될 수 있다. 따라서, 전면화면의 크기는 디스플레이부(151), 정확하게는 이의 제 3 영역(1513)의 이동거리(즉, 이동량)에 의해 결정될 수 있다. 또한, 앞서 도 8를 참조하여 설명된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 디스플레이부(151)의 이동을 위해 구동부(200)를 이용하여 관련 프레임들, 특히 제 2 프레임(102)을 이동시킬 수 있다. 보다 상세하게는, 이동 단말기(100)를 제 2 또는 제 1 상태로 전환시키기 위해, 제 2 프레임(102)은 제 1 및 제 2 지점(A1,A2) 사이에 기설정된 제 1 거리(d1)만큼 제 1 또는 제 2 방향(D1,D2)으로 이동할 수 있다. 즉, 제 2 프레임(102)은 실제적으로 디스플레이부(151)의 이동 및 이에 따른 이동 단말기(100)의 상태전환을 위해 소정의 행정거리(d1)로 행정시작지점(A1) 및 행정 종료지점(A2)을 왕복하는 행정(stroke)을 수행할 수 있다. 따라서, 디스플레이부(151) (또는 이의 제 3 영역)의 이동량 (즉, 이동거리)은 제 2 프레임(102)의 행정중 상기 제 2 프레임(102)의 이동량 (즉, 이동 거리)에 의해 결정될 수 있다. 여기서, 제 2 프레임(102)의 이동량은 제 1 방향(D1)으로의 이동의 경우, 행정시작지점(A1)으로부터 행정종료지점(A2)을 향해 이동한 거리가 되며, 제 2 방향(D2)으로의 이동의 경우, 행정종료지점(A2)로부터 행정시작지점(A1)을 향해 이동한 거리가 될 수 있다. 또한, 제 2 프레임(102)의 이동량(즉, 이동 거리)는 이동 단말기(100)내에서 상기 제 2 프레임(102)이 배치되는 위치와 직접적인 상관관계를 가질 수 있다. 이러한 이유로, 전면화면의 크기의 조절을 포함하여 이동 단말기(100)의 전체적인 작동을 적절하게 제어하기 위해, 본 출원의 이동 단말기(100)는 제 2 프레임(102)의 위치와 더불어 제 1 및 제 2 방향(D1,D2)으로의 상기 제 2 프레임(102)의 이동량(즉, 이동 거리)를 검출하며, 이러한 기능을 수행하도록 구성되는 검출장치(400)를 포함할 수 있다.
도 9은 본 출원의 이동 단말기에서 제 2 프레임의 이동량을 검출하는 검출장치를 보여주는 평면도이며, 도 10은 검출장치를 보여주는 도 3의 A-A를 따라 얻어진 단면도이다. 도 11은 검출장치의 제 1-3 커패시터들의 제 2, 제 4, 및 제 6 컨덕터들을 보여주는 평면도이다. 또한, 도 12는 검출장치에서 제 1-3 커패시터에서 측정되는 정전용량들과 제 2 프레임이 이동량들 사이의 관계를 보여주는 개략도이다. 이들 도면들을 참조하여 검출 메커니즘(400)이 다음에서 상세하게 설명된다.
제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 검출하기 위해 다양한 방식들이 적용될 수 있으며, 이러한 방식들중 검출 메커니즘(400)은 일 예로서, 커패시터(capacitor)를 이용하는 메커니즘을 사용하도록 구성될 수 있다. 커패시터는 정전용량(capacitance)를 전기적 에너지(electric energy)로서 저장하는 전기부품이며, 정전용량(C)는 커패시터가 한 쌍의 서로 마주보는 컨덕터들(conductor)로 이루어지는 경우, 다음과 같이 정의될 수 있다.
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여기서, A는 컨덕터들이 서로 겹쳐지는(overlap) 면적, d는 컨덕터들사이의 거리, 그리고 ε는 유전률(permittivity)를 나타낸다.
상기 공식에서 나타나는 바와 같이, 마주하는 한 쌍의 컨턱터들의 정전용량(C)은 이들 컨덕터들에서 서로 마주하는 면적, 즉, 이들 컨덕터들이 서로 오버랩하는 면적(이하, 오버랩 면적)에 비례한다. 만일 한 쌍의 컨덕터들중 어느 하나가 다른 하나에 대해 상대적으로 이동되면, 오버랩 면적이 변화할 수 있으며, 이러한 오버랩 면적의 변화에 의해, 정전용량이 변화될 수 있다. 즉, 정전용량의 변화는 이동하는 컨덕터의 위치 및 이동량을 나타낼 수 있다. 따라서, 검출장치(400)는 제 2 프레임(102)의 이동에 의해 이동 단말기(100), 즉, 상대적 운동을 하는 이의 구성요소들(예를 들어, 제 1 및 제 2 프레임(101,102))에 제공된 커패시터에서 발생되는 정전용량의 변화를 측정하도록 구성될 수 있다. 이러한 커패시터는 서로 마주하도록 제 1 및 제 2 프레임들(101,102)에 각각 배치되는 도전체들(conductor)을 포함하며, 상기 도전체들은 정전용량을 변화시키기 위해, 제 1 프레임(101)에 상대적으로 제 2 프레임(102)이 이동하는 동안 변화되는 오버랩 면적을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이동하는 제 2 프레임(102)에 커패시터의 어느 하나의 컨덕터가 설치되고, 다른 하나의 컨덕터가 상대적으로 정지되는(stationary) 이동 단말기(100)의 다른 구성요소, 예를 들어, 제 1 프레임(101)에 설치되면, 이들 컨덕터들은 제 2 프레임(102)의 이동중에 변화되는 정전용량을 커패시터에 발생시키며, 이러한 변화된 정전용량을 이용하여 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량이 결정될 수 있다.
제어부(180)는 이동단말기(100)를 제어하기 위해, 이러한 검출장치(400)와 연계하여 작동하도록 구성될 수 있다. 즉, 제어부(180)는 검출장치(400)에서 검출된 제 2 프레임(102)의 이동량, 즉 정전용량의 변화를 이동 단말기(100)의 제어에 적용하기 위해 처리할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 제어부(180)는 프로세서 및 관련 전자부품들로 이루어지며, 이동 단말기(100)내의 각종 부품 및 장치들과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 제어부(180)는 내부 부품 및 장치들을 제어함으로 이동 단말기(100)의 전반적인 작동을 제어할 수 있으며, 제어장치(controller), 프로세서(processor)등과 같은 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 따라서, 다음에서 검출장치(400)와 관련하여 설명되는 작동 및 기능들은 제어부(180)와 연계하여 수행되며, 이에 따라 제어부(180)의 특징이 될 수 있다. 이러한 이유로, 비록 제어부(180)에 의해 수행되는 것으로 설명되지 않는다 하더라도, 다음의 설명되는 관련 특징들, 작동 및 기능들은 모두 제어부(180)의 특징으로 이해될 수 있다.
이와 같은 제어부(180)는 검출장치(400)에서 검출된 제 2 프레임(102)의 이동량, 즉 정전용량의 변화를 이용하여 보다 정확하게 제 2 프레임(102)의 실제적인 이동량 및 위치를 결정할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 이러한 제 2 프레임(102)의 이동량에 기초하여, 디스플레이부(105)(즉, 제 3 영역(1513)의 이동량 및 이에 따른 이동단말기 전면의 화면크기를 결정할 수 있다. 제어부(180)는 판단된 화면크기에 맞게 컨텐트의 종류/크기 및 UX(user experience)/UI(user interface)를 조절할 수 있다. 다른 한편(alternatively), 검출 및 결정된 제 2 프레임(102)의 위치 또는 이동량에 기초하여, 제어부(180)는 제공될 컨텐트의 크기 및 UX/UI에 적합한 화면크기를 형성하도록 구동부(200) 및 이에 따른 제 2 프레임(102)의 이동량을 제어할 수 있다. 이외에도, 제어부(180)는 다른 여러가지 작동에 대한 제어를 검출된 제 2 프레임(102)의 이동량에 기초하여 수행할 수 있다.
보다 상세하게는, 후술되는 검출장치(400)의 커패시터들(410-450)은 이동 단말기(100)에서 상대운동하는 구성요소들, 예를 들어 제 1 및 제 2 프레임들(101,102)에 직접장착될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 보다 안정적인 장착을 위해, 검출장치(400)는 도 9-도 12에 도시된 바와 같이, 커패시터들(410-450)를 이동 단말기(100)에 장착하기 위한 마운터(mounter)(401-404)를 포함할 수 있다. 이러한 마운터로서, 검출장치(400)는 일 예로, 제 1 프레임(101)에 설치되는 제 1 플랫폼(platform)(401)을 포함할 수 있다. 또한, 검출장치(400)는 일 예로서, 상기 제 1 프레임(101)에 상대적으로 운동하는 제 2 프레임(102)에 설치되는 제 2 플랫폼(402)을 포함할 수 있다. 제 1 플랫폼(401)은 제 2 프레임(102)과 마주하는 제 1 프레임(101)의 일부, 예를 들어, 제 1 프레임(101)의 제 2 후방부(1013)의 내면에 배치될 수 있다. 또한, 제 2 플랫폼(402)은 제 1 프레임(101)과 마주하는 제 2 프레임(102)의 일부, 예를 들어, 제 2 프레임(102)의 제 2 전방부(1021)의 내면상에 배치될 수 있다. 이러한 배치에 의해 후술되는 커패시터(410-450)는 서로 마주하는 컨덕터들의 쌍(pair)(411/412,421/422,431/432, 441/442,451/452)를 가질 수 있다.
검출장치(400)에서 일부 커패시터들(410-430)은 일 예로서, 제 1 프레임(101), 즉 제 1 플랫폼(401), 예를 들어, 이의 상면상에 배치되는 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)을 각각 포함할 수 있다. 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)은 전기 전도성을 갖는 어떠한 물질로도 이루어질 수 있으며, 대체적으로 얇은 판형부재로 이루어질 수 있다. 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)은 제 1 플랫폼(401)에 다양한 방식, 예를 들어, 접착제 또는 고정부재를 이용하여 설치될 수 있다. 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)은 제 1 플랫폼(401)상에 제 1 또는 제 2 방향(D1,D2)으로 길게 연장될 수 있다. 또한, 이동 단말기(100)의 좁은 내부공간내에 배치되도록, 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)은 서로 나란하게 배치될 수 있다. 특히. 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)은 이러한 긴(elongated) 형상을 통해 제 2 프레임(102)의 행정을 반영하거나 나타내도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)은 도 9에 도시된 바와 같이, 제 2 프레임(102)의 행정거리(d1)에 해당하는 제 1 길이(L1)으로 행정시작지점인 제 1 지점(A1)으로부터 행정종료지점인 제 2 지점(A2)까지 연장될 수 있다. 비록 도 10에서 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)은 상대적으로 축소된 것으로 도시되나, 이는 단순히 주변의 다른 부품들의 간섭을 피해 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)을 잘 보여주기 위한 것이며, 실제적으로 앞서 언급된 바와 같이, 이동 단말기(100)의 제 1 프레임(101)상에서 실제 행정거리, 즉 제 1 거리(d1 또는 L1)로 제 1 및 제 2 지점(A1,A2)사이에서 연장될 수 있다. 한편으로, 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)들은 실제적으로 도 10과 같은 축소된 길이를 가질 수 있다. 이러한 경우, 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)의 제 1 길이(L1)는 실제 행정거리(d1)로부터 소정의 스케일로 단축되며, 이에 따라 여전히 비례적으로 행정거리(d1)를 나타낼 수 있다. 이와 같은 형상의 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)을 장착시키기 위해, 제 1 플랫폼(401)도 제 1 또는 제 2 방향(D1,D2)으로 길게 연장되는 판형 부재로 이루어질 수 있다.
또한, 제 1 플랫폼(401)과 마주하는 제 2 플랫폼(401)의 표면, 즉 바닥면을 포함하는 도 11에서도 잘 도시되는 바와 같이, 커패시터들(410-430)은 제 2 프레임(102), 즉 제 2 플랫폼(402), 예를 들어 이의 바닥면상에 배치되는 제 2, 4, 6 컨덕터들(412,422,432)을 각각 포함할 수 있다. 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431과 마찬가지로, 제 2, 4, 6 컨덕터들(412,422,432)은 전기 전도성을 갖는 어떠한 물질로도 이루어질 수 있으며, 제 2 플랫폼(402)에 다양한 방식, 예를 들어, 접착제 또는 고정부재를 이용하여 설치될 수 있다. 이러한 배치에 의해 제 2, 4, 6 컨덕터들(412,422,432)은 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)과 마주할 수 있으며, 이에 따라 의도된 정전용량을 발생시킬 수 있다. 또한, 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)이 제 1 프레임(101)과 함께 상대적으로 정지되는 반면, 제 2, 4, 6 컨덕터들(412,422,432)은 정전용량을 발생시키면서 제 2 프레임(102)과 함께 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431) 및 제 1 프레임(101)에 대해 상대적으로 이동할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)이 제 2 프레임(102)의 행정을 반영하거나 나타내도록 구성되므로, 제 2, 4, 6 컨덕터들(412,422,432)에게는 단순히 커패시터(410-430)를 형성하고 정전용량을 발생시키는 역할만이 요구될 수 있다. 또한, 제 2, 4, 6 컨덕터들(412,422,432)은 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)을 따라 이동해야 하므로 이들을 따라 길게 연장될 필요가 없다. 따라서, 제 2, 4, 6 컨덕터들(412,422,432)은 도시된 바와 같이, 작고 동일한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 2, 4, 6 컨덕터들(412,422,432)은 제 2 프레임(102)의 행정의 시작 및 종료를 나타낼 수 있는 기준위치에 배치되며 이러한 기준위치를 정확하게 지시하기에 충분한 작은 크기를 가질 수 있다. 일 예로서, 도 9-도 12에 도시된 바와 같이, 제 2, 4, 6 컨덕터들(412,422,432)은 작은 정사각형 판형부재로 이루어질 수 있다. 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)과 마주하도록 제 2, 4, 6 컨덕터들(412,422,432)도 서로 나란하게 배치될 수 있다. 이와 같은 작은 크기 및 나란한 배치의 제 2, 4, 6 컨덕터들(412,422,432)을 수용하고 장착시키기 위해, 제 2 플랫폼(402)도 좁은 판형부재로 이루어질 수 있다. 나머지 커패시터(440,450)의 기본적 구성은 이의 상세한 기능 및 구조와 함께 나중에 설명된다.
이와 같은 커패시터(410-450)에서 정전용량을 감지하도록, 검출장치(400)는 도 9에 도시된 바와 같이, 센서(470)를 포함할 수 있다. 센서(470)은 커패시터들(410-450)과 전기적으로 연결되어 이들에서 발생된 정전용량들을 감지하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 센서(470)는 커패시터들(410-450)내의 전하의 변화를 통해 정전용량 및 이의 변화를 감지하는 전기회로로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 도 16의 별도의 모듈대신에 제어부(180)의 일부로서 포함될 수 있다.
앞서 설명된 기본적인 구성(configuration)에 뒤이어, 검출장치(400)의 세부적인 구성이 다음에서 설명된다. 세부적인 구성에 있어서, 커패시터(410-450)들의 기능 및 구조들이 보다 상세하게 설명된다.
먼저, 검출장치(400)는 제 2 프레임(102)의 행정내에서 상기 제 2 프레임(102)의 절대적인 위치를 나타내도록 구성되는 제 1 커패시터(410)를 포함할 수 있다. 도 9-도 12에 도시된 바와 같이, 제 1 커패시터(410)는 제 1 프레임(101), 즉 제 1 플랫폼(401)에 제공되는 제 1 컨덕터(411)를 포함할 수 있다. 또한, 제 1 커패시터(410)는 제 2 프레임(102), 즉 제 2 플랫폼(402)에 제공되는 제 2 컨덕터(412)을 포함할 수 있다. 제 1 컨덕터(411)은 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 또는 제 2 방향(D1,D2)으로 길게 연장될 수 있으며, 실제적으로 제 2 프레임(102)의 행정거리(d1)에 해당하는 제 1 길이(L1)로 제 1 및 제 2 지점들(행정시작 및 종료지점)(A1,A2)사이에 연장될 수 있다. 제 2 컨덕터(412)도 앞서 설명된 바와 같이, 제 2 프레임(102)의 위치를 대표하도록 제 1 컨덕터(411)에 비해 상대적으로 크게 작은 크기를 가질 수 있다. 또한, 제 2 컨덕터(412)는 소정 간극(clearance)(d)로 이격된 상태로 제 1 컨덕터(411)를 마주하도록 제 2 플랫폼(402)에 배치되며, 제 1 컨덕터(411)를 따라 제 2 프레임(412)와 함께 이동하면서 상기 제 1 컨덕터(411)와 함께 소정의 제 1 정전용량(capacitance)(C1)을 발생시킬 수 있다.
보다 상세하게는, 도 12에 잘 도시된 바와 같이, 이러한 제 1 커패시터(410)는 제 2 프레임(102)의 행정동안 서로 다른 값들을 가지면서 연속적으로 변화되는 제 1 정전용량(C1)을 발생시키도록 구성될 수 있다. 이러한 제 1 정전용량(C1)을 위해, 제 1 컨덕터(411)은 제 2 프레임(102)의 행정 또는 이의 행정거리(d1 또는 L1)에 걸쳐 연속적으로 변화하는 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 일 예로서, 도시된 바와 같이, 제 1 컨덕터(411)는 대체적으로 행정거리(d1 또는 L1)에 걸쳐 형성되는 직각삼각형상을 가질 수 있으며, 연속적으로 변화되는 어떠한 형상도 가질 수 있다. 이와 같은 제 1 컨덕터(411)위를(above) 제 2 컨덕터(412)가 제 2 프레임(102)와 함께 행정내에서 이동할 때, 제 1 및 제 2 컨덕터(411,412)는 제 1 컨덕터(411)의 형상으로 인해, 계속적으로 변화되는 이들 사이의 오버랩 면적을 형성할 수 있다. 이러한 변화되는 오버랩 면적들은 도 12에 도시된 바와 같이, 행정거리(d1)을 따라 계속적으로 변화하는 서로 다른 제 1 정전용량들(C1)을 발생시키며, 각각의 정전용량들은 제 2 프레임(102)의 행정내에서 상기 제 2 프레임(102)의 절대적이고 유니크한(unique) 위치를 나타낼 수 있다. 따라서, 제어부(180)는 이와 같은 서로 다른 제 1 커패시터(410)의 제 1 정전용량(C1) 값들에 기초하여 제 2 프레임(102) 위치 및 이동량을 결정할 수 있다.
한편, 상술된 제 1 커패시터(410)만을 이용해서도 검출장치(400)는 정확한 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 검출할 수 있으나, 실제적인 작동에 있어서 이러한 검출에 오차를 발생시킬 수 있는 많은 요인들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 제 2 프레임(102)의 진동 및 마모와 제 2 프레임(102) 및 이의 주변 부품들의 치수공차(tolerance)등이 발생할 수 있으며, 이들은 제 2 프레임(102)의 이동중에 제 1 커패시터(410)에서 제 1 및 제 2 컨덕터(411,412)사이의 간극(d)의 변화를 가져올 수 있다. 또한, 국부적인 온도차이 및 컨덕터 재질의 차이는 유전률(ε)의 변화를 발생시킬 수 있다. 이러한 간극(d) 및 유전률(ε)의 변화는 제 1 정전용량(C1)에서 오차를 발생시키며, 이에 따라 제 2 프레임(102)의 위치/이동량 검출에도 오차를 발생시킬 수 있다. 이러한 이유로, 오차의 발생을 방지하기 위해, 검출장치(400)는 제 2 프레임(102)의 행정동안 소정의 기준정전용량(reference capacitance)인 제 2 정전용량(C2)을 생성하도록 구성되는 제 2 커패시터(420)를 더 포함할 수 있다.
도 9-도 12에 도시된 바와 같이, 제 2 커패시터(420)는 제 1 프레임(101), 즉 제 1 플랫폼(401)에 제공되는 제 3 컨덕터(421)를 포함할 수 있다. 또한, 제 2 커패시터(420)는 제 2 프레임(102), 즉 제 2 플랫폼(402)에 제공되는 제 4 컨덕터(422)을 포함할 수 있다. 제 3 컨덕터(421)은 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 또는 제 2 방향(D1,D2)으로 길게 연장될 수 있으며, 실제적으로 제 2 프레임(102)의 행정거리(d1)에 해당하는 제 1 길이(L1)로 제 1 및 제 2 지점들(A1,A2)사이에 연장될 수 있다. 제 4 컨덕터(422)도 앞서 설명된 바와 같이, 제 2 프레임(102)의 위치를 대표하는 작은 크기를 가지며 소정 간극(d)로 이격된 상태로 제 3 컨덕터(421)를 마주하도록 제 2 플랫폼(402)에 배치될 수 있다. 따라서, 제 4 컨덕터(422)는 제 3 컨덕터(421)를 따라 제 2 프레임(412)와 함께 이동하면서 상기 제 3 컨덕터(411)와 함께 소정의 제 2 정전용량(capacitance)(C2)을 발생시킬 수 있다.
도 12에 잘 도시된 바와 같이, 이러한 제 2 커패시터(420)는 제 2 프레임(102)의 전체 행정에 걸쳐 일정한 값을 갖는 제 2 정전용량(C2)를 생성하도록 구성될 수 있다. 이러한 제 2 정전용량(C2)을 위해, 제 3 컨덕터(421)은 제 2 프레임(102)의 행정 또는 이의 행정거리(d1 또는 L1)에 걸쳐 일정한 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 즉, 제 3 및 제 4 컨덕터(421,422)의 오버랩 면적은 제 1 또는 제 2 방향(D1,D2)에 수직한 방향을 따른 제 3 컨덕터(421)의 형상에 의존하므로, 제 3 컨덕터(421)은 전체 행정에 걸쳐 그와 같은 수직한 방향에서 일정한 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 일 예로서, 도시된 바와 같이, 제 3 컨덕터(421)는 행정거리(d1 또는 L1)에 걸쳐 형성되는 직사각형 가질 수 있으며, 앞서 정의된 바와 같은 어떠한 일정한 형상도 가질 수 있다. 이와 같은 제 3 컨덕터(421)위를(above) 제 4 컨덕터(422)가 제 2 프레임(102)와 함께 행정내에서 이동할 때, 제 3 및 제 4 컨덕터(421,422)는 제 3 컨덕터(411)의 형상으로 인해, 일정하고 동일한 이들 사이의 오버랩 면적을 형성할 수 있다. 이러한 일정한 오버랩 면적은 일정한 정전용량(C2)을 발생시키며, 이러한 정전용량(C2)는 오차를 보정하기 위한 기준 정전용량으로서 작용할 수 있다.
보다 상세하게는, 오차를 감소시키기 위해 제 2 정전용량(C2)에 대한 제 1 정전용량(C1)의 비율(ratio)가 아래의 수식과 같이 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량의 산출에 적용될 수 있다.
Figure PCTKR2019018319-appb-img-000002
위의 수식에서 나타나는 바와 같이, 제 2 정전용량(C2)에 대한 제 1 정전용량(C1)의 비율은 오차를 발생시키는 유전율(ε)과 간극(d)를 상쇄시키고, 대신에 오차가 없는 제 1 및 제 2 커패시터들(410,420)의 오버랩 면적의 비율이 될 수 있다. 이와 같은 비율은 오차를 제거함으로써 보다 정확한 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 나타낼 수 있다. 따라서, 제어부(180)는 제 2 정전용량(C2)에 대한 제 1 정전용량(C1)의 비율, 즉 기준 정전용량인 제 2 정전용량(C2)에 대한 제 1 정전용량(C1)의 변화량에 기초하여 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 결정하도록 구성될 수 있다.
더 나아가, 상기 비율을 이용한 비례식에 기초하여 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량은 보다 상세하게 표현 및 산출될 수 있다. 보다 상세하게는, 제 2 프레임(102)의 소정 이동량(x)에서 제 1 커패시터(410)가 제 1 정전용량(C1)을 생성할 때, 제 2 커패시터(420)는 전체 행정거리 또는 제 1 길이(d1 또는 L1)을 포함하여 모든 제 2 프레임(102)의 모든 위치 및 이동량에서 일정한 제 2 정전용량(C2)를 생성할 수 있다. 이러한 관계는 다음과 같은 비례식으로 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2019018319-appb-img-000003
Figure PCTKR2019018319-appb-img-000004
위의 비례식에서 나타나는 바와 같이, 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량은 전체 행정거리 또는 제 1 또는 제 3 컨덕터(411,421)의 제 1 길이(L1)와 제 2 정전용량(C2)에 대한 제 1 정전용량(C1)의 비율의 곱으로 표현될 수 있다. 앞서 설명된 비율 및 비례식에 있어서, 제 2 정전용량(C2)는 제 1 정전용량(C1)에 대해 어떠한 일정한 값을 가질 수 있으나, 비례관계를 고려하여 도 19에 도시된 바와 같이, 제 2 프레임(102)이 전체 행정거리(L1)을 이동했을 때 발생되는 제 1 정전용량(C1)의 최대값과 동일하게 설정될 수 있다.
이와 같은 제 1 및 제 2 커패시터(410,420)를 이용하여, 제어부(180)는 제 2 프레임(102)의 정확한 위치 및 이동량 검출 뿐만 아니라 정확한 이동 단말기(100)의 제어를 수행할 수 있으나, 만일 보다 정확한 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량이 검출되면, 이동 단말기(100)의 제어의 정확성을 보다 향상시킬 수 있다. 여러가지 방식들중, 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량의 정확성은 검출장치(400)의 분해능 또는 해상도를 향상시킴으로써 향상될 수 있다. 즉, 검출장치(400)가 제 2 프레임(102)의 전체 행정 또는 행정거리(d1,L1)를 보다 미세하게 세분(subdivide)하고, 세분화된 형정거리(d1,L1)에 기초하여 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 검출하면, 검출장치(400)의 검출감도(sensitivity)가 향상될 수 있으며, 이에 따라 보다 정확한 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량이 검출될 수 있다. 이러한 이유로, 검출장치(400)는 앞서 설명된 제 1 및 제 2 커패시터(410,420)에 추가적으로, 제 2 프레임(102)의 행정 또는 행정거리(d1,L1)를 세분하고, 그와 같은 세분화된 위치들을 나타내도록 구성되는 제 3 커패시터(430)를 더 포함할 수 있다.
도 9-도 12에 도시된 바와 같이, 제 3 커패시터(430)는 제 1 프레임(101), 즉 제 1 플랫폼(401)에 제공되는 제 5 컨덕터(431)를 포함할 수 있다. 또한, 제 3 커패시터(430)는 제 2 프레임(102), 즉 제 2 플랫폼(402)에 제공되는 제 6 컨덕터(432)을 포함할 수 있다. 제 5 컨덕터(431)은 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 또는 제 2 방향(D1,D2)으로 길게 연장될 수 있으며, 실제적으로 제 2 프레임(102)의 행정거리(d1)에 해당하는 제 1 길이(L1)로 제 1 및 제 2 지점들(A1,A2)사이에 연장될 수 있다. 제 6 컨덕터(432)도 앞서 설명된 바와 같이, 제 2 프레임(102)의 위치를 대표하는 작은 크기를 가지며 소정 간극(d)로 이격된 상태로 제 5 컨덕터(431)를 마주하도록 제 2 플랫폼(402)에 배치될 수 있다. 따라서, 제 6 컨덕터(432)는 제 5 컨덕터(421)를 따라 제 2 프레임(102)와 함께 이동하면서 상기 제 5 컨덕터(431)와 함께 소정의 제 3 정전용량(capacitance)(C3)을 발생시킬 수 있다.
도 12에 잘 도시된 바와 같이, 제 2 프레임(102)의 행정 또는 행정거리(d1,L1) 및 그러한 행정내의 위치를 세분화하도록, 제 3 커패시터(430)는 제 2 프레임(102)의 행정내에서 소정거리, 즉 일정한 거리마다 생성되는 서브정전용량들(C3a)로 이루어지는 제 3 정전용량(C3)을 발생시키도록 구성될 수 있다. 즉, 제 3 정전용량(C3)은 제 2 프레임(102)의 행정동안 주기적으로 반복되게 생성되는 서브정전용량들(C3a)을 포함할 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 각각의 서브정전용량(C3a)은 제 2 프레임(102)의 이동에 따라 변화하도록 구성될 수 있다. 따라서, 각각의 서브정전용량(C3a), 즉 이의 검출자체는 기본적으로 행정 또는 행정거리(d1,L1)내의 특정 지점 또는 그러한 지점을 포함하는 특정 구간을 나타낼 수 있다. 또한, 각각의 서브 정전용량(C3a)의 변화는 그와 같은 특정지점 및 특정구간내에서의 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 보다 상세하게 나타날 수 있다. 이러한 이유로, 제 3 정전용량(C3)은 제 2 프레임(102)의 행정 또는 행정거리(d1,L1) 및 그러한 행정내의 위치를 세분화하면서, 제 2 프레임(102)의 보다 정확하고 상세하게 나타날 수 있다.
제 3 커패시터(430)에 있어서, 제 5 컨덕터(431)는 주기적으로 반복되는 서브정전용량들(C3a) 생성하기 위해, 제 2 프레임(102)의 행정 또는 이의 행정거리(d1 또는 L1)내에서 소정거리마다 배치되는 절편들(segment)(431a)를 포함할 수 있다. 또한, 제 2 프레임(102)의 특정 지점 또는 특정 구간에서의 위치 및 이동량을 나타내도록, 각각의 절편들(431a)은 제 2 프레임(102)의 이동동안 변화되는 제 3 정전용량(C3), 즉 서브 정전용량(C3a)을 제 6 컨덕터(432)와 함께 생성하도록 구성될 수 있다. 이러한 변화되는 서브정전용량(C3a)를 형성하기 위해, 각각의 절편들(431a)은 소정의 길이(L2)로 제 2 프레임(102)의 이동방향으로 연장되며, 제 2 커패시터(420)의 제 3 컨덕터(421)와 유사하게 일정한 형상을 가질 수 있다. 앞서 설명된 행정거리 또는 제 1, 3, 5 컨덕터(431)의 길이(L1)을 제 1 길이라고 할 때, 절편(431a)의 길이(L2)는 제 2 길이가 될 수 있으며, 이러한 제 2 길이(L2)는 행정내의 특정지점 또는 특정 구간을 나타내도록 상기 제 1 길이(L1)보다 상당히 감소된 값을 가질 수 있다. 도 9-도 12에 도시된 바와 같이, 제 5 컨덕터(431)의 절편들(431a)은 검출의 정확성을 위해 특정 지점 또는 특정 구간에서 동일한 제 3 정전용량(C3)(즉 서브정전용량(C3a)의 변화를 나타내도록, 동일한 형상, 특히 동일한 제 2 길이(L2)를 가질 수 있다. 일 예로서, 도시된 바와 같이, 제 5 컨덕터(431)의 절편들(431a)은 소정 거리마다 특정 지점 또는 구간, 즉 제 2 길이(L2)에 걸쳐 형성되는 직사각형을 가질 수 있으며, 앞서 정의된 바와 같은 어떠한 일정한 형상도 가질 수 있다. 다른 한편, 이와 같은 일정한 형상을 갖는 절편들(431a)를 대신하여, 변화되는 서브정전용량(C3a)를 형성하기 위해, 각각의 절편들(431a)은 도 12에 점선으로 표시된 바와 같이, 제 2 길이(L2)로 제 2 프레임(102)의 이동방향으로 연장되며, 제 1 커패시터(410)의 제 1 컨덕터(421)와 유사하게 상기 제 2 길이(L2)에 걸쳐 연속적으로 변화하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 제 5 컨덕터(431)의 절편들(431a)은 소정 거리마다 특정 지점 또는 구간, 즉 제 2 길이(L2)에 걸쳐 형성되는 직각삼각형상을 가질 수 있으며, 이와 같이 연속적으로 변화하는 어떠한 일정한 형상도 가질 수 있다. 또한, 이와 같은 반복적인 절편들(431a) (예를 들어, 직사각 또는 직삼각형 절편들)의 배치로 인해, 제 5 컨덕터(531)는 상대적으로 상기 절편들(431a)사이에 배치되며, 이에 따라 상기 절편들(431a)와 유사하게 제 2 프레임(102)의 행정 또는 이의 행정거리(d1 또는 L1)내에서 소정거리마다 배치되는 빈 영역(empty space)(431b)을 포함할 수 있다. 따라서, 제 5 컨덕터(531)은 실제적으로 제 2 프레임(102)의 행정 또는 이의 행정거리(d1 또는 L1)를 따라 서로 번갈아가면서(alternately) 배치되는 절편들(431a) 및 빈 공간(431b)을 포함할 수 있다. 이러한 빈 영역(431b)은 절편들(431a)에 의해 의도된 특정 지점 또는 특정 구간이 일정하게 지정 및 정의될 수 있도록, 절편들(431a)와 동일한 길이, 즉 제 2 길이(L2)를 가질 수 있다.
이와 같은 제 5 컨덕터(431)의 어느 하나의 절편(431a)위를(above) 제 6 컨덕터(432)가 제 2 프레임(102)과 함께 행정내에서 이동할 때, 절편(431a)과 제 6 컨덕터(432)는 제 2 플레임(102)의 이동동안 변화되는 오버랩 면적을 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 직사각 절편(431a)의 경우, 제 6 컨덕터(432)와 절편(431a)와의 오버랩 면적은 서서히 증가되어, 이들이 완전이 겹쳐질 때(A, C, E 지점들) 최대가 될 수 있다. 이 후, 제 6 컨덕터(432)와 절편(431a)와의 오버랩 면적은 다시 서서히 감소하게 되며, 제 6 컨덕터(432)가 빈 영역(432b)와 완전히 겹쳐지면(B, D 지점들) 최소가 될 수 있다. 한편, 직삼각형 절편(431a)의 경우, 제 6 컨덕터(432)가 빈 영역(432b)와 완전히 겹쳐지면(B, D 지점들) 최소가 되며, 오버랩 면적이 제 2 길이(L2)에 걸쳐 연속적으로 증가할 수 있다. 따라서, 제 3 커패시터(430)에 의해 발생되는 제 3 정전용량(C3)은 주기적으로 반복되는 서브정전용량(C3a)를 포함할 수 있으며, 각각의 서브정전용량들(C3a)은 소정의 피크(peak)(C3b)를 포함하면서 변화될 수 있다. 보다 상세하게는, 직사각 절편(431a)의 경우, 서브정전용량들(C3a)은 소정의 피크(peak)(C3b)를 중심으로 증가하고 이후 감소하는 반면, 직삼각 절편(431b)의 경우, 서브정전용량들(C3a)은 제 1 정전용량(C1)과 유사하게 제 2 길이(L2)에 걸쳐 연속적으로 변화할 수 있다. 또한, 이들 서브 정전용량들(C3a)은 빈 영역(431b)에 해당하는 바텀(bottom)(C3c)에 의해 서로 구분될 수 있다.
따라서, 제어부(180)는 검출된 바텀(C3c)을 이용하여 제 2 프레임(102)의 행정중 특정지점 또는 특정 영역을 결정할 수 있으며, 검출된 서브정전용량(C3a)의 값을 이용하여 해당 특정지점 또는 특정영역에서의 보다 정확한 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 결정할 수 있다. 보다 상세하게는, 제어부(180)는 제 2 프레임(102)의 이동중 검출된 바텀(C3c)(또는 피크(C3b))의 갯수를 산출함으로써 제 2 프레임(102)이 지나온 절편(431a) 및 빈 공간(431b)의 갯수를 산출할 수 있으며, 이에 따라 절편(431a) 및 빈공간(431b)의 갯수에 제 2 길이(L2)를 곱함으로써 제 2 프레임(102), 즉 제 6 컨덕터(432)가 현재 위치되고 있는 절편(431a)(즉, 특정지점 또는 특정구간)이전에 이동한 예비거리(즉, 1차 거리(primary distance))가 산출될 수 있다. 또한, 제어부(180)는 제 2 프레임(102), 즉 제 6 컨덕터(432)가 현재 위치되고 있는 절편(431a)(즉, 특정지점 또는 특정구간)에서 생성하는 서브정전용량(C3a)의 값을 고려하여 이와 같은 특징지점 또는 특정 구간내에서 이동한 세부거리(즉, 2차 거치(secondary distance))를 산출할 수 있다. 결과적으로, 상술된 예비 거리 및 세부거리를 합하여, 제어부(180)는 정확한 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 산출할 수 있다. 즉, 검출장치(400)는 제 3 커패시터(430)만을 이용해서도 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 결정할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 제 1 커패시터(410)와 함께 제 3 커패시터(430)을 사용하여 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 결정할 수 있다. 즉, 바텀(C3c)(또는 피크(C3b))의 갯수를 대신하여, 제 1 커패시터(410)의 제 1 정전용량(C1)를 이용하여 예비거리가 산출될 수 있다. 보다 상세하게는, 대체적으로(generally), 제 1 정전용량(C1)은 행정내에서 절대적인 제 2 프레임(102)의 위치를 나타낼 수 있다. 따라서, 이러한 절대적인 제 2 프레임(102)의 위치에 기초하여, 제 2 프레임(102)이 지나온 절편(431a) 및 빈 공간(431b)의 갯수를 산출할 수 있으며, 이에 따라 절편(431a) 및 빈공간(431b)의 갯수에 제 2 길이를 곱함으로써 제 2 프레임(102), 즉 제 6 컨덕터(432)가 현재 위치된 절편(431a)(즉, 특정지점 또는 특정구간)이전에 이동한 예비거리가 산출될 수 있다. 또한, 제어부(180)는 제 2 프레임(102), 즉 제 6 컨덕터(432)가 현재 위치된 절편(431a)(즉, 특정지점 또는 특정구간)에서 생성하는 서브정전용량(C3a)의 값을 고려하여 이와 같은 특징지점 또는 특정 구간내에서 이동한 세부거리를 산출할 수 있다. 결과적으로, 상술된 예비 거리 및 세부거리를 합하여, 제어부(180)는 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 산출할 수 있다.
또한, 앞서 설명된 바와 같이, 오차를 줄이기 위해, 제어부(180)는 제 2 및 제 3 커패시터(420,430)을 사용하여 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 결정할 수도 있다. 보다 상세하게는, 제어부(180)는 검출된 바텀(C3c)(또는 피크(C3b))의 갯수를 이용하여 앞서 설명된 것과 동일한 예비거리를 먼저 산출할 수 있다. 그러나, 오차를 제거하도록, 세부거리, 즉 특정 지점 및 구간에서의 이동거리는 비례식에 기초하여 보다 상세하게 표현 및 산출될 수 있다. 보다 상세하게는, 제 2 프레임(102)이 현재 위치된 절편(431a), 즉 특정 지점 또는 특정 구간내에서 소정 이동량(y)만큼 이동할 때 제 3 커패시터(430)는 제 3 정전용량(C3), 정확하게는 서브정전용량(C3a)을 생성할 수 있다. 동시에, 제 2 커패시터(420)는 전체 제 2 거리(L2)동안 일정한 제 2 정전용량(C2)을 생성할 수 있다. 이러한 관계는 다음과 같은 비례식으로 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2019018319-appb-img-000005
Figure PCTKR2019018319-appb-img-000006
위의 비례식에서 나타나는 바와 같이, 특정 구간내에서의 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량, 즉 세부거리는 제 2 정전용량(C2)에 대한 제 3 정전용량(C3)의 비율과 제 2 길이(L2)의 곱으로 표현될 수 있다. 앞서 설명된 비율 및 비례식에 있어서, 제 2 정전용량(C2)는 제 3 정전용량(C3)에 대해 어떠한 일정한 값도 가질 수 있으나, 비례관계를 고려하여 도 12에 도시된 바와 같이, 제 2 프레임(102)이 제 2 거리(L2)을 이동했을 때 발생되는 제 3 정전용량(C3)의 최대값, 즉 피크(C3b)와 동일하게 설정될 수 있다. 따라서, 제 2 및 제 3 커패시터(420,430)을 이용함으로써, 제어부(180)는 더욱 정확한 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 결정할 수 있다.
더 나아가, 오차를 최대한 줄이기 위해, 제어부(180)는 제 1-3 커패시터(410,420,430) 모두를 사용하여 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 결정할 수도 있다. 이러한 경우, 제어부(180)는 먼저 제 2 정전용량(C2)에 대한 제 1 정전용량(C1)의 변화량(즉, 비율)에 기초하여 제 2 프레임(102)이 통과한 제 5 컨덕터(431)의 절편들(431a)의 개수를 산출할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 정전용량(C1)은 행정내에서 절대적인 제 2 프레임(102)의 위치를 나타낼 수 있으므로, 제 1 커패시터(410)의 제 1 정전용량(C1)를 이용하여 제 2 프레임(102), 즉 제 6 컨덕터(432)가 현재 위치된 절편(431a)(즉, 특정지점 또는 특정구간)이전에 이동한 예비거리가 산출될 수 있다. 이러한 예비거리의 산출에서의 오차를 제거하기 위해, 제 2 정전용량(C2)에 대한 제 1 정전용량(C1)의 변화량(즉, 비율)가 적용될 수 있으며, 이에 따라 이미 제 1 및 제 2 커패시터(410,420)의 조합과 관련해서 설명된 바와 같이, 다음의 제 2 프레임(102)의 절대위치(x)가 사용될 수 있다.
Figure PCTKR2019018319-appb-img-000007
예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 제 2 프레임(102)가 위치(S)로 이동될 때, 해당 위치(S)에서 제 1 정전용량(C1)은 값(C1a)를 가질 수 있다. 제 1 정전용량(C1)으로서 값(C1a)를 사용하여, 제 2 프레임(102)의 절대위치(x)가 산출되며, 이러한 절대위치(x)에 기초하여 제 2 프레임(102)이 지나온 절편(431a) 및 빈 공간(431b)의 갯수가 산출될 수 있다. 즉, 도 12의 예에서, 절대위치(x)를 고려할 때, 제 2 프레임(102)는 1개의 절편(431a)(C 위치) 및 2개의 빈 공간(431b)(B, D 위치)를 지나온 것으로 판단되며, 이에 따라 예비거리는 3 * L2가 될 수 있다.
또한, 제어부(180)는 제 2 정전용량(C2)에 대한 서브정전용량(C3 또는 C3a)의 변화량 (또는 비율)에 기초하여 제 2 프레임(102)이 통과중인 절편(431a)(E 위치)에서의 상기 제 2 프레임(102)의 상대적인 위치를 산출할 수 있다. 즉, 제어부(180)는 제 2 정전용량(C2)에 대한 제 3 정전용량 또는 서브정전용량(C3 또는 C3a)의 비율을 고려하여, 오차를 제거한 세부거리를 산출할 수 있다. 이러한 세부거리(y)는 앞서 설명된 바와 같이, 다음과 같은 식으로 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2019018319-appb-img-000008
끝으로, 제어부(180)는 산출된 개수 및 산출된 상대적 위치를 이용하여 제 2 프레임(102)의 위치(S)를 산출하도록 구성될 수 있다. 즉, 제어부(180)는 산출된 갯수에 의한 예비거리 및 산출된 세부거리를 합하여, 제 2 프레임(102)의 위치(S)를 산출할 수 있으며, 이는 다음과 같은 수식으로 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2019018319-appb-img-000009
(여기서, n은 산출된 절편 및 빈 공간의 갯수)
따라서, 제 1-3 커패시터(410-430)을 모두 사용함으로써 제어부(180)는 예비거리 및 세부거리 둘 다에서 오차를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 가장 정확한 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량이 결정될 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 제어부(180)는 제 1 커패시터(410) 단독, 제 3 커패시터(430) 단독, 제 1 및 제 2 커패시터(410,420)의 조합, 제 1 및 제 3 커패시터(410,430)의 조합, 제 2 및 제 3 커패시터(420,430)의 조합, 및 제 1-3 커패시터들의 조합(410-430)를 사용하여 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 결정할 수 있다. 제어부(180)는 필요한 경우, 상기 방식들중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합을 이용하여 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량을 결정할 수 있다.
한편, 제 2 프레임(102)의 행정시작 및 종료지점들, 즉, 제 1 및 제 2 지점들(A1,A2)은 상기 제 2 프레임(102)의 행정의 기준(reference)이 되므로 상기 제 2 프레임(102)의 제어에 있어서, 중요한 역할을 할 수 있다. 보다 상세하게는, 제 1 및 제 2 지점들(A1,A2)에 배치된 제 2 프레임(102)의 정확한 검출은 제 2 프레임(102)의 이동에 정확한 기준점을 제공함으로써 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량의 정확한 검출에 큰 도움이 될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 지점들(A1,A2)에 제 2 프레임(102)이 위치되는 것을 검출함으로써 제 2 프레임(102)의 이동의 시작 및 종료가 즉각적으로 제어될 수 있다. 이러한 이유로, 검출장치(400)는 제 2 프레임(102)이 행정시작지점, 즉 제 1 지점(A1)에 위치되는 것을 검출하도록 구성되는 제 1 위치 커패시터(position capacitor)(440)를 더 포함할 수 있다. 또한, 같은 이유로, 검출장치(400)는 제 2 프레임(102)이 행정종료지점, 즉 제 2 지점(A2)에 위치되는 것을 검출하도록 구성되는 제 2 위치 커패시터(450)를 더 포함할 수 있다. 실제적으로, 제 1 및 제 2 지점(A1,A2)은 제 2 프레임(102)의 제 1 방향(D1)의 이동에 있어서, 행정시작 및 종료지점에 해당하는 반면, 상기 제 2 프레임(102)의 제 2 방향(D2)의 이동에 있어서는 반대로 행정종료 및 시작지점에 해당할 수 있다. 따라서, 제 2 프레임(102)의 제 2 방향(D2)로의 이동에 있어서, 제 1 위치 커패시터(440)는 제 2 프레임(102)이 행정종료지점에 위치된 것을 그리고 제 2 위치 커패시터(450)은 제 2 프레임(102)이 행정시작지점에 위치된 것을 검출할 수 있다. 다음에서, 제 1 및 제 2 위치 커패시터(440,450)의 특징들이 제 2 프레임(102)의 제 1 방향(D1)으로의 이동을 참조하여 설명되나, 이러한 특징들은 제 2 프레임(102)의 제 2 방향(D2)으로 이동중의 제 1 및 제 2 위치 커패시터(440,450)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 13은 제 2 프레임의 행정시작지점에서의 검출장치를 보여주는 부분 측면도이며, 도 14은 제 2 프레임의 행정종료지점에서의 검출장치를 보여주는 부분 측면도이다. 또한, 도 15는 제 2 프레임의 행정시작지점과 행정종료지점에서의 검출장치의 제 1 및 제 2 위치 커패시터의 정전용량들을 보여주는 그래프이다. 또한, 도 9-도 12는 제 1 및 제 2 위치 커패시터(440,450)을 포함한 검출장치(400)의 전체 구성을 보여주므로, 다음에서 도 13-도 15와 함께 참조된다.
먼저, 도 9-도 12와 더불어, 도 13을 참조하면, 제 1 위치 커패시터(440)는 제 2 프레임(102)의 행정시작지점인 제 1 지점(A1)을 나타내는 지점에 배치되는 제 1 위치 컨덕터(position conductor)(441)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 프레임(401) 및 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)이 행정거리(d1)과 해당하는 제 1 길이(L1)을 갖는 경우, 제 1 위치 컨덕터(441)는 제 1 지점(A1)에 바로 배치될 수 있다. 다른 한편, 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 프레임(401) 및 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)이 소정의 스케일로 행정거리(d1)보다 작은 제 1 길이(L1)을 갖는 경우, 제 1 위치 컨덕터(441)는 이러한 스케일에 따라 제 1 위치(A1)에 상당하는 제 1 프레임(101)상의 다른 위치에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 제 1 플랫폼(401)은 제 1 위치(A1)에 해당하는 이의 끝단에 배치되는 제 1 격벽(403)을 포함할 수 있으며, 제 1 위치 컨덕터(441)는 이러한 제 1 격벽(403)에 배치될 수 있다. 한편, 제 1 위치 커패시터(440)은 제 2 프레임(102)이 행정시작지점, 즉 제 1 지점(A1)에 배치될 때, 제 1 위치 컨덕터(441)와 마주하도록 구성되는 제 2 위치 컨덕터(442)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 제 2 위치 컨덕터(442)는 제 1 격벽(403)상의 제 1 위치 컨덕터(441)와 마주하도록 제 2 플랫폼(402)의 측면상에 배치될 수 있다. 따라서, 제 2 프레임(102)이 기 설정된 행정에 따라 제 1 또는 제 2 방향(D1,D2)으로 이동할 때, 제 2 위치 컨덕터(442)는 제 1 위치 컨덕터(441)에 가까워지게 또는 멀어지게 이동하며, 도 22에 도시된 바와 같이, 제 1 위치정전용량(PC1)을 발생시킬 수 있다.
또한, 제 2 위치 커패시터(450)는 제 2 프레임(102)의 행정종료지점인 제 2 지점(A2)을 나타내는 지점에 배치되는 제 3 위치 컨덕터(position conductor)(451)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 플랫폼(401) 및 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)이 실제 행정거리(d1)에 해당하는 제 1 길이(L1)을 갖는 경우, 제 3 위치 컨덕터(451)는 제 2 지점(A2)에 바로 배치될 수 있다. 다른 한편, 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 플랫폼(401) 및 제 1, 3, 5 컨덕터들(411,421,431)이 소정의 스케일로 행정거리(d1)보다 작은 제 1 길이(L1)을 갖는 경우, 제 3 위치 컨덕터(451)는 이러한 스케일에 따라 제 2 위치(A2)에 상당하는 제 1 프레임(101)상의 다른 위치에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 제 1 플랫폼(401)은 제 2 위치(A2)에 해당하는 이의 끝단에 배치되는 제 2 격벽(404)을 포함할 수 있으며, 제 3 위치 컨덕터(451)는 이러한 제 2 격벽(404)에 배치될 수 있다. 한편, 제 2 위치 커패시터(450)은 제 2 프레임(102)이 행정종료지점, 즉 제 2 지점(A2)에 배치될 때, 제 3 위치 컨덕터(451)와 마주하도록 구성되는 제 4 위치 컨덕터(452)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 제 4 위치 컨덕터(452)는 제 2 격벽(404)상의 제 3 위치 컨덕터(451)와 마주하도록 제 2 플랫폼(402)의 측면상에 배치될 수 있다. 즉, 제 2 위치 컨덕터(442)와 제 4 위치 컨덕터(452)는 제 2 플랫폼(402)에 서로 대향되게 배치될 수 있다. 따라서, 제 2 프레임(102)이 기 설정된 행정에 따라 제 1 또는 제 2 방향(D1,D2)으로 이동할 때, 제 4 위치 컨덕터(452)는 제 3 위치 컨덕터(451)에 가까워지게 또는 멀어지게 이동하며, 도 22에 도시된 바와 같이, 제 2 위치정전용량(PC2)를 발생시킬 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 커패시터의 정전용량은 마주하는 컨덕터들사이의 거리에 반비례한다. 즉, 마주하는 컨덕터들의 거리가 증가되면, 커패시터는 감소하며, 이의 거리가 감소되면, 커패시터는 증가된다. 따라서, 도 13에 잘 도시된 바와 같이, 앞서 설명된 배치에 의해 제 2 프레임(102)이 제 2 위치컨덕터(442)와 함께 행정시작지점인 제 1 위치(A1)으로부터 멀어지면, 제 1 및 제 2 위치 컨덕터(441,442)사이의 거리가 증가되며, 도 15에 도시된 바와 같이, 제 1 위치정전용량(PC1)은 급격하게 감소하게 된다. 반면, 제 2 프레임(102)이 제 2 위치컨덕터(442)와 함께 행정시작지점인 제 1 위치(A1)로 가까워지면, 제 1 및 제 2 위치 컨덕터(441,442)사이의 거리가 감소되며, 도 15에 도시된 바와 같이, 제 1 위치정전용량(PC1)은 급격하게 증가하게 된다. 따라서, 제어부(180)는 제 1 위치 커패시터(440)가 소정의 임계값 이상의 정전용량을 생성하는 경우, 즉 제 1 위치정전용량(PC1)이 소정의 임계값(T)이상인 경우, 제 2 프레임(102)이 행정시작지점인 제 1 지점(A1)에 위치된 것으로 결정할 수 있다.
마찬가지로, 도 14에 잘 도시된 바와 같이, 앞서 설명된 배치에 의해 제 2 프레임(102)이 제 4 위치컨덕터(452)와 함께 행정종료지점인 제 2 위치(A2)으로부터 멀어지면, 제 3 및 제 4 위치 컨덕터(451,452)사이의 거리가 증가되며, 도 15에 도시된 바와 같이, 제 2 위치정전용량(PC2)은 급격하게 감소하게 된다. 반면, 제 2 프레임(102)이 제 4 위치컨덕터(452)와 함께 행정종료지점인 제 2 위치(A2)로 가까워지면, 제 3 및 제 4 위치 컨덕터(451,452)사이의 거리가 감소되며, 도 15에 도시된 바와 같이, 제 2 위치정전용량(PC2)은 급격하게 증가하게 된다. 따라서, 제어부(180)는 제 2 위치 커패시터(450)가 소정의 임계값 이상의 정전용량을 생성하는 경우, 즉 제 2 위치정전용량(PC2)이 소정의 임계값(T)이상인 경우, 제 2 프레임(102)이 행정종료지점인 제 2 지점(A2)에 위치된 것으로 결정할 수 있다.
따라서, 제어부(180)는 제 1 또는 제 2 지점들(A1,A2)에 제 2 프레임(102)이 위치되는 것이 검출될 때, 즉각적으로 구동부(200)의 작동을 중지할 수 있다. 제 2 프레임(102)이 제 1 또는 제 2 지점들(A1,A2)에 위치되는 것은 제 1-3 커패시터(410-430)에 의한 제 2 프레임(102)의 위치 및 이동량 검출에 기초하여 간접적으로 판단될 수도 있으나, 앞서 설명된 바와 같이, 이러한 검출은 어려가지 오차요인들에 의해 영향받을 수 있다. 반면, 제 1 및 제 2 위치커패시터(440,450)을 이용하여 제 2 프레임(102)이 제 1 또는 제 2 지점들(A1,A2)에 위치되는 것을 직접적으로 결정함으로써, 제어부(180)는 제 1 및 제 2 지점들(A1,A2)에서 제 2 프레임(102)를 정확하게 정지시킬 수 있으며, 이에 따라 주변부품들의 파손이 방지될 수 있다.
도 9-도 15를 참조하여 앞서 설명된 검출장치(400)의 구성에서, 제 1 플랫폼(401)과 컨덕터들(411,421,431,441,451)은 상대적으로 정지된 제 1 프레임(101)에 설치되는 반면, 제 2 플랫폼(402)과 컨덕터들(412,422,432,442,452)은 제 2 프레임(102)에 설치되며, 상기 제 2 프레임(102)과 함께 이동하도록 구성될 수 있다. 그러나, 검출장치(400), 특히 커패시터(410-450)의 원리를 고려할 때, 어떠한 경우에도 컨덕터들(411,421,431,441,451) 및 다른 컨덕터들(412,422,432,442,452)이 서로 상대적으로 운동하면, 의도된 정전용량(C1-C3, PC1,PC2)의 변화가 생성될 수 있다. 따라서, 도 9-도 15의 구성과는 반대로, 도 16에 도시된 바와 같이, 제 2 플랫폼(402)과 컨덕터들(412,422,432,442,452)이 상대적으로 정지된 제 1 프레임(101)에 설치되는 반면, 제 1 플랫폼(401)과 컨덕터들(411,421,431,441,451)이 제 2 프레임(102)에 설치되며, 상기 제 2 프레임(102)과 함께 이동하도록 구성될 수 있다. 이러한 도 9-도 15의 구성 및 도 16의 구성을 고려할 때, 검출장치(400)에서, 컨덕터들(411,421,431,441,451)은 제 1 및 제 2 프레임들(101,102)중 어느 하나에 설치될 수 있으며, 다른 컨덕터들(412,422,432,442,452)은 제 1 및 제 2 프레임들(101,102)중 다른 하나에 설치될 수 있다. 또한, 컨덕터들(411,421,431,441,451) 또는 컨덕터들(412,422,432,442,452)이 상대적으로 이동하면서, 의도된 정전용량(C1-C3, PC1,PC2)의 변화를 생성할 수 있다. 더 나아가, 검출장치(400)의 특징들은 제 2 프레임(102)의 제 1 방향(D1)으로의 이동과 관련하여 설명되었으나, 이러한 특징들은 제 2 프레임(102)의 제 2 방향(D2)의 이동시의 검출장치(400)에도 동일하게 적용될 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 출원의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 출원의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 출원의 범위에 포함된다.

Claims (21)

  1. 이동 단말기에 있어서,
    제 1 프레임;
    상기 제 1 프레임에 이동가능하게 결합되며, 소정의 행정(stroke)을 형성하도록, 상기 제 1 프레임에 대해 제 1 방향 또는 상기 제 1 방향에 반대방향인 제 2 방향으로 이동하도록 구성되는 제 2 프레임;
    상기 제 2 프레임에 이동가능하게 결합되며, 상기 제 2 프레임에 대해 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향으로 이동하도록 구성되는 제 3 프레임;
    상기 이동 단말기의 전면에 배치되며 상기 제 1 프레임에 결합되는 제 1 영역, 상기 이동 단말기의 배면에 배치되며 상기 제 3 프레임에 결합하는 제 2 영역 및 상기 제 1 및 2 영역들 사이에 연장되는 제 3 영역을 포함하며, 상기 제 3 영역은 상기 제 2 프레임에 감겨지며 상기 제 2 프레임의 이동방향에 따라 선택적으로 상기 이동 단말기의 전면 또는 상기 이동 단말기의 배면에 배치되는 플렉서블 디스플레이;
    상기 제 2 프레임을 상기 제 1 프레임에 대해 상기 제 1 또는 제 2 방향으로 이동시키고 상기 제 3 프레임을 상기 제 2 프레임에 대해 상기 제 1 또는 제 2 방향으로 이동시키도록 구성되는 구동부;
    상기 제 1 방향 또는 제 2 방향으로의 상기 제 2 프레임의 이동량을 검출하도록 구성되는 검출장치; 및
    상기 검출장치에서 측정된 제 2 프레임의 이동량에 기초하여, 상기 이동 단말기의 작동을 제어하도록 구성되는 제어장치를 포함하는 이동 단말기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는:
    상기 이동 단말기 전면상의 화면을 확장시키기 위해, 상기 제 2 및 제 3 프레임들을 상기 제 1 방향으로 이동시켜 상기 이동 단말기를 제 1 상태에서 제 2 상태로 전환시키도록 구성되고, 여기서 상기 제 1 상태에서 상기 플렉서블 디스플레이부의 제 1 영역만이 상기 이동 단말기의 전면에 배치되며 상기 제 2 상태에서 상기 제 3 영역이 상기 제 1 영역과 함께 상기 이동 단말기의 전면에 배치되며;
    상기 제 2 상태로의 전환을 위해, 상기 제 2 프레임의 상기 제 1 방향으로의 이동에 따라 상기 제 3 영역을 상기 제 2 프레임으로부터 상기 이동 단말기의 전면으로 인출시키도록 구성되는 이동 단말기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동부는:
    상기 이동 단말기 전면상의 화면을 축소시키기 위해, 상기 제 2 및 제 3 프레임들을 상기 제 2 방향으로 이동시켜 상기 이동 단말기를 상기 제 2 상태에서 상기 제 1 상태로 전환시키도록 구성되며;
    상기 제 1 상태로의 전환을 위해, 상기 인출된 제 3 영역을 상기 이동 단말기의 전면으로부터 상기 제 2 프레임으로 수축시키도록 구성되는 이동 단말기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출장치는 상기 제 2 프레임의 이동에 의해 상기 제 1 및 제 2 프레임들에 제공된 커패시터(capacitor)에서 발생되는 정전용량(capacitance)의 변화를 측정하도록 구성되며;
    상기 제어장치는 상기 발생된 정전용량의 변화를 이용하여 제 2 프레임의 이동량을 결정하도록 구성되는 이동 단말기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 커패시터는 서로 마주하도록 상기 제 1 및 제 2 프레임들에 각각 배치되는 도전체들(conductor)을 포함하며, 상기 도전체들은 상기 정전용량을 변화시키기 위해 상기 제 1 프레임에 상대적으로 상기 제 2 프레임이 이동하는 동안 변화되는 오버랩(overlap) 면적을 갖도록 구성되는 이동 단말기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출장치는 상기 제 2 프레임의 행정내에서 상기 제 2 프레임의 절대적인 위치를 나타내도록 구성되는 제 1 커패시터를 포함하는 이동 단말기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터는 상기 제 2 프레임의 행정동안 연속적으로 변화되는 제 1 정전용량을 발생시키도록 구성되는 이동 단말기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터는:
    상기 제 1 및 제 2 프레임들중 어느 하나에 제공되며, 상기 제 2 프레임의 행정거리에 걸쳐 연속적으로 변화하는 형상을 갖도록 연장되는 제 1 컨덕터; 및
    상기 제 1 및 제 2 프레임들중 다른 하나에 제공되며, 상기 제 1 컨덕터를 마주하도록 배치되는 제 2 컨덕터를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 컨덕터중 어느 하나는 다른 하나에 대해 상대적으로 이동하면서 상기 제 2 프레임의 행정동안 계속적으로 변화하는 제 1 정전용량을 생성하도록 구성되는 이동 단말기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 검출장치는 상기 제 2 프레임의 행정동안 소정의 기준정전용량(reference capacitance)인 제 2 정전용량을 생성하도록 구성되는 제 2 커패시터를 더 포함하는 이동 단말기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 정전용량은 상기 제 2 프레임의 행정에 걸쳐 일정한 값을 갖는 이동 단말기.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 커패시터는:
    상기 제 1 및 제 2 프레임들중 어느 하나에 제공되며, 상기 제 2 프레임의 행정거리에 걸쳐 동일한 형상을 갖도록 연장되는 제 3 컨덕터; 및
    상기 제 1 및 제 2 프레임들중 다른 하나에 제공되며, 상기 제 3 컨덕터를 마주하도록 배치되는 제 4 컨덕터를 포함하며,
    상기 제 3 및 제 4 컨덕터중 어느 하나는 다른 하나에 대해 상대적으로 이동하면서 제 2 프레임의 행정동안 일정한 제 2 정전용량을 생성하도록 구성되는 이동 단말기.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 제 2 정전용량에 대한 상기 제 1 정전용량의 변화량에 기초하여 상기 제 2 프레임의 위치 및 이동량을 결정하도록 구성되는 이동 단말기.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 검출장치는 상기 제 2 프레임의 행정내에서 소정거리마다 반복되는 서브정전용량들로 이루어지는 제 3 정전용량을 발생시키도록 구성되는 제 3 커패시터를 더 포함하는 이동 단말기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    각각의 상기 서브정전용량은 상기 제 2 프레임의 이동에 따라 변화되도록 구성되는 이동 단말기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 3 커패시터는:
    상기 제 1 및 제 2 프레임들중 어느 하나에 제공되며, 서로 동일한 형상을 가지며 상기 제 2 프레임의 행정내에서 소정거리마다 배치되는 절편들(segment)로 이루어지는 제 5 컨덕터; 및
    상기 제 1 및 제 2 프레임들중 다른 하나에 제공되며, 상기 제 5 컨덕터를 마주하도록 배치되는 제 6 컨덕터를 포함하며,
    상기 제 5 및 제 6 컨덕터중 어느 하나는 다른 하나에 대해 상대적으로 이동하면서 상기 제 2 프레임의 행정동안 일정한 서브정전용량들을 소정거리마다 생성하도록 구성되는 이동 단말기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어장치는:
    상기 제 2 정전용량에 대한 상기 제 1 정전용량의 변화량에 기초하여 상기 제 2 프레임이 통과한 상기 제 5 컨덕터의 절편들의 개수를 산출하고;
    상기 제 2 정전용량에 대한 상기 서브정전용량의 변화량에 기초하여 상기 제 2 프레임이 통과중인 절편에서의 상기 제 2 프레임의 상대적인 위치를 산출하며;
    상기 산출된 절편들의 개수 및 산출된 상대적 위치를 이용하여 상기 제 2 프레임의 위치를 산출하도록 구성되는 이동 단말기.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출장치는 상기 제 2 프레임이 상기 행정의 시작지점에 위치되는 것을 검출하도록 구성되는 제 1 위치 커패시터(position capacitor)를 더 포함하는 이동 단말기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 검출장치는 상기 제 2 프레임이 상기 행정의 종료지점에 위치되는 것을 검출하도록 구성되는 제 2 위치 커패시터를 더 포함하는 이동 단말기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 커패시터는:
    상기 제 2 프레임의 행정의 시작지점에 배치되는 제 1 위치 컨덕터(position conductor); 및
    상기 제 2 프레임이 상기 행정의 시작지점에 배치될 때, 상기 제 1 위치 컨덕터와 마주하도록 구성되는 제 2 위치 컨덕터를 포함하는 이동 단말기.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 위치 커패시터는:
    상기 제 2 프레임의 행정의 종료지점에 배치되는 제 3 위치 컨덕터(position conductor); 및
    상기 제 2 프레임이 상기 행정의 종료지점에 배치될 때, 상기 제 3 위치 컨덕터와 마주하도록 구성되는 제 4 위치 컨덕터를 포함하는 이동 단말기.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제어장치는:
    상기 제 1 위치 커패시터가 소정의 임계값 이상의 정전용량을 생성하는 경우, 상기 제 2 프레임이 상기 행정의 시작지점에 위치된 것으로 판단하며;
    상기 제 2 위치 커패시터가 소정의 임계값 이상의 정전용량을 생성하는 경우, 상기 제 2 프레임이 상기 행정의 종료지점에 위치된 것으로 판단하는 이동 단말기.
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