KR101463821B1 - 휴대 단말기 - Google Patents
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Abstract
본 발명과 관련된 휴대 단말기는, 외부에 충격(impact)을 전달할 수 있게 단말기바디의 내부에 고정되는 하우징과, 자성(magnetism)을 보유하며 하우징 내에서 이동하여 하우징의 내벽에 충돌할 수 있게 설치되는 충격체(impacter) 및 충격체의 자성과 상호 작용하여 충격체를 이동시킬 수 있도록 제어 가능한 자성을 보유할 수 있게 구성되는 가변 자성체를 포함한다. 가변 자성체의 제어 가능한 자성을 이용하는 것이므로, 충격을 수반하는 푸시방식의 키 또는 버튼을 사용하지 않고도 그러한 물리적인 효과를 구현하기 용이한 장점이 있다.
Description
본 발명은 충격을 이용하여 다양한 감촉을 제공할 수 있도록 한 휴대 단말기에 관한 것이다.
휴대 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입·출력하는 기능 및 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 기기이다.
기능이 다양화됨에 따라 휴대 단말기는, 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복잡한 기능들을 갖추기도 한다. 이와 같은 기능들은 한꺼번에 탑재됨으로써 종합적인 멀티미디어 기기(Multimedia player)를 구현하기도 한다.
복잡한 기능을 구현하기 위해 휴대 단말기에는 하드웨어 또는 소프트웨어의 면에서 새로운 다양한 시도들이 적용되고 있다. 또한, 사용자가 쉽고 편리하게 기능을 검색하거나 선택하기 위한 사용자 인터페이스(User Interface) 환경이 제공되고 있다.
보다 심플하고도 슬림한 외관을 가지면서도 편리한 사용자 인터페이스를 제 공하기 위해 터치에 의한 입력방식이 선호되고 있다. 그런데, 터치방식에 의하는 경우 실제로 그러한 입력이 제대로 실행되었는지 인지하기 어려운 문제가 있다. 따라서, 사용자는 사후적으로 그러한 입력에 맞는 실행이 있었는지를 알 수밖에 없으므로 불편함이 수반되기도 한다.
본 발명은 터치방식에 의하여 입력을 하는 경우, 실제로 물리적인 키나 버튼장치를 조작하는 것과 같은 클릭감을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 단말기의 알림 신호를 다양화된 촉감에 의하여 제공함으로써 사용자가 보다 직접적이고도 용이하게 다룰 수 있도록 하는 데 있다.
이와 같은 클릭감 또는 촉감은 실질적인 충격(impact)을 수반함으로써, 사용자로 하여금 보다 직접적이고도 정확하게 인식하도록 한다.
상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명과 관련된 휴대 단말기는, 외부에 충격(impact)을 전달할 수 있게 단말기바디의 내부에 고정되는 하우징과, 자성(magnetism)을 보유하며, 하우징 내에서 이동하여 하우징의 내벽에 충돌할 수 있게 설치되는 충격체(impacter) 및 충격체의 자성과 상호 작용하여 충격체를 이동시킬 수 있도록 제어 가능한 자성을 보유할 수 있게 구성되는 가변 자성체를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 하우징의 내벽 또는 충격체에는 충격량을 조절하는 충격조절 패드가 구비됨으로써 다양한 형태의 충격을 제공할 수 있다. 이러한 충격조절 패드는 고무, 스틸 또는 폴리머 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 충격체는 제1충격체와 제2충격체를 포함할 수 있으며, 제1충격체와 제2충격체는 가변 자성체를 중심으로 대칭 형태로 배치될 수 있다. 제1충격체의 충격방향과 제2충격체의 충격방향은 서로 반대되도록 구성되는 경우, 푸시방식으로 동작하는 키 또는 버튼의 실제적인 클릭감(click effect)을 구현하기 용이하다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 제1충격체와 제2충격체가 하우징의 내벽에 접촉되는 방향으로 탄성력을 가하는 탄성체가 구비될 수 있다. 이러한 탄성체는 제1충격체와 제2충격체 사이에 지지되는 압축스프링 형태로 형성될 수 있다. 나아가, 탄성체는 충격체와 하우징의 내벽 사이에 지지되는 인장스프링 형태로도 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 제1충격체와 제2충격체의 자극은 척력이 작용할 수 있게 상호 반대로 배열될 수 있다. 보다 구체적으로, 가변 자성체는 제1충격체에 의하여 하우징의 내벽을 충격할 시 제1충격체를 제2충격체에 가까와지는 방향으로 이동시키고, 제2충격체에 의하여 하우징의 내벽을 충격할 시 제2충격체를 제1충격체에 가까와지는 방향으로 이동시키는 과정을 포함하도록 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 제1충격체와 제2충격체는 독립적으로 이동되도록 격벽에 의하여 나뉘어지도록 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 가변 자성체는 하우징의 내벽을 따라 감긴 코일 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 충격체는 가변 자성체의 중앙 통로를 따라 이동될 수 있게 원반(disk) 또는 링(ring) 형태로 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 단말기바디에는 터치 방식으로 입력되기 위한 터치패드 또는 터치스크린을 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 가변 자성체는 터치패드 또는 터치스크린에 임의의 터치가 있는 경우, 충격체를 이동시켜 적어도 하나의 충격을 만들 수 있게 자성을 형성하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 가변 자성체는 충격체의 충격이 입력될 사항이나 수에 따라 가변될 수 있게 자성을 형성하도록 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 충격체는 영구자석(permanent magnet)을 포함할 수 있다. 가변 자성체는 충격체의 영구자석과 작용하여 자지력에 의하여 충격체를 이동시킨다.
상기한 바와 같이, 본 발명과 관련된 휴대 단말기에 의하면, 가변 자성체를 통하여 충격체를 하우징에 충격시킴으로써 다양한 효과(effect)를 생성시킬 수 있다. 그리고, 가변 자성체의 제어 가능한 자성을 이용하는 것이므로, 충격을 수반하는 푸시방식의 키 또는 버튼을 사용하지 않고도 그러한 물리적인 효과를 구현하기 용이한 장점이 있다.
또한, 본 발명과 관련된 충격체와 가변 자성체에 의한 충격의 생성은 휴대 단말기를 통하여 제공될 수 있는 각종의 촉각적인 신호 등에 응용될 수 있다.
이하, 본 발명과 관련된 휴대 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 휴대 단말기의 정면 사시도이다. 도 1에 의하면, 휴대 단말기(1)는 바 형태의 단말기바디(10)를 구비하고 있으며, 단말 기바디(10)는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)들(11,12,13)을 구비하고 있다. 단말기바디의 형태는 도 1에 개시된 예에 한정되지 않고, 슬라이드 타입, 폴더 타입 등에도 적용될 수 있다. 케이스들(11,12,13)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.
단말기바디(10)의 전면에는 터치스크린(14), 음향 출력부(15), 영상입력부(16) 및 제1조작부(17)가 배치될 수 있다.
터치스크린(14)은 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(liquid crystal display) 모듈, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 모듈, 이페이퍼(e-paper) 등과 같은 디스플레이를 포함한다. 그리고, 터치스크린(14)은 터치방식에 의하여 입력할 수 있게 터치감지수단을 포함할 수 있다. 따라서, 터치스크린(14) 상의 어느 한 곳에 대하여 터치가 있으면 그 터치된 위치에 대응하는 내용이 입력된다. 터치스크린(14)을 통하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다. 터치감지수단은 내부의 디스플레이가 보일 수 있도록 투광성으로 형성되어 있으며, 터치스크린(14)의 시인성(visibility)을 높이기 위한 구조가 포함될 수 있다.
음향 출력부(15)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver) 또는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
제1조작부(또는 사용자 인터페이스)(17)는 터치방식에 의하여 입력되는 터치스크린(14)과 구별되어 전용 입력장치로 구현될 수 있다. 제1조작부(17)는 푸시 방 식의 키 또는 버튼 형태로 형성되거나, 터치감지방식으로 구현될 수 있다.
영상입력부(16)는 사용자 등에 대한 이미지 또는 동영상을 촬영하기 위한 카메라 모듈과 같은 형태로 구현될 수 있다.
단말기바디(10)의 측면에는 제2조작부(19), 음향입력부(16)가 배치될 수 있다.
제1 및 제2조작부(19)는 조작부(manipulating portion)라 통칭될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 예를 들어, 조작부는 사용자의 푸시 또는 터치 조작에 의해 명령 또는 정보를 입력받을 수 있는 돔 스위치 또는 터치 스크린, 터치 패드로 구현되거나, 키를 회전시키는 휠 또는 조그 방식이나 조이스틱과 같이 조작하는 방식 등으로도 구현될 수 있다.
기능적인 면에서, 제1조작부(17)는 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령을 입력하기 위한 것이고, 제2조작부(19)는 조절가능한 상태량(볼륨, 밝기, 메뉴의 탐색 등)의 조절, 영상입력부(16)의 활성화 등과 같은 특수한 기능을 수행하는 핫 키(hot-key)로서 작동할 수 있다.
음향입력부(16)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력받기 위해, 예를 들어 마이크로폰(microphone)과 같은 형태로 구현될 수 있다.
단말기바디(10)의 측면에는 외부 인터페이스(20)가 배치될 수 있다. 외부 인터페이스(20)는 본 발명과 관련된 휴대 단말기가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 외부 인터페이스(20)는 유선 또는 무선으 로, 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 휴대 단말기(1)에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 외부 인터페이스(20)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수 있다.
리어 케이스(13)에는 음향출력수단이 추가적으로 배치될 수도 있다. 추가된 음향출력수단은 프론트 케이스(11)에 설치된 음향 출력부(15)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 스피커폰 모드로 통화를 위하여 사용될 수도 있다.
도 1에 의하면, 단말기바디(10)의 내부에는 실질적으로 충격에 의한 촉감을 발생시킬 수 있는 작동모터(30)가 구비되어 있다. 작동모터(30)는 터치스크린에의 터치시 클릭감을 제공하기 위하여 터치에 반응하여 작동되거나, 휴대 단말기(1)가 제공하는 각종 알림을 위하여 설정되거나 프로그램화되어 있는 방법으로 작동된다.
작동모터(30)는 단말기바디(10) 상의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 만약 도 1과 같이, 어느 한 구석에 배치되는 경우라면, 작동모터(30)로부터 먼 어느 한 위치에 대한 터치가 있는 경우 그 부위에서의 집중적인 촉감 전달을 위해 작동모터(30)의 충격은 조절될 수 있다. 이를 위하여 작동모터(30)로부터 터치스크린(14) 상의 분별 가능한 위치와의 거리에 따라 작동모터(30)의 충격을 보정하는 기법이 적용될 수 있다. 만약 작동모터(30)의 충격이 단말기(1)가 제공하는 각종 알림 신호로 사용되는 경우라면 작동모터(30)의 충격의 정도, 횟수 또는 작동 시간 등은 알림 신호의 성격에 달리 설정될 수 있다.
도 2는 본 발명과 관련된 작동모터의 부분절개 사시도이다. 도 2에 도시된 것과 같이, 작동모터(30)는 하우징(31), 충격체(impacter)(32,33), 가변 자성체(35) 및 탄성체(36)를 구비하고 있다. 도시된 하우징(31)은 대체로 원통형으로 형성되어 있으며, 충격체(32,33) 및 가변 자성체(35)의 형상도 하우징(31)에 맞게 원형으로 형성되어 있음을 볼 수 있다. 다만, 하우징(31), 충격체(32,33) 및 가변 자성체(35)의 형상은 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형될 수 있다.
하우징(31)은 외부에 충격(impact)을 전달할 수 있게 단말기바디(10)의 내부에 고정된다. 하우징(31)의 상하 내벽은 충격체(32,33)가 충돌되기 위한 면으로서 기능한다. 이러한 하우징(31)의 상하 내벽에는 추가적으로 충격을 위한 전용 패널 또는 패드가 설치될 수 있다.
하우징(31)의 상하 내벽 또는 충격체(32,33)에는 충격체(32,33)의 충격량(impulse;F(Force)×t(time))을 조절하는 충격조절 패드(38)가 장착될 수 있다. 도 2에서는 충격조절 패드(38)가 충격체(32,33)에 부착되어 있는 예를 도시하고 있다. 이러한 충격조절 패드(38)는 고무, 스틸 또는 폴리머 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다. 고무로 형성하는 경우, 충격체(32,33)의 충격을 부드럽게 할 수 있으며, 충격체(32,33)의 충격이 어느 한 편으로 편중되는 것을 줄일 수 있다. 충격체(32,33)의 충돌시 사운드 효과를 고려하여 충격조절 패드(38)의 재질은 다양하게 선택될 수 있다. 이 경우, 충격조절 패드(38)는 목재나 유리를 포함하는 세라믹 계통으로 형성되는 것도 가능하다.
충격체(32,33)는 자성(magnetism)을 보유하고 있으며, 하우징 내에서 이동하여 하우징의 상하 내벽에 충돌할 수 있게 설치된다. 충격체(32,33)는 자성의 보유를 위하여 영구자석(permanent magnet)을 포함할 수 있다. 도 2는 충격체(32,33)가 상부 충격체(32) 및 하부 충격체(33)로 구성되어 있는 것을 예시하고 있다. 이들 상부 충격체(32)와 하부 충격체(33)는 가변 자성체(35)를 중심으로 대칭 형태로 배치됨으로써 하나의 가변 자성체(35)에 의하여 상부 충격체(32)와 하부 충격체(33)를 모두 제어할 수 있다. 상부 충격체(32)의 충격방향과 하부 충격체(33)의 충격방향은 서로 반대를 이룬다. 즉, 상부 충격체(32)는 하우징(31)의 상부내벽에, 하부 충격체(33)는 하우징(31)의 하부내벽에 각각 충돌하여 충격을 발생시킨다.
탄성체(36)는 상부 충격체(32)와 하부 충격체(33)가 하우징(31)의 상하내벽에 접촉되는 방향으로 탄성력을 가할 수 있게 설치된다. 상부 충격체(32)와 하부 충격체(33)에는 탄성체(36)를 지지하기 위한 지지판(40)이 각각 구비되어 있다. 이에 따라, 상부 충격체(32)를 하우징(31)의 상부 내벽에 충돌시키기 위해서는 탄성체(36)의 변형이 수반된다. 도 2에서는 탄성체(36)는 상부 충격체(32)와 하부 충격체(33) 사이에 지지되는 압축스프링 형태로 형성되어 있다. 다만, 이외에도 탄성체(36)는 판스프링이나 기타 형태로도 구현될 수 있으며, 고무 또는 플라스틱 등에 의하여도 구현될 수 있다.
가변 자성체(35)는 충격체(32,33)의 자성과 상호 작용하여 충격체(32,33)를 이동시킬 수 있도록 제어 가능한 자성을 보유할 수 있게 구성된다. 도 2에 의하면, 가변 자성체(35)는 하우징(31)의 내벽을 따라 감긴 코일 형태로 형성된 것을 예시 하고 있다. 그에 대응하여 충격체(32,33)는 가변 자성체(35)의 중앙 통로를 따라 이동될 수 있게 원반(disk) 또는 링(ring) 형태로 형성되고 있다. 가변 자성체(35)는 자기회로를 형성할 수 있도록 철심(core)을 추가적으로 가질 수 있다.
가변 자성체(35)에 전류를 어떻게 인가하는가에 따라 충격체(32,33)의 이동 방향 또는 충격의 정도가 결정된다. 이하에서는 가변 자성체(35)의 자성 제어에 의한 충격체(32,33)의 충격을 설명한다.
도 3a 내지 도 3c 및 도 4a 내지 도 4c는 본 발명과 관련된 작동모터의 동작 상태를 보인 개략적인 단면도로서, 도 3a 내지 도 3c는 상부 충격체가 충격을 발생시키는 경우이고, 도 4a 내지 도 4c는 하부 충격체가 충격을 발생시키는 경우이다.
도 3a와 같이, 외부로부터 터치스크린(14)에의 터치가 없거나 시스템으로부터 알림이 필요 없는 경우(이하, '대기상태'라 한다)에는 가변 자성체(35)에는 전류가 인가되지 않으며 이에 따라 자성이 없다. 따라서, 상부 충격체(32)와 하부 충격체(33)는 하우징(31)의 탄성체(36)의 탄성력에 의하여 내벽에 접촉되어 있는 상태를 유지한다.
상부 충격체(32)와 하부 충격체(33)는 가변 자성체(35)를 중심으로 가변 자성체(35)에 형성되는 자성에 의하여 자기력의 상호 작용으로 이동될 수 있는 위치에 있으며, 상부 충격체(32)와 하부 충격체(33)의 자극(磁極)은 척력이 작용할 수 있게 상호 반대로 배열되어 있다. 본 실시예에서는 상부 충격체(32)의 자극이 N극 S극 순으로 형성되어 있고, 하부 충격체(33)의 자극이 S극 N극 순으로 형성되어 있는 것을 보인다.
가변 자성체(35)에 전류가 인가되어 자성을 띄게 되면, 상부 충격체(32) 또는 하부 충격체(33) 중 어느 하나만이 인력에 의하여 다른 하나가 있는 방향으로 이동된다. 반면, 다른 하나는 멀어지는 방향으로 척력을 받지만 하우징(31)의 내벽에 가로막혀 원래의 위치를 유지하게 된다. 도 3b와 같이, 가변 자성체(35)에 흐르는 전류에 의하여 가변 자성체(35)의 자극이 N극 S극 순으로 형성됨으로써 가변 자성체(35)와 상부 충격체(32)의 인력에 의하여 상부 충격체(32)가 하부 충격체(33)의 방향으로 이동되는 것을 보이고 있다.
도 3b의 상태에서 가변 자성체(35)에 가해졌던 전류를 차단하면 자성이 제거되고 이동되었던 상부 충격체(32)는 탄성체(36)의 복원력에 의하여 상부 충격체(32)가 원래 자리로 이동되면서 하우징(31)의 상부내벽(31a)을 타격한다(도 3c).
반대로, 도 4a와 같은 대기상태에서 가변 자성체(35)에 반대 방향의 전류를 인가하면, 가변 자성체(35)는 도 3a와 반대방향으로 자성을 띄게 된다. 따라서, 가변 자성체(35)와 하부 충격체(33)의 인력에 의하여 하부 충격체(33)가 상부 충격체(32)의 방향으로 이동된다. 상부 충격체(32)는 가변 자성체(35)와의 척력을 받지만 하우징(31)의 내벽에 가로막혀 원래의 위치를 유지하게 된다(도 4b). 도 4b의 상태에서 가변 자성체(35)에 가해졌던 전류를 차단하면 자성이 제거되고 이동되었던 하부 충격체(33)는 탄성체(36)의 복원력에 의하여 하부 충격체(33)가 원래 자리로 이동되면서 하우징(31)의 하부내벽(31b)을 타격한다(도 4c).
이러한 가변 자성체(35)의 자성 변화에 의하여 상부 충격체(32)와 하부 충격체(33)의 타격순서, 시간 등을 제어하면, 물리적인 스위치(예를 들어, 돔스위치, 택트 스위치 등)가 갖는 클릭감을 구현할 수 있다. 따라서, 터치스크린 또는 터치패드에 대해 터치가 가해졌을 때 사용자는 실질적으로 위와 같은 스위치를 눌렀을 때 느낄 수 있는 촉감을 느끼게 된다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명과 관련된 다른 예에 의한 작동모터의 작동상태를 보인 개략적인 단면도이다.
이들 도면에 도시된 것과 같이, 상부 충격체(32)와 하부 충격체(33)는 독립적으로 이동되도록 격벽(39)에 의하여 나뉘어져 있다. 상부 충격체(32)와 격벽(39) 사이 및 하부 충격체(33)와 격벽(39) 사이에는 제1탄성체(36) 및 제2탄성체(36)가 구비되어 있다. 따라서, 도 5b와 같이, 가변 자성체(35)에 전류가 흘러 자성을 띄게 되었을 때에 상부 충격체(32)와 하부 충격체(33)는 독립적으로 동작한다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명과 관련된 또 다른 예에 의한 작동모터의 작동상태를 보인 개략적인 단면도이다.
이들 도면에 도시된 것과 같이, 상부 충격체(32)와 하부 충격체(33)는 독립적으로 이동되도록 격벽(39)에 의하여 나뉘어져 있으며, 가변 자성체(35)도 상부 충격체(32)와 하부 충격체(33)를 거의 동시에 충격시킬 수 있도록 제1가변 자성체(35)와 제2가변 자성체(35)로 나뉘어져 있다. 따라서, 도 6b와 같이, 제1가변 자성체(35)에 흐르는 전류와 제2가변 자성체(35)에 흐르는 전류를 조절하면, 상부 충격체(32)와 하부 충격체(33)가 독립적으로 동시에 하우징(31)의 내벽을 충격시킬 수 있다.
도 7a와 도 7b는 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 작동 상태도이다. 터치스 크린(14)은 전용으로 숫자 또는 문자를 입력할 수 있도록 터치가능한 키패드(14b)를 출력할 수 있다. 단말기바디(10)의 내부에는 위에서 설명한 조작모터(14a)가 포함되어 있다. 가변 자성체(35)는 충격체(32,33)의 충격이 입력될 사항이나 횟수에 따라 가변될 수 있게 자성을 형성하도록 구성될 수 있다.
만약 사용자가 '5'라는 숫자에 대해 터치하면, 그 단말기는 이에 대응하여 두 번의 충격을 생성하여 마치 사용자가 푸시 방식으로 입력하는 키 또는 버튼을 눌렀을 때의 클릭감을 제공한다. 그와 동시에 '5'는 별도의 화면(14a)에 출력된다.
이와 같이 구성됨으로써, 단말기바디(10)의 외관상에 복잡한 경계가 생기는 것을 막는 터치스크린(14)을 통하여 입력을 하더라도 클릭감을 제공할 수 있게 된다. 이와 같이, 특정 입력이나 기능을 실행시켰는지를 촉감으로 인지할 수 있도록 하므로 사용성이 개선된다.
도 8a 내지 도 8c 및 도 9a 내지 도 9c는 본 발명과 관련된 다른 작동모터의 개략적인 단면도이다. 본 실시예에서는, 탄성체(136,137)는 충격체(132,133)와 하우징(131)의 내벽 사이에 지지되어 있는 형태로 형성되어 있다. 이들 탄성체(136,137)는 충격체(132,133)의 이동방향에 대하여 직각을 이루도록 배치될 수 있다. 이 경우, 탄성체(136)는 인장 형태의 스프링 또는 고무 등의 형태로 될 수 있다. 따라서, 도 8b 및 도 9b와 같이, 가변 자성체(135)에 전류가 인가되면, 충격체(132,133)는 가변 자성체(135)의 자성과 상호작용하여 탄성체(136)를 인장시키는 방향으로 이동한다.
도 8a 내지 도 8c 및 도 9a 내지 도 9c 외에도 작동모터는 하나의 충격체와 충격체와 하우징의 내벽 사이에 배치되는 하나의 탄성체로 구현하는 것도 가능하다. 이 경우, 가변 자성체의 자성은 탄성체에 척력이 작용하는 방향으로 이동시켜 하우징의 내벽을 충격하도록 구성될 수 있다.
도 10은 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.
도시된 본 발명의 일예는 무선통신 모듈(51), 조작부(17,19), 영상입력부(16), 음향입력부(16), 터치스크린(14), 음향 출력부(15), 센싱유닛(56), 외부 인터페이스(20), 방송수신 모듈(55), 메모리(54), 전원공급부(57), 작동모터(30) 및 제어부(50)를 포함하여 이루어진다.
제어부(50)는 통상적으로 휴대 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 또한, 제어부(50)는 통상적인 기능 제어 이외에 추가적으로 본 발명과 관련된 작동모터(30)의 동작을 제어한다.
무선통신 모듈(51)은 안테나를 통하여 이동통신 기지국과 무선 신호를 송/수신한다. 예를 들어 제어부(50)의 제어 하에 음성 데이터, 문자 데이터, 영상 데이터 및 제어 데이터의 송수신을 담당하며 이를 위해 송신할 신호를 변조하여 송신하는 송신부(52)와, 수신되는 신호를 복조하는 수신부(53)를 포함한다.
조작부(17,19)는 도 1에 도시된 바와 같이 구성되어 사용자가 단말기의 동작 제어를 위하여 입력하는 키 입력 데이터를 제어부(50)에 제공한다. 조작부(17,19)는 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성된다.
영상입력부(16)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 그리고, 처리된 화상 프레임은 터치스크린(14)에 표시 가능한 영상 데이터로 변환되어 터치스크린(14)로 출력된다.
영상입력부(16)에서 처리된 화상 프레임은 제어부(50)의 제어에 의해 메모리(54)에 저장되거나 무선통신 모듈(51)을 통하여 외부로 전송된다.
음향입력부(18)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 그리고, 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 무선통신 모듈(51)를 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 무선 통신 모듈로 출력된다. 녹음 모드인 경우 처리된 음성 데이터는 메모리(54)에 저장되도록 출력된다.
음향입력부(18)는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)를 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
터치스크린(14)은 휴대 단말기에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어 휴대 단말기가 통화 모드인 경우 제어부(50)의 제어에 의해 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시 출력한다. 그리고 휴대 단말기가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우 제어부(50)의 제어에 의해 촬영된 영상 또는 UI,GUI를 표시 출력한다. 나아가, 터치스크린(14)은 출력 장치 이외에 입력 장치로 사용된다. 즉, 터치스크린(14)에의 터치가 있으면, 제어부(50)는 터치된 위치를 파악하여 그에 해당하는 입력작용을 행한다.
제어부(50)는 터치스크린(14)에 터치가 있으면 이를 작동모터(30) 제어신호를 인가하여 가변 자성체(35)의 자성 및 작동시간을 조절한다. 제어부(50)는 기설정된 자성의 방향, 세기, 시간 등을 통하여 가변 자성체(35)를 동작시킴으로써 휴대 단말기(1)가 외부에 다양한 촉감을 제공할 수 있다.
음향 출력부(15)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 제어부(50)의 제어에 의해 무선통신 모듈(51)로부터 수신된 음향 데이터 또는 메모리(54)에 저장된 음향 데이터를 변환하여 외부로 출력한다.
또한, 음향 출력부(15)는 휴대 단말기에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력한다. 이러한 음향 출력부(15)는 스피커(speaker), 리시버(receiver), 버저(buzzer) 등으로 포함한다.
센싱유닛(56)은 휴대 단말기의 개폐 상태, 휴대 단말기의 위치, 사용자 접촉 유무 등과 같이 휴대 단말기의 현 상태를 감지하여 휴대 단말기의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 휴대 단말기가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱하여 제어부(50)로 센싱 결과를 출력하여 단말기의 동작이 제어되도록 한다. 또한 전원공급부(57)의 전원 공급 여부, 외부 인터페이스(20)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다.
외부 인터페이스(20)는 휴대 단말기 이외 유/무선 헤드셋, 외부 충전기, 유/무선 데이터 포트, 카드 소켓(예를 들어, 메모리 카드(Memory card), SIM/UIM card) 등을 휴대 단말기에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 한다. 이와 같은 외부 인터페이스(20)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공 급받아 휴대 단말기 내부의 각 구성 요소에 전달하거나 휴대 단말기 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다.
메모리(54)는 제어부(50)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 메모리(54)에는 본 발명과 관련된 작동모터(30)의 동작을 제어하는 프로그램이 저장된다. 이러한 메모리(54)는 일반적으로 알려진 하드 디스크, 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 플래시 메모리, 램, 롬 등의 개념을 포함한다.
방송수신 모듈(55)은 위성 또는 지상파 등을 통하여 전송된 방송 신호를 수신하여 음향 출력부(15), 터치스크린(14)에 출력 가능한 방송 데이터 형태로 변환하여 제어부(50)에 출력한다. 또한 방송수신 모듈(55)은 방송과 관련된 부가 데이터(예를 들면, EPG(Electric Program Guide), 채널 리스트 등)를 수신한다. 방송수신 모듈(55)에서 변환된 방송 데이터 및 부가 데이터는 메모리(54)에 저장될 수도 있다.
전원공급부(57)는 제어부(50)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
상기와 같이 설명된 휴대 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 휴대 단말기의 정면 사시도
도 2는 본 발명과 관련된 작동모터의 부분절개 사시도
도 3a 내지 도 3c, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명과 관련된 작동 모터의 동작 상태를 보인 개략적인 단면도
도 5a 내지 도 5c는 본 발명과 관련된 다른 예에 의한 작동모터의 작동상태를 보인 개략적인 단면도
도 6a 내지 도 6c는 본 발명과 관련된 또다른 예에 의한 작동모터의 작동상태를 보인 개략적인 단면도
도 8a 내지 도 8c 및 도 9a 내지 도 9c는 본 발명과 관련된 작동모터(30)의 개략적인 단면도
도 10은 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 블록 구성도(block diagram)
Claims (17)
- 외부에 충격(impact)을 전달할 수 있게 단말기바디의 내부에 고정되는 하우징;상기 하우징의 상면에 접하고 제1 영구자석을 포함하는 제1 충격체;상기 하우징의 하면에 접하고 상기 제1 영구 자석과 반대 방향의 극성을 띠는 제2 영구자석을 포함하는 제2 충격체;상기 제1 충격체와 제2 충격체의 사이에 배치되어 상기 충격체들에 상기 하우징을 향한 탄성력을 가하는 탄성체;상기 상면과 하면과 이격되어 상기 하우징의 측면에 고정되는 가변 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 제1항에 있어서,상기 하우징의 내벽 또는 상기 충격체에는 충격량을 조절하는 충격조절 패드가 더 구비된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 제2항에 있어서,상기 충격조절 패드는 고무, 스틸 또는 폴리머 중 어느 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 제1항에 있어서,상기 제1충격체와 제2충격체는 상기 가변 자성체를 중심으로 대칭 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 제4항에 있어서,상기 제1충격체의 충격방향과 상기 제2충격체의 충격방향은 서로 반대되도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 탄성체는 상기 제1충격체와 제2충격체 사이에 지지되는 압축스프링 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 제1항에 있어서,상기 탄성체는 상기 충격체와 상기 하우징의 내벽 사이에 지지되는 인장스프링 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 제4항에 있어서,상기 제1충격체와 제2충격체의 자극은 척력이 작용할 수 있게 상호 반대로 배열되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 제9항에 있어서, 상기 가변 자성체는,상기 제1충격체에 의하여 상기 하우징의 내벽을 충격할 시, 상기 제1충격체를 상기 제2충격체에 가까와지는 방향으로 이동시키고,상기 제2충격체에 의하여 상기 하우징의 내벽을 충격할 시, 상기 제2충격체를 상기 제1충격체에 가까와지는 방향으로 이동시키는 과정을 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 제4항에 있어서,상기 제1충격체와 제2충격체는 독립적으로 이동되도록 격벽에 의하여 나뉘어져 있는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 제1항에 있어서,상기 가변 자성체는 상기 하우징의 내벽을 따라 감긴 코일 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 제12항에 있어서,상기 충격체는 상기 가변 자성체의 중앙 통로를 따라 이동될 수 있게 원반(disk) 또는 링(ring) 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 제1항에 있어서,상기 단말기바디에는 터치 방식으로 입력되기 위한 터치패드 또는 터치스크린을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 제14항에 있어서,상기 가변 자성체는 상기 터치패드 또는 터치스크린에 임의의 터치가 있는 경우, 상기 충격체를 이동시켜 적어도 하나의 충격을 만들 수 있게 자성을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 제15항에 있어서,상기 가변 자성체는 상기 충격체의 충격이 입력될 사항이나 수에 따라 가변될 수 있게 자성을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
- 삭제
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