KR101978959B1 - 이동 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 윈도우를 통하여 외부로 노출되는 키모듈을 구비하는 이동 단말기에 있어서, 상기 키모듈은, 일면에 발광다이오드가 장착되는 키모듈 회로기판과, 상기 접촉단자와 접하도록 상기 키모듈 회로기판의 타면으로부터 돌출되는 컨택트 단자 및 상기 발광다이오드를 덮고 상기 윈도우를 통해 외부로 노출되는 키탑을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기를 제공한다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 윈도우를 통해 외부로 노출되는 키모듈을 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다.

이동 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입·출력하는 기능, 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 전자기기이다.

이동 단말기는 기능이 다양화됨에 따라 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송 수신 등의 복잡한 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 이동 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 이동 단말기의 하드웨어적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분에서 다양한 시도가 이루어지고 있다.

아울러, 이동 단말기는 자신의 개성을 표현하기 위한 개인 휴대품으로 여겨지면서, 다양한 디자인적 형태가 요구되고 있다. 디자인적 형태는 이동 단말기의 외관을 개선하는 구조적인 변화 및 개량을 포함한다.

상기 구조적인 변화 및 개량의 일 예로서, 기존의 이동 단말기의 전면 키버튼과 차별되는 구조의 전면 키버튼을 개발하는 연구가 진행되고 있다.

본 발명은 종래의 이동 단말기와 차별되는 홈키를 구비하는 이동 단말기를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따르는 이동 단말기는 배터리와 전기적으로 연결되는 접촉단자를 포함하는 메인 회로기판과, 상기 메인 회로기판과 오버랩되도록 형성되고 키 홀을 구비하는 윈도우 및 상기 윈도우와 메인 회로기판 사이에 배치되고 상기 키 홀을 통해 외부로 노출되는 키모듈을 포함하며, 상기 키모듈은, 일면에 발광다이오드가 장착되는 키모듈 회로기판과, 상기 접촉단자와 접하도록 상기 키모듈 회로기판의 타면으로부터 돌출되는 컨택트 단자 및 상기 발광다이오드를 덮고 상기 윈도우를 통해 외부로 노출되는 키탑을 포함한다.

본 발명의 일 예로서, 상기 키모듈은 상기 키탑과 키모듈 회로기판 사이에 적층되고, 상기 키 홀을 통해 일부분이 외부로 드러나는 투명 러버를 더 포함한다.

본 발명의 다른 일 예로서, 상기 투명 러버는 상기 키모듈 회로기판을 관통하여 상기 메인 회로기판에 형성되는 키 돔과 대면하는 돌기부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 일 예로서, 상기 컨택트 단자는 상기 돌기부를 중심으로 서로 대칭이 되도록 상기 타면에 배치되는 제1 단자 및 제2 단자를 포함한다.

본 발명의 또 다른 일 예로서, 상기 제1 및 제2 단자는 상기 타면으로부터 상기 접촉단자를 향하여 연장되어 일단이 상기 접촉단자에 접하도록 형성되는 제1 연장부 및 상기 일단에서 절곡되어 연장되는 제2 연장부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 일 예로서, 상기 제1 및 제2 단자는 상기 접촉단자 방향으로 탄성 변형 가능하도록 형성되는 탄성체인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일 예로서, 상기 발광다이오드는 상기 돌기부를 중심으로 서로 대칭이 되도록 상기 일면에 장착되는 제1 발광다이오드 및 제2 발광다이오드를 포함한다.

본 발명의 또 다른 일 예로서, 상기 키탑은 상기 키 홀의 경계로부터 이격되도록 배치되고, 두께 방향으로 리세스되는 홈을 구비하며, 상기 투명 러버는 상기 키모듈 회로기판을 덮고 상기 키 홀과 오버랩되도록 형성되는 오버랩부 및 상기 홈에 맞물리도록 상기 오버랩부로부터 돌출되도록 형성되는 돌출부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 일 예로서, 상기 키탑은 상기 투명 러버가 단말기 외부로 드러나도록 형성되는 투광패턴을 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 이동 단말기는 전면키를 PCB에 모듈화하여 이동 단말기 조립 및 생산의 편의성을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 컨택트 단자 표면 실장 기술을 이용하여 별도의 구조물을 설치할 필요없이 전면키에 전원을 공급함과 더불어 키버튼을 지지할 수 있다.

또한, 본 발명은 홈 키 라이팅을 통해 전면 외관 디자인을 고급화하고 어두운 곳에서도 쉽게 홈키를 사용할 수 있도록 하여 사용자 편의성을 증대시킨다.

또한, 본 발명은 LED와 전원을 연결하는 FPCB 커넥터 구조를 제거하여 재료비를 절감할 수 있다.

아울러, 본 발명은 기존 투명 PC를 러버로 대체하여 광경로 및 엑츄에이터를 확보하는 구조를 개시하여 낙하 시 LED에 손상이 가는 것을 방지하는 등 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 이동 단말기를 나타내는 블록도이다.
도 2a는 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 이동 단말기(100)의 후면 사시도이다.
도 3은 도 2a의 이동 단말기를 전면에서 바라본 분해도이다.
도 4는 도 3의 라인 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 단면도이다.
도 5는 도 4의 키모듈의 분해도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 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) 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 이동 단말기를 나타내는 블록도이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 감지부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

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. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 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.

상기 이동통신 모듈(112)은 화상통화모드 및 음성통화모드를 구현하도록 이루어진다. 화상통화모드는 상대방의 영상을 보면서 통화하는 상태를 지칭하고, 음성통화모드는 상대방의 영상을 보지 않으면서 통화를 하는 상태를 지칭한다. 화상통화모드 및 음성통화모드를 구현하기 위하여 이동통신 모듈(112)은 음성 및 영상 중 적어도 하나를 송수신하도록 형성된다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN), WiFi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 여기에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라는(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부 기기로 전송될 수 있다. 또한, 카메라(121)에서 획득되는 화상 프레임으로부터 사용자의 위치 정보 등이 산출될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자로부터 인가되는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 제어명령에 따른 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

감지부(또는 센싱부, 140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 감지 신호 (또는 센싱 신호)를 발생시킨다. 예를 들어 감지부(140)는 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 감지할 수 있다. 또한, 감지부(140)는 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 감지할 수도 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(153), 알람부(154) 및 햅틱 모듈(155) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에 디스플레이부(151)는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

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), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디(body)의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

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

또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부(151)(152)로서 구성될 수 있다.

여기서, 입체영상은 3차원 입체영상(3-dimensional stereoscopic image)을 나타내며, 3차원 입체 영상(3-dimensional stereoscopic image)은 모니터나 스크린 상에서 사물이 위치한 점진적 깊이(depth)와 실체(reality)를 현실 공간과 동일하게 느낄 수 있도록 한 영상이다. 3차원 입체 영상은 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 구현된다. 양안시차란 떨어져 있는 두 눈의 위치에 의하여 이루어지는 시차를 의미하는 것으로, 두 눈이 서로 다른 2차원 화상을 보고 그 화상들이 망막을 통하여 뇌로 전달되어 융합되면 입체 영상의 깊이 및 실제감을 느낄 수 있게 된다.

상기 입체 디스플레이부(151)(152)에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다. 가정용 텔레비전 수신기 등에 많이 이용되는 스테레오스코픽 방식에는 휘스톤 스테레오스코프 방식 등이 있다.

상기 오토 스테레오스코픽 방식의 예로서, 패럴렉스 배리어(parallex barrier) 방식, 렌티큘러(lenticular) 방식, 집적영상(integral imaging) 방식, 스위츠블 렌즈(switchable lens) 등이 있다. 프로젝션 방식에는 반사형 홀로그래픽 방식, 투과형 홀로그래픽 방식 등이 있다.

일반적으로 3차원 입체 영상은 좌 영상(좌안용 영상)과 우 영상(우안용 영상)으로 구성된다. 좌 영상과 우 영상이 3차원 입체 영상으로 합쳐지는 방식에 따라, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 상하로 배치하는 탑-다운(top-down) 방식, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 좌우로 배치하는 L-to-R(left-to-right, side by side) 방식, 좌 영상과 우 영상의 조각들을 타일 형태로 배치하는 체커 보드(checker board) 방식, 좌 영상과 우 영상을 열 단위 또는 행 단위로 번갈아 배치하는 인터레이스드(interlaced) 방식, 그리고 좌 영상과 우 영상을 시간 별로 번갈아 표시하는 시분할(time sequential, frame by frame) 방식 등으로 나뉜다.

또한, 3차원 썸네일 영상은 원본 영상 프레임의 좌 영상 및 우 영상으로부터 각각 좌 영상 썸네일 및 우 영상 썸네일을 생성하고, 이를 합쳐서 하나의 3차원 썸네일 영상을 생성할 수 있다. 일반적으로 썸네일(thumbnail)은 축소된 화상 또는 축소된 정지영상을 의미한다. 이렇게 생성된 좌 영상 썸네일과 우 영상 썸네일은 좌 영상과 우 영상의 시차에 대응하는 깊이감(depth)만큼 화면 상에서 좌우 거리차를 두고 표시됨으로써 입체적인 공간감을 나타낼 수 있다.

3차원 입체영상의 구현에 필요한 좌 영상과 우 영상은 입체 처리부(미도시)에 의하여 입체 디스플레이부(151)(152)에 표시될 수 있다. 입체 처리부는 3D 영상을 입력받아 이로부터 좌 영상과 우 영상을 추출하거나, 2D 영상을 입력받아 이를 좌 영상과 우 영상으로 전환하도록 이루어진다.

한편, 디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 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.

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.

도 1을 참조하면, 상기 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 근접 센서(141)는 상기 센싱부(140)의 일 예로서 구비될 수 있다. 상기 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서(141)는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치 스크린이 정전식인 경우에는 전도성을 갖는 물체(이하, 포인터라 함)의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치 스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치 스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치 스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

상기 근접센서(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 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

입체 디스플레이부(151)(152)와 터치 센서가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '입체 터치스크린'이라 함)나, 입체 디스플레이부(151)(152)와 터치 동작을 감지하는 3차원 센서가 서로 조합되는 경우에는 상기 입체 디스플레이부(151)(152)는 3차원의 입력 장치로도 사용될 수 있다.

상기 3차원 센서의 예로서, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141), 입체 터치센싱부(142), 초음파 센싱부(143), 카메라 센싱부(144)를 포함할 수 있다.

근접센서(141)는 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 터치를 가하는 감지대상(예를 들어, 사용자의 손가락이나 스타일러스 펜)와 검출면과의 거리를 측정한다. 단말기는 이러한 거리를 이용하여 입체영상의 어느 부분이 터치되었는지를 인식하게 된다. 특히, 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 감지대상의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 감지대상의 근접 정도를 검출하고, 이러한 근접 정도를 이용하여 3차원상의 터치를 인식하도록 구성된다.

입체 터치센싱부(142)는 터치 스크린상에 가해지는 터치의 세기나 지속시간을 감지하도록 이루어진다. 예를 들어, 입체 터치센싱부(142)는 터치를 가하는 압력을 감지하고, 가압력이 강하면 이를 단말기의 내부를 향하여 터치 스크린과 보다 멀리 위치한 객체에 대한 터치로 인식한다.

초음파 센싱부(143)는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식하도록 이루어진다.

초음파 센싱부(143)는, 예를 들어 광 센서와 복수의 초음파 센서로 이루어질 수 있다. 광 센서는 광을 감지하도록 형성되며, 초음파 센서는 초음파를 감지하도록 형성된다. 광이 초음파보다 매우 빠르기 때문에, 광이 광 센서에 도달하는 시간은 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠르다. 따라서, 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치를 산출할 수 있게 된다.

카메라 센싱부(144)는 카메라(121), 포토 센서, 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

예를 들어, 카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지한다. 카메라에 의하여 촬영된 2차원 영상에 레이저 센서에 의하여 감지된 거리정보가 더해지면, 3차원 정보가 획득될 수 있다.

또 다른 예로서, 포토 센서가 디스플레이 소자에 적층될 수 있다. 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 위치정보를 획득하게 된다.

음향 출력 모듈(153)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(153)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(153)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(154)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(154)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동을 이용하여, 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음향 출력 모듈(153)을 통해서도 출력될 수 있어서, 디스플레이부(151) 및 음향 출력 모듈(153)은 알람부(154)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(155)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(155)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅택 모듈(155)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(155)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(155)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)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(155)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(155)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(160)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(160)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk 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(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)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, 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(170)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(170)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부(170)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.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

또한, 상기 제어부(180)는 상기 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

또한, 상기 제어부(180)는 상기 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행할 수 있다. 또한, 상기 제어부(180)는 상기 잠금 상태에서 상기 디스플레이부(151)를 통해 감지되는 터치 입력에 근거하여 상기 잠금 상태에서 표시되는 잠금화면을 제어할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 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.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시 예는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시 예들은 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다.

소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 애플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

도 2a 은 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.

개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 와치 타입, 클립 타입, 안경 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.

바디는 외관을 이루는 케이스(프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수 있으며, 배터리(191)를 덮는 배터리 커버(103)가 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 구성될 수도 있다.

케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151), 제1음향출력모듈(153a), 제1카메라(121a), 제1조작유닛(131) 등이 배치되며, 측면에는 마이크(122), 인터페이스부(170), 제2조작유닛(132) 등이 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)하도록 이루어진다. 디스플레이부(151)는 정보를 시각적으로 표현하는 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), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있게 터치감지수단을 포함할 수 있다. 디스플레이부(151) 상의 어느 한 곳에 대하여 터치가 이루어지면 터치감지수단은 이를 감지하고 그 터치된 위치에 대응하는 내용이 입력되게 구성될 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

터치감지수단은 디스플레이부(151)에서 출력되는 시각 정보가 보일 수 있도록 투광성으로 형성되며, 밝은 곳에서 터치스크린의 시인성(visibility)을 높이기 위한 구조가 포함될 수 있다. 도 2a에 의하면, 디스플레이부(151)는 프론트 케이스(101)의 전면(front surface)의 대부분을 차지한다.

디스플레이부(151)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 제1음향출력모듈(153a)과 제1카메라(121a)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 제1조작유닛(131)과 마이크(122)가 배치된다. 제2조작유닛(132, 도 2b 참조), 인터페이스부(170) 등은 단말기 바디의 측면에 배치될 수 있다.

제1음향출력모듈(153a)은 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver) 또는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

제1음향출력모듈(153a)로부터 발생되는 사운드는 구조물 간의 조립틈을 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. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 사운드의 방출을 위한 홀이 윈도우에 형성될 수 있다.

제1카메라(121a)는 화상통화 모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 제1 및 제2조작유닛(131, 132)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2조작유닛(131, 132)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있으며, 터치, 푸쉬, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작유닛(131)이 터치키(touch key)인 것을 기준으로 예시하나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 제1 조작유닛(131)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및/또는 제2조작유닛들(131, 132)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1조작유닛(131)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등과 같은 명령을 입력 받고, 제2조작유닛(132)은 제1음향출력모듈(153a)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다.

마이크(122)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 형성된다. 마이크(122)는 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)가 외부기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(170)는 유선 또는 무선으로 이어폰과 연결하기 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 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(170)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수 있다.

도 2b은 도 2a에 도시된 이동 단말기(100)의 후면 사시도이다.

도 2b를 참조하면, 단말기 바디의 후면, 다시 말해서 리어 케이스(102)에는 제2카메라(121b)가 추가로 장착될 수 있다. 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a, 도 2a 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 제1카메라(121a)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다.

예를 들어, 제1카메라(121a)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 제2카메라(121b)는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 제1 및 제2카메라(121a, 121b)는 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 바디에 설치될 수도 있다.

제2카메라(121b)에 인접하게는 플래시(123)와 거울(124)이 추가로 배치된다. 플래시(123)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(124)은 사용자가 제2카메라(121b)를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

단말기 바디의 후면에는 제2음향출력모듈(153b)이 추가로 배치될 수도 있다. 제2음향출력모듈(153b)은 제1음향출력모듈(153a, 도 2a 참조)과 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디의 측면에는 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나(미도시)가 추가적으로 배치될 수 있다. 방송수신모듈(111, 도 1 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190, 도 1 참조)가 구비된다. 전원공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다. 본 도면에서는 배터리 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하는 것을 예시하고 있다.

도 3은 도 2a의 이동 단말기를 전면에서 바라본 분해도이다.

도 3을 참조하면, 단말기 본체의 내부에는 메인 회로기판(182)이 배치된다. 메인 회로기판(182)은 도시된 바와 같이 리어 케이스(102)에 장착되거나, 별도의 내부 구조물에 설치될 수 있다. 메인 회로기판(182)은 이동 단말기(100)의 각종 기능을 동작시키기 위한 제어부의 일 예로서 구성될 수 있다. 제1 음향출력부 및 제1 카메라부 등은 메인 회로기판(182)에 장착될 수 있다.

단말기 본체의 일면에는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시하는 디스플레이부(151)가 배치된다. 디스플레이부(151)는 단말기 본체의 전면 대부분을 차지하도록 배치될 수 있다. 디스플레이부(151)는 디스플레이 및 이를 덮는 윈도우(151a)를 포함한다.

이동 단말기(100)는 디스플레이를 수용하는 프레임을 구비한다. 본 실시예에서는 프레임이 단말기 본체의 외관을 이루는 프론트 케이스(101)로 형성된 것을 보이고 있다. 본 도면과 달리, 프레임은 프론트 케이스(101)와는 다른 별도의 내부 구조물로 형성될 수도 있다.

프론트 케이스(101)에는 안착부가 형성될 수 있다. 안착부는 프론트 케이스(101)의 일면에서 리세스되어 윈도우(151a)가 장착되도록 공간을 이룬다. 안착부에는 제1 카메라부에 대응되는 홀(121a)과 제1 음향출력부에 대응되는 음향홀(153a)이 형성된다. 음향홀(153a)은 프론트 케이스(101)의 측벽에 인접하게 배치될 수 있다.

윈도우(151a)는 안착부에 장착된다. 윈도우(151a)에서 빛이 투과되는 부분은 디스플레이에 대응되는 면적을 가질 수 있다. 이를 통하여 사용자는 디스플레이에서 출력되는 시각 정보를 외부에서 인지할 수 있게 된다.

윈도우(151a)는 빛이 투과할 수 있는 소재, 예를 들어, 광투과성 합성수지, 강화 유리 등으로 구성될 수 있다. 윈도우(151a)는 디스플레이에 대응되는 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 감싸는 가장자리 영역으로 구획된다. 가장자리 영역은 안착부에 안착되어 지지되며, 가장자리 영역에는 중앙 영역과의 구분을 위해 유색 잉크층이 형성될 수 있다.

상기 가장자리 영역에는 키버튼부가 형성될 수 있다. 상기 키버튼부에는 그림이 그려진 영역(픽토부)이 포함되며, 상기 픽토부는 상기 유색 잉크층에 형성된 투광패턴에 의하여 이미지를 형성할 수 있다. 상기 투광패턴 영역에는 잉크층이 형성되지 않으므로 윈도우(151a)의 중앙 영역과 마찬가지로 빛이 투과된다. 즉, 사용자는 상기 픽토부의 내부를 들여다 볼 수 있게 된다.

상기 윈도우에는 키모듈이 장착되는 키 홀이 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 키 홀은 키탑의 면적보다 크게 형성될 수 있다. 다시 말해, 키탑은 키 홀에 정확히 맞물리는 것이 아니라 여유공간을 가지고 키 홀의 경계로부터 이격되도록 형성된다. 이를 통해 키모듈에서 발생하는 빛이 외부로 방출될 수 있다. 즉, 키모듈 조작 시 키탑의 둘레가 빛나게 된다.

상기 키모듈의 구조에 대하여 이하에서 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 4는 도 3의 라인 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 이동 단말기에는 키모듈이 장착될 수 있다.

본원 발명의 일 실시예에 따르면, 견고한 재질의 인쇄회로기판(Hardness PCB)을 이용하여 상기 키모듈을 모듈화하여 이동 단말기 제작 과정의 편의를 제공한다. 즉, 이동 단말기 내부에는 상기 키모듈이 장착되는 공간이 형성되고 키모듈은 이동 단말기 제작과 별도로 대량 생산하여 이동 단말기 조립시에 제공될 수 있다.

보다 구체적으로, 이동 단말기의 메인 회로기판과 윈도우 사이에는 키모듈 장착부가 형성된다. 상기 키모듈 장착부는 윈도우의 가장자리 영역의 하부에 형성되며, 키버튼부의 일부를 이룰 수 있다.

키모듈 장착부 하부의 메인 회로기판에는 키모듈 입력 신호를 제어부로 전달하는 키 돔 및 배터리와 전기적으로 연결되는 접촉단자가 형성된다. 접촉단자는 키 돔을 중심으로 서로 대칭이 되도록 형성될 수 있다. 접촉단자는 배터리의 전력을 키모듈에 전달하는 통로가 된다.

키모듈은 키모듈 회로기판과, 컨택트 단자와, 키탑 및 투명 러버 등을 포함한다.

상기 키모듈 회로기판에는 키모듈 제어회로, 발광다이오드 및 컨택트 단자 등이 장착된다.

상기 키모듈 제어회로는 상기 발광다이오드의 점등, 소등 혹은 점등 시간 간격 등을 조절할 수 있다. 예를 들면, 키모듈 제어회로는 사용자가 키모듈을 눌렀을 때 발광다이오드가 점등되도록 하고, 일정 시간이 지난 후 소등되도록 제어할 수 있다.

상기 발광다이오드는 키모듈 회로기판의 일면에 장착되어 키모듈이 빛을 발하도록 한다. 상기 발광 다이오드는 복수개로 구성되어 보다 효율적으로 키모듈의 경계로 빛이 전달되도록 할 수 있다.

상기 컨택트 단자는 상기 키모듈 회로기판의 타면에 장착된다. 즉, 키모듈 제어회로의 일면에는 발광다이오드가 장착되고 반대쪽 면에는 상기 발광다이오드에 전력을 전달하는 컨택트 단자가 장착된다. 컨택트 단자는 발광다이오드와 접촉단자를 전기적으로 연결한다.

키탑은 윈도우의 키 홀을 통해 외부로 노출된다. 키탑은 키 홀의 경계로부터 이격되도록 배치된다. 다시 말해, 키탑의 넓이는 키 홀의 넓이보다 작도록 형성된다. 또한 키탑의 일면에는 두께 방향으로 리세스되는 홈이 형성된다. 키탑의 일면에는 투명 러버가 단말기 외부로 드러나도록 형성되는 투광패턴이 형성될 수 있다.

투명 러버는 키탑과 키모듈 회로기판 사이에 적층된다. 즉, 키모듈 회로기판, 투명 러버, 키탑의 순으로 적층이 이루어진다. 도 4를 참조하면, 투명 러버의 하면에는 발광다이오드가 삽입되는 삽입홈이 형성된다.

투명 러버는 발광다이오드의 빛이 진행하는 경로를 제공한다.

투명 러버는 키모듈 회로기판을 덮고 키 홀과 오버랩되도록 키모듈 회로기판의 너비 방향으로 확장되는 오버랩부와, 키 탑의 홈에 맞물리도록 오버랩부로부터 두께 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함한다.

투명 러버는 키 돔을 누를 수 있도록 돌출되는 돌기부를 포함한다. 돌기부의 일단은 키모듈 회로기판을 관통하여 키 돔과 대면한다. 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 키모듈 회로기판에는 상기 돌기부에 대응되는 구멍이 형성되고 상기 구멍을 지나 돌기부가 키모듈 회로기판의 하부로 돌출된다.

다시 말해, 투명 러버는 다음과 같이 크게 세 부분으로 구성된다. 키모듈 회로기판을 덮으며 발광다이오드에서 발생된 빛의 이동 통로가 되는 오버랩부, 키탑에 맞물리도록 상기 오버랩부에서 두께 방향으로 돌출되는 돌출부, 상기 오버랩부에서 상기 돌출부의 반대 방향으로 돌출되어 키 돔과 대면하는 돌기부가 상기 세 부분이다.

도 4를 참조하여 키모듈의 동작을 설명한다.

키탑, 투명 러버, 키모듈 회로기판 및 컨택트 단자가 결합되어 하나의 키모듈을 이룬다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 초기 상태에서 컨택트 단자는 접촉단자와 이격되어 있다. 사용자가 키탑을 누르면 투명 러버의 돌기부가 키 돔에 압력을 가하여 입력 신호가 제어부로 전달된다. 돌기부가 키 돔을 누름과 함께 컨택트 단자가 접촉단자에 접하게 된다. 즉, 사용자가 키탑을 누르면 키모듈 몸체가 아래로 이동하면서 발광다이오드에 전력이 공급됨과 더불어 키 입력 신호가 제어부로 전달된다.

키탑이 눌리면 컨택트 단자를 통해 발광다이오드에 전력이 되어 발광다이오드는 빛을 발생시킨다. 발광다이오드에서 발생된 빛은 투명 러버를 통해 전달된다. 도시된 바에 따르면, 투명 러버는 키 홀 전체와 오버랩 되도록 키 홀 보다 더 넓은 너비를 갖는 오버랩부를 포함한다. 오버랩부에서 키 홀 방향으로 돌출되는 돌출부에는 키탑이 안착된다. 키탑은 키 홀 보다 작은 너비를 갖는다. 즉, 키탑이 키 홀에 삽입되었을 때 키탑은 키 홀의 경계로부터 이격되어, 키탑과 키 홀 사이에 빛이 외부로 방출되는 통로가 형성된다.

발광다이오드에 불이 들어오면 도 4에 도시된 것과 같이 화살표를 따라 빛이 단말기 외부로 방출된다. 화살표를 통한 빛의 경로 표시는 이해를 돕기 위해 도시한 것에 불과하며, 빛이 꼭 도시된 경로를 통하여 진행되어야 하는 것은 아니다. 빛은 오버랩부를 따라 투명 러버의 양측 방향으로 진행된다. 투명 러버의 양측으로 진행된 빛은 키 홀을 통해 이동 단말기 외부로 방출된다.

투명 러버의 저면(키모듈 회로기판과 접하는 면)에는 빛의 난반사 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 투명 러버의 저면에는 불규칙적으로 리세스되는 홈이 형성될 수 있다.

다른 일 실시예에 따르면, 투명 러버와 키모듈 회로기판의 사이에는 반사시트가 배치될 수 있다. 반사시트는 키 홀의 하부에서 빛이 키 홀 방향으로 반사되어 나가게 한다. 반사시트에는 난반사 패턴이 형성될 수 있다.

난반사 패턴은 서로 다른 굴절률을 갖고 적층되는 제1 레이어와 제2 레이어를 포함할 수 있다. 상기 제1 레이어 또는 제2 레이어에는 불규칙한 패턴의 복수의 홈이 형성되어 입사한 빛이 여러 방향으로 분산되도록 한다. 또한 상기 제1 레이어 또는 제2 레이어의 표면에는 복수개의 돌기가 돌출되어 빛이 여러 방향으로 분산되도록 할 수 있다.

도 5는 도 4의 키모듈의 분해도이다.

도 5를 참조하면, 컨택트 단자, 키모듈 회로기판, 투명 러버 및 키탑이 순차적으로 적층되어 본원 발명의 키모듈을 형성한다.

도시된 바에 따르면, 키모듈 회로기판의 중앙에는 홀(203a)이 형성되고 상기 홀(203a)을 사이에 두고 발광다이오드가 키모듈 회로기판의 상면에 장착된다.

키모듈 회로기판의 하면에는 컨택트 단자가 부착된다. 컨택트 단자는 발광다이오드와 전기적으로 연결된다. 컨택트 단자는 메인 회로기판의 접촉단자에 접하여 배터리와 전기적으로 연결된다.

컨택트 단자는 홀(203a)(또는 투명 러버의 돌기부)을 중심으로 서로 대칭이 되도록 키모듈 회로기판의 하면에 장착되는 제1 단자 및 제2 단자를 포함한다.

제1 단자 및 제2 단자는 접촉단자 방향(아래 방향)으로 탄성 변형 가능하도록 형성되는 탄성체일 수 있다. 예를 들어 상기 단자들은 스프링의 형상을 이룰 수 있다.

다른 일 실시예에 따르면, 상기 제1 단자 및 제2 단자는 키모듈 회로기판의 하면으로부터 접촉단자를 향하여 연장되어 일단이 접촉단자에 접하도록 형성되는 제1 연장부 및 상기 일단에서 절곡되어 연장되는 제2 연장부를 포함할 수 있다. 도시된 바에 따르면, 제1 연장부는 키모듈 회로기판의 하면으로부터 아래 방향(메인 회로기판 방향)을 향해 비스듬하게 연장되고, 제2 연장부는 제1 연장부의 끝에서 절곡되어 윗방향(키모듈 회로기판 방향)을 향해 비스듬하게 연장된다. 상기와 같은 제1 연장부 및 제2 연장부를 구비하는 컨택트 단자는 상하 방향으로 탄성을 갖는다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 이동 단말기는 전면키를 PCB에 모듈화하여 이동 단말기 조립 및 생산의 편의성을 증대시킬 수 있으며, 컨택트 단자 표면 실장 기술을 이용하여 별도의 구조물을 설치할 필요없이 전면키에 전원을 공급함과 더불어 키버튼을 지지할 수 있다. 이러한 구조에 의하여 본 발명은 홈 키 라이팅을 통해 전면 외관 디자인을 고급화하고 어두운 곳에서도 쉽게 홈키를 사용할 수 있도록 하여 사용자 편의성을 증대시킨다.

상기와 같이 설명된 이동 단말기는 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (9)

1. 배터리와 전기적으로 연결되는 접촉단자를 포함하는 메인 회로기판;
   상기 메인 회로기판과 오버랩되도록 형성되고 키 홀을 구비하는 윈도우; 및
   상기 윈도우와 메인 회로기판 사이에 배치되고 상기 키 홀을 통해 외부로 노출되는 키모듈을 포함하며,
   상기 키모듈은,
   일면에 발광다이오드가 장착되는 키모듈 회로기판;
   상기 접촉단자와 접하도록 상기 키모듈 회로기판의 타면으로부터 돌출되는 컨택트 단자; 및
   상기 발광다이오드를 덮고 상기 윈도우를 통해 외부로 노출되는 키탑을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 키모듈은,
   상기 키탑과 키모듈 회로기판 사이에 적층되고, 상기 키 홀을 통해 일부분이 외부로 드러나는 투명 러버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 투명 러버는,
   상기 키모듈 회로기판을 관통하여 상기 메인 회로기판에 형성되는 키 돔과 대면하는 돌기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 컨택트 단자는,
   상기 돌기부를 중심으로 서로 대칭이 되도록 상기 타면에 배치되는 제1 단자 및 제2 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 단자는,
   상기 타면으로부터 상기 접촉단자를 향하여 연장되어 일단이 상기 접촉단자에 접하도록 형성되는 제1 연장부; 및
   상기 일단에서 절곡되어 연장되는 제2 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 단자는,
   상기 접촉단자 방향으로 탄성 변형 가능하도록 형성되는 탄성체인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
7. 제3항에 있어서,
   상기 발광다이오드는,
   상기 돌기부를 중심으로 서로 대칭이 되도록 상기 일면에 장착되는 제1 발광다이오드 및 제2 발광다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
8. 제2항에 있어서,
   상기 키탑은,
   상기 키 홀의 경계로부터 이격되도록 배치되고, 두께 방향으로 리세스되는 홈을 구비하며,
   상기 투명 러버는,
   상기 키모듈 회로기판을 덮고 상기 키 홀과 오버랩되도록 형성되는 오버랩부; 및
   상기 홈에 맞물리도록 상기 오버랩부로부터 돌출되도록 형성되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
9. 제2항에 있어서,
   상기 키탑은,
   상기 투명 러버가 단말기 외부로 드러나도록 형성되는 투광패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

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