KR20150062026A - 이동 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 단말기 바디의 내부에 장착되는 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 일면에 실장되고 적어도 일부가 전자부품과 접촉되어 상기 전자부품을 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결시키는 커넥터를 포함하고, 상기 커넥터는, 상기 인쇄회로기판에 접착되도록 상기 인쇄회로기판의 일면과 평행한 방향으로 연장되는 접착부, 상기 접착부와 연결되어 상기 접착부의 연장방향과 반대 방향으로 연장되는 영역을 구비하며 적어도 일부가 상기 인쇄회로기판을 향해 접근하는 상기 전자부품에 의해 가압되도록 연장과정에서 돌출되어 벤딩되는 접촉부, 상기 전자부품에 의해 가압되는 상기 접촉부에 탄성력을 제공하도록 적어도 일부가 벤딩되어 상기 접착부와 상기 접촉부를 연결하는 탄성제공부, 및 상기 접착부와 상기 탄성제공부 사이에 형성되거나 상기 접촉부와 상기 탄성제공부 사이에 형성되고 상기 탄성제공부의 소성 변형을 방지하도록 적어도 일부가 돌출되어 벤딩되는 강성보강부를 포함한다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 소자와 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 커넥터가 구비된 이동 단말기에 관한 것이다.

단말기(terminal)는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.

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

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

이러한 멀티 미디어 기기의 복잡한 기능을 구현하기 위해 하드웨어 또는 소프트웨어의 면에서 새로운 다양한 시도들이 적용되고 있다. 일 예로 사용자가 쉽고 편리하게 기능을 검색하거나 선택하기 위한 유저 인터페이스(User Interface) 환경이 제공되고 있다.

이동 단말기의 하드웨어적인 개선과 관련하여, 단말기 내부 부품들의 내구성을 향상시키기 위한 시도들이 적용되고 있다. 이동 단말기는 휴대가 가능하므로 휴대 과정에서 사용자가 이동 단말기를 떨어뜨리면 고장이 발생할 수 있다. 또한, 외부 물체에 의해 충격이 가해지면 단말기 내부 부품이 파손될 수 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 단말기 내부 부품 중 인쇄회로기판과 전자부품들을 전기적으로 연결시키는 커넥터의 내구성을 향상시키기 위한 시도가 고려될 수 있다. 특히, 종래의 커넥터는 강성보완을 위해 두께 또는 치수의 변경을 필요로 하므로 공간 확보가 불가능한 경우에는 강성보완에 한계가 있으며, 외력이나 충격에 취약하기 때문에 실장 공정이나 이동 및 조립 공정 과정에서 변형 또는 파손되는 문제가 있었다.

본 발명의 일 목적은 종래와 다른 구조의 커넥터를 구비하는 이동 단말기를 제안하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 제한된 공간 내에서 실장 공간 증가 없이도 강성을 향상시킨 커넥터를 구비하는 이동 단말기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 외력에 의한 변형을 방지할 수 있는 커넥터를 구비하는 이동 단말기를 개시하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 이동 단말기는, 단말기 바디의 내부에 장착되는 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 일면에 실장되고 적어도 일부가 전자부품과 접촉되어 상기 전자부품을 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결시키는 커넥터를 포함하고, 상기 커넥터는, 상기 인쇄회로기판에 접착되도록 상기 인쇄회로기판의 일면과 평행한 방향으로 연장되는 접착부, 상기 접착부와 연결되어 상기 접착부의 연장방향과 반대 방향으로 연장되는 영역을 구비하며 적어도 일부가 상기 인쇄회로기판을 향해 접근하는 상기 전자부품에 의해 가압되도록 연장과정에서 돌출되어 벤딩되는 접촉부, 상기 전자부품에 의해 가압되는 상기 접촉부에 탄성력을 제공하도록 적어도 일부가 벤딩되어 상기 접착부와 상기 접촉부를 연결하는 탄성제공부, 및 상기 접착부와 상기 탄성제공부 사이에 형성되거나 상기 접촉부와 상기 탄성제공부 사이에 형성되고 상기 탄성제공부의 소성 변형을 방지하도록 적어도 일부가 돌출되어 벤딩되는 강성보강부를 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 접착부, 상기 강성보강부, 상기 탄성제공부, 상기 접촉부는 연속적으로 연결되고, 상기 강성보강부는 상기 접촉부의 연장되는 영역과 상기 접착부 사이의 공간에서 벤딩되도록 형성된다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 이동 단말기는, 상기 탄성제공부의 강성을 보강하도록 상기 탄성제공부의 벤딩되는 부분을 따라 돌출되어 형성되는 비드를 더 포함한다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 이동 단말기는, 외력에 의한 소성 변형을 방지하도록 형성되는 변형방지부를 더 포함하고, 상기 변형방지부는, 상기 접촉부와 상기 접착부가 서로 반대방향으로 소성 변형되는 것을 방지하도록 상기 접착부로부터 상기 접촉부를 향해 연장되어 상기 접촉부의 측면을 감싸는 측면 월, 상기 접촉부와 상기 접착부가 소성 변형에 의해 서로 접촉되는 것을 방지하도록 상기 접착부 또는 상기 측면 월로부터 연장되어 상기 접촉부의 단부와 상기 접착부 사이의 이격 공간을 감싸는 전면 월, 및 상기 탄성제공부의 소성 변형에 의해 상기 접착부와 상기 접촉부가 서로 멀어지는 것을 방지하도록 상기 접촉부의 연장되는 영역을 감싸는 후면 월을 포함한다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 전자부품에 의해 가압되는 상기 접촉부의 단부가 상기 탄성제공부의 소성 변형 전에 상기 접착부에 닿도록, 서로 이격된 상기 접촉부의 단부와 상기 접착부 사이의 거리는 상기 탄성제공부의 탄성 변형 범위 내로 설정된다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 탄성제공부와 인접한 위치에 벤딩된 형태의 강성보강부가 형성되어, 탄성제공부의 응력이 작아지고 커넥터의 내구성이 향상된다.

또한 본 발명은, 변형방지부의 측면 월, 전면 월 및 후면 월이 커넥터의 외부를 감싸도록 형성되어 외력에 의한 소성 변형을 방지할 수 있다. 이에 따라, 이동 단말기의 조립과정에서 커넥터의 접촉 불량에 의한 재작업 공정을 회피할 수 있으므로, 공정시간의 연장이나 지연을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 이동 단말기의 RF 성능(Radio Frequency 성능) 열화 등과 같은 공정상의 부작용을 방지할 수 있다.

또한 본 발명은, 접촉부의 단부와 접착부 사이의 거리가 탄성제공부의 탄성 변형 범위 내로 설정되므로, 별도의 스탑퍼 없이도, 커넥터의 소성 변형을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram).
도 2a는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도.
도 2b는 도 2a에 도시된 이동 단말기의 후면 사시도.
도 3은 도 2a 및 도 2b에 도시된 이동 단말기의 분해 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 커넥터의 확대 사시도.
도 5는 도 4와 다른 형태의 커넥터를 도시한 사시도.
도 6a 내지 도 6c는 강성보강부가 없는 커넥터, 도 4 및 도 5에 도시된 커넥터의 강성을 비교하기 위한 시뮬레이션 결과의 이미지.
도 7 내지 도 10은 커넥터의 변형례를 도시한 사시도.
도 11a은 변형방지부를 포함하는 커넥터의 사시도.
도 11b는 도 11a의 A-A 선을 따라 바라본 및 단면도.
더 12는 변형방지부를 포함하는 커넥터의 변형례를 도시한 사시도.

이하, 본 발명에 관련된 에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 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.

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 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기(100)의 블록 구성도(block diagram)이다.

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.

사용자입력부(130)는 사용자로부터 인가되는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 제어명령에 따른입력 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)는이동 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)는촬영 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 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부(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 깊이감(depth)과 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 깊이감 및 실제감을 느낄 수 있게 된다.

상기 입체 디스플레이부(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 휘스톤스테레오스코프 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 반사형홀로그래픽 방식, 투과형홀로그래픽 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(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 투과형광전 센서, 직접 반사형광전 센서, 미러반사형광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 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.

입체디스플레이부(152)와 터치 센서가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '입체 터치스크린'이라 함)나, 입체 디스플레이부(152)와 터치 동작을 감지하는 3차원 센서가 서로 조합되는 경우에는 상기 입체 디스플레이부(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.

입체터치센싱부(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.

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

초음파센싱부(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.

카메라센싱부(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 외부기기와의 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, 상기인터페이스부(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.

전원공급부(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 예들은제어부(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 2a는 본 발명과 관련된 이동 단말기(200)의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 이동 단말기(200)의 후면 사시도이다.

개시된 이동 단말기(200)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.

단말기 바디는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 프론트 케이스(201), 리어 케이스(202) 및 배터리 커버(203)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(201)와 리어 케이스(202)의 사이에 형성된 공간에는 각종 소자가 내장된다. 프론트 케이스(201)와 리어 케이스(202) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수도 있다.

케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

단말기 바디, 주로 프론트 케이스(201)에는 디스플레이부(251), 음향출력모듈(252), 카메라 모듈(221) 등이 배치될 수 있다. 프론트 케이스(201) 및 리어 케이스(202)의 측면에는 마이크(222), 측면 입력부(232), 인터페이스(270) 등이 배치될 수 있다.

디스플레이부(251)는 프론트 케이스(201)의 주면의 대부분을 차지한다. 즉, 디스플레이부(251)는 단말기 바디의 전면에 배치되어 시각정보를 출력하도록 형성된다. 디스플레이부(251)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 음향출력모듈(252)과 카메라 모듈(221)이 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 전면 입력부(231)가 배치된다.

전면 입력부(231)는 사용자 입력부(130, 도 1 참조)의 일 예로서, 복수의 조작 유닛들을 포함할 수 있다. 조작 유닛들은 조작부(manipulating portion)로도 통칭 될 수 있으며, 사용자가 촉각 적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 본 실시예에서 전면 입력부(231)는 터치키로 구성된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 전면 입력부(231)에 푸시키가 추가될 수 있다.

또한, 디스플레이부(251)는 터치센서와 함께 터치스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치스크린은 사용자 입력부(130)가 될 수 있다. 이를 통하여, 단말기 전면에 전면 입력부(231)가 없는 구성도 가능하게 된다. 이 경우에, 이동 단말기(200)는 단말기 바디에 대한 입력조작이 디스플레이부(251)와 후술할 후면 입력부(233)를 통하여만 가능하도록 구성될 수 있다.

사용자 입력부(130)의 또 다른 일 예로서 구성되는 측면 입력부(232)는 음향출력모듈(252)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(251)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다.

도 2b를 참조하면, 단말기 바디의 후면, 다시 말해서 리어 케이스(202)에는 카메라 모듈(221')이 추가로 장착될 수 있다. 카메라 모듈(221')은 카메라(221, 도 2a 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 카메라 모듈(221)과 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다.

예를 들어, 전면의 카메라 모듈(221)은 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 후면의 카메라 모듈(221')은 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 카메라 모듈들(221, 221')은 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 바디에 설치될 수도 있다.

카메라 모듈(221')에 인접하게는 플래시(223)와 거울(미도시)이 추가로 배치될 수 있다. 플래시(223)는 카메라 모듈(221')로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울은 사용자가 카메라 모듈(221')을 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

단말기 바디의 후면에는 음향출력모듈(252')이 추가로 배치될 수도 있다. 후면의 음향출력모듈(252')은 전면의 음향출력모듈(252, 도 2a 참조)과 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(200)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(290)가 장착된다. 전원공급부(290)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 직접 탈착될 수 있게 구성될 수 있다.

도시에 의하면, 단말기 바디의 후면에는 후면 입력부(233)가 배치된다. 후면 입력부(233)는, 예를 들어 상기 카메라 모듈(221')에 인접하게 위치할 수 있다.

후면 입력부(233)는 이동 단말기(200)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 음향출력모듈(252, 252')에서 출력되는 음향의 크기 조절, 또는 디스플레이 모듈(251)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다. 후면 입력부(233)는 푸시 및 터치입력이 가능한 형태로 구현된될 수 있다.

이하, 이동 단말기(200)의 내부 구조에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 3은 도 2a 및 도 2b에 도시된 이동 단말기(200)의 분해 사시도이다.

도 3을 참조하면, 단말기 바디에는 인쇄회로기판(PCB, 280)이 내장된다. 인쇄회로기판(280)은, 예를 들어 프론트 케이스(201) 또는 리어 케이스(202)에 장착되거나, 별도의 구조물에 장착될 수 있다. 상기 별도의 구조물은 미들 케이스(미도시)가 될 수 있다. 이하, 프론트 케이스(201)와 리어 케이스(202)가 별도로 구비되는 구조를 일 예로 들어 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 케이스들(201, 202)은 일체로 형성될 수 있다.

인쇄회로기판(280)은 이동 단말기(200)의 각종 기능을 동작시키기 위한 제어부(180, 도 1 참조)의 일 예로서 구성된다. 인쇄회로기판(280)은 복수 개로 구비되어, 서로의 조합에 의하여 제어부(180, 도 1 참조)의 기능을 수행할 수도 있다. 이러한 기능 수행을 위하여 인쇄회로기판(280)에는 각종 전자소자가 장착된다.

리어 케이스(202)에는 배터리(291)를 수용하는 배터리 수용부(292)가 형성되며, 배터리 커버(203)는 배터리 수용부(292)를 덮도록 리어 케이스(202)에 착탈 가능하게 구성된다. 배터리(291)가 착탈 가능한 상기 구조와 달리, 배터리(291)는 단말기 바디에 내장되어 임의로 착탈이 불가능하게 구성될 수도 있다.

도시에 의하면, 카메라 모듈(221')은 인쇄회로기판(280)과 전기적으로 연결된다. 카메라 모듈(221')은 렌즈를 통하여 영상을 촬영하는 렌즈부(221a')를 구비하며, 단말기 바디의 후면으로 노출되어 후면의 외부 영상을 촬영하도록 이루어진다.

단말기 바디의 후면에는 제어명령을 입력받도록 조작 가능하게 형성되는 후면 입력부(233)가 구비될 수 있다. 후면 입력부(233)는 상기 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(251)와 중첩되게 배치될 수 있으며, 후면 상에서 카메라 모듈(221')과 배터리(291) 사이에 배치될 수 있다. 리어 케이스(202)와 배터리 커버(203)에는 후면 입력부(233)에 대응되는 관통홀(202a, 203a)이 각각 형성될 수 있다.

인쇄회로기판(280)에는 전자부품(미도시)을 상기 인쇄회로기판(280)에 전기적으로 연결시키는 커넥터(281)가 실장된다. 커넥터(281)는 일반적으로 인쇄회로기판(280)에 직접 실장될 수 없는 크기의 전자부품들을 인쇄회로기판(280)과 전기적으로 연결시킨다. 전자부품은 도시된 인쇄회로기판(280) 이외에 별도로 설치되는 또 다른 인쇄회로기판(미도시)이나 마이크(222) 등을 도시된 인쇄회로기판(280)에 전기적으로 연결시키기 위한 연성인쇄회로기판(미도시) 등이 될 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 인쇄회로기판(280)과 전기적 연결을 필요로 하는 것이라면 어느 것이나 상기 전자부품에 해당할 수 있다.

커넥터(281)는 적어도 일부가 벤딩되도록 형성되고, 벤딩된 부분을 중심으로 양 갈래로 나뉘어지도록 형성된다. 커넥터(281)가 인쇄회로기판(280)을 마주하도록 접근하는 전자부품과 상기 인쇄회로기판(280)에 의해 양쪽에서 가압되면, 커넥터(281)의 양 갈래로 나뉘어진 부분이 서로 가까워지고, 벤딩된 부분이 탄성 변형된다. 이에 따라 커넥터(281)는 인쇄회로기판(280) 및 전자부품과 접촉 상태를 유지할 수 있다.

이하에서는 커넥터의 구체적인 구조에 대해 도 4 내지 도 11을 참조하여 설명한다.

도 4는 도 3에 도시된 커넥터(281)의 확대 사시도이다.

커넥터(281)는 접착부(281a), 접촉부(281b), 탄성제공부(281c) 및 강성보강부(281d)를 포함한다.

접착부(281a)는 인쇄회로기판(280, 도 3 참조)에 접착되도록 인쇄회로기판의 일면과 평행한 방향으로 연장된다. 접착부(281a)는 솔더링(soldering)을 포함하는 표면실장기술(Surface Mounting Technology, SMT)에 의해 인쇄회로기판의 기설정된 실장영역에 접착된다.

접촉부(281b)는 접착부(281a)와 연결되어 접착부(281a)의 연장방향과 반대방향으로 연장되는 영역(281b')을 구비한다. 접촉부(281b)는 적어도 일부가 인쇄회로기판을 향해 접근하는 전자부품(미도시)에 의해 가압되도록 연장과정에서 돌출되어 벤딩된다.

탄성제공부(281c)는 전자부품에 의해 가압되는 접촉부(281b)에 탄성력을 제공하도록 적어도 일부가 벤딩되어 접착부(281a)와 접촉부(281b)를 연결한다. 접착부(281a)의 단부와 접촉부(281b)의 단부는 서로 이격되며, 접착부(281a)와 접촉부(281b)는 탄성제공부(281c)를 기준으로 양갈래로 나뉘어지도록 형성된다.

접착부(281a)가 인쇄회로기판에 접착된 상태에서 인쇄회로기판을 향해 접근하는 전자부품에 의해 접촉부(281b)가 가압되면, 탄성제공부(281c)는 벤딩된 형상으로 인해 접촉부(281b)에 탄성력을 제공하고, 전자부품에서 접촉부(281b)에 가해지는 작용에 대한 반작용으로 접촉부(281b)도 전자부품을 가압하여 전자부품과의 접촉상태를 유지할 수 있다.

강성보강부(281d)는 접착부(281a)와 탄성제공부(281c) 사이에 형성되거나 접촉부(281b)와 탄성제공부(281c) 사이에 형성된다. 강성보강부(281d)는 탄성제공부(281c)의 소성 변형을 방지하도록 적어도 일부가 돌출되어 벤딩된다. 도 4에는 강성보강부(281d)가 접착부(281a)와 탄성제공부(281c) 사이에 형성되는 것으로 도시되어 있다.

접착부(281a), 강성보강부(281d), 탄성제공부(281c), 접촉부(281b)는 연속적으로 연결되며, 강성보강부(281d)는 접촉부(281b)의 연장되는 영역(281b')과 접착부(281a) 사이의 공간에서 벤딩되도록 형성된다. 강성보강부(281d)와 탄성제공부(281c)는 연속적으로 벤딩되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이 접착부(281a)에 연결되는 강성보강부(281d)는 접착부(281a)의 연장방향에서 돌출되며, 적어도 일 영역이 벤딩되어 다시 인쇄회로기판과 접착될 수 있는 위치까지 회귀한다. 강성보강부(281d)의 회귀된 부분은 또 다시 벤딩되어 탄성제공부(281c)로 연결되고, 탄성제공부(281c)도 벤딩되어 접촉부(281b)의 연장되는 영역(281b')으로 연결된다.

접촉부(281b)가 전자부품에 의해 가압되는 경우, 강성보강부(281d)가 있는 경우와 없는 경우를 비교하면, 전자의 경우가 강성보강부(281d)의 형상으로 인해 탄성제공부(281c)의 응력(stress)이 작아진다. 탄성제공부(281c)의 응력이 작아진다는 것은 커넥터(281)에서 발생하는 저항력이 작아진다는 것으로 강성이 개선되는 것을 의미한다. 따라서, 강성보강부(281d)는 커넥터(281)의 소성 변형을 방지할 수 있다.

강성보강부(281d)는 접촉부(281b)의 연장 영역과 접착부(281a) 사이의 공간에서 벤딩되므로, 외부로 돌출되거나 인쇄회로기판에 실장되는 다른 부품들과 간섭을 일으키지 않는다. 따라서, 강성보강부(281d)를 포함하는 커넥터(281)는 인쇄회로기판의 동일한 실장 공간에서 커넥터(281)의 두께나 치수의 증가 없이 강성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

도 5는 도 4와 다른 형태의 커넥터(381)를 도시한 사시도이다.

커넥터(381)는 접착부(381a), 접촉부(381b), 탄성제공부(381c), 강성보강부(381d)를 포함하고, 도 4에 도시된 커넥터(281)와 달리 도 5에 도시된 커넥터(381)에서 강성보강부(381d)는 접촉부(381b)와 탄성제공부(381c) 사이에 형성된다. 접착부(381a), 탄성제공부(381c), 강성보강부(381d) 및 접촉부(381b)는 연속적으로 연결되며, 강성보강부(381d)는 접촉부(381b)의 연장되는 영역(381b')과 접착부(381a) 사이의 공간에서 벤딩되도록 형성된다. 강성보강부(381d)와 탄성제공부(381c)는 연속적으로 벤딩되도록 형성될 수 있다.

강성보강부(381d)가 있는 경우와 없는 경우를 비교하면, 접촉부(381b)가 전자부품(미도시)에 의해 가압되는 경우, 전자의 경우가 강성보강부(381d)의 형상으로 인해 탄성제공부(381c)의 응력(stress)이 작아진다. 탄성제공부(381c)의 응력이 작아진다는 것은 커넥터(381)에서 발생하는 저항력이 작아진다는 것으로 강성이 개선되는 것을 의미한다. 따라서, 강성보강부(381d)는 커넥터(381)의 소성 변형을 방지할 수 있다.

강성보강부가 없는 커넥터, 도 4에 도시된 커넥터(281) 및 도 5에 도시된 커넥터(381)의 강성은 도 6a 내지 도 6c, 표 1을 참조하여 서로 비교할 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 강성보강부가 없는 커넥터, 도 4 및 도 5에 도시된 커넥터(281, 381)의 강성을 비교하기 위한 시뮬레이션 결과의 이미지이다. 도 6a는 강성보강부가 없는 커넥터를 도시하였고, 도 6b는 도 4의 커넥터(281)를 도시하였으며, 도 6c는 도 5의 커넥터(381)를 도시하였다.

각 이미지들은 전자부품에 의해 커넥터가 가압되었을 때를 시뮬레이션 하여, 커넥터의 응력을 각 부위별로 비교하여 색을 달리하여 나타낸 것이다. 시뮬레이션 결과는 응력의 크기가 작을수록 파란색에 가깝고, 응력의 크기가 클수록 붉은색에 가깝게 나타내어진다.

도 6a 내지 도 6c에서 확인할 수 있듯이, 각 커넥터의 최대 응력 부분은 가장 붉은색으로 도시된 탄성제공부이다. 도 6a 내지 도 6c에서의 탄성제공부의 최대 응력은 아래의 표 1과 같이 비교할 수 있다.

구분	stress(von Mises, N/mm2)
탄성보강부가 없는 커넥터	약 554.3
도 4에 도시된 커넥터	약 412.2
도 5에 도시된 커넥터	약 506.7

표 1의 결과에서 강성보강부가 없는 커넥터에 비해 도 4 및 도 5에 도시된 커넥터(281, 381)에서 탄성제공부(281d, 381d)의 최대 응력은 각각 약 25.6%와 약 8.6%가 낮으므로, 그만큼의 강성이 보강되었음을 확인할 수 있다.

이하에서는 도 7 내지 도 12를 참조하여 커넥터의 다른 구조에 대하여 설명한다.

도 7 내지 도 12는 커넥터의 변형례를 도시한 사시도이다.

도 7을 참조하면, 커넥터(481)는 접착부(481a), 접촉부(481b), 탄성제공부(481c), 강성보강부(481d)를 포함하며, 상기 탄성제공부(481c)의 강성을 보강하도록 상기 탄성제공부(481c)의 벤딩되는 부분을 따라 돌출되어 형성되는 비드(481e)를 더 포함한다.

비드(481e)는 탄성제공부(481c)의 면적을 확장시켜, 상기 탄성제공부(481c)의 응력이 집중되는 것을 방지함과 아울러 탄성제공부(481c)의 강성을 보강하는 구조이다. 비드(481e)는 강성보강부(481c)를 향해 돌출되도록 형성될 수 있으며, 이를 반대면에서 바라보면 탄성제공부(481c)의 벤딩되는 부분 중 적어도 일부가 만입되도록 형성된다.

도 8에 도시된 커넥터(581)는, 다른 구성이 도 7의 커넥터(481)와 동일하나 비드(581e', 581e")가 더 추가된 구성을 갖는다. 그리고, 도 9에 도시된 커넥터(681)는 비드(681e)가 탄성제공부(681c)로부터 접촉부(681b)의 연장되는 영역(681b')까지 확장된 형상을 갖는다.

도 8 및 도 9에 도시된 커넥터(581, 681)는 도 7에 도시된 커넥터(481)에 비해 각각 비드(581e', 581e", 681e)의 수와 면적이 확장된 구조를 갖는다. 이와 같은 구조의 커넥터(581, 681)는 도 7에 도시된 커넥터(481)에 비해 탄성제공부(581c, 681c)의 강성을 더욱 보강할 수 있다. 비드(481e, 581e', 581e", 681e)의 수와 면적은 커넥터(481, 581, 681)의 크기 및 커넥터(481, 581, 681)의 용도에 따라 선택적으로 결정될 수 있다.

도 10을 참조하면, 접촉부(781b)는 전자부품(미도시)과의 접촉 성능을 개선하도록 적어도 일부가 전자부품의 접근방향으로 돌출되어 형성되는 돌출부(781f', 781f")를 구비한다. 돌출부(781f', 781f")는 도 7 내지 도 9에서 설명한 비드(481e, 581e', 581e", 681e)와 실질적으로 유사한 구조로 형성될 수 있다. 돌출부(781f', 781f")의 수와 면적도 커넥터(781)의 크기 및 커넥터(781)의 용도에 따라 선택적으로 결정될 수 있다.

이하에서는 커넥터의 소성 변형을 방지하도록 형성되는 변형방지부를 포함하는 커넥터에 대하여 설명한다.

도 11a은 변형방지부(881g)를 포함하는 커넥터(881)의 사시도이고, 도 11b는 도11a의 A-A 선을 따라 바라본 단면도이다.

변형방지부(881g)는 커넥터(881)를 인쇄회로기판에 실장하는 공정이나, 이동 단말기의 조립 공정 또는 이동 단말기의 사용 과정에서 외력이나 충격에 의해 커넥터(881)가 소성 변형되는 것을 방지하도록 형성된다.

변형방지부(881g)는 측면 월(881g'), 전면 월(881g") 및 후면 월(881g"')을 포함한다.

측면 월(881g')은 접촉부(881b)와 접착부(881a)가 서로 반대방향으로 소성 변형되는 것을 방지하도록 접착부(881a)로부터 상기 접촉부(881b)를 향해 연장되어 접촉부(881b)의 측면을 감싼다. 예를 들어, 측면원은 접촉부(881b)의 양 측면을 감싸도록 형성될 수 있다. 측면 월(881g')은 특히 접착부(881a)와 접촉부(881b)에 각각 서로 다른 방향의 외력이 가해지는 경우, 접착부(881a)와 접촉부(881b)가 서로 다른 방향으로 벌어지는 것을 방지한다.

전면 월(881g")은 접촉부(881b)와 접착부(881a)가 소성 변형에 의해 서로 접촉되는 것을 방지하도록 상기 접착부(881a) 또는 상기 측면 월(881g')로부터 연장되어 상기 접촉부(881b)의 단부와 상기 접착부(881a) 사이의 이격 공간을 감싼다. 도 11a에는 전면 월(881g")이 측면 월(881g')로부터 양쪽에서 각각 서로를 향해 연장되도록 형성되는 것으로 도시되어 있다. 전면 월(881g")은 상기 전면 월(881g")이 형성되는 방향에서 외력이 가해지더라고, 상기 접착부(881a)와 상기 접촉부(881b)의 각 단부까지 상기 외력이 전달되는 것을 차단할 수 있다.

후면 월(881g"')은 탄성제공부(881c)의 소성 변형에 의해 접착부(881a)와 접촉부(881b)가 서로 멀어지는 것을 방지하도록 상기 접촉부(881b)의 연장되는 영역(881b')을 감싼다. 후면 월(881g"')은, 도시한 바와 같이 측면 월(881g')로부터 양쪽에서 서로를 향해 연장되도록 형성될 수 있다. 후면 월(881g"')은 접촉부(881b)의 탄성 변형 가능 범위를 제한하여, 상기 접촉부(881b)가 외력에 의해 상기 접착부(881a)로부터 멀어지는 것을 방지할 수 있다.

도 11b를 참조하면, 서로 이격된 상기 접촉부(881b)의 단부와 상기 접착부(881a)의 단부 사이의 거리(H)가 표시되어 있다. 접촉부(881b)가 전자부품에 의해 가압되면 탄성제공부(881c)에 의해 커넥터(881)가 탄성 변형되어 전자부품과의 접촉을 유지할 수 있으나, 전자부품이 인쇄회로기판에 가까워질수록 커넥터(881)가 소성 변형될 우려가 있다. 특히, 접착부(881a)와 접촉부(881b) 사이의 거리(H)가 필요 이상으로 멀게 형성된 경우에는, 전자부품이 인쇄회로기판에 가까울수록 커넥터(881)가 탄성 변형 가능 범위를 초과하여 소성 변형될 가능성이 커진다.

본 발명은, 전자부품에 의해 가압되는 접촉부(881b)의 단부가 탄성제공부(881c)의 소성 변형 전에 상기 접착부(881a)에 닿도록 서로 이격된 접촉부(881b)의 단부와 접착부(881a) 사이의 거리(H)가 탄성제공부(881c)의 탄성 변형 범위 내로 설정된다. 상기 거리(H)가 탄성제공부(881c)의 탄성 변형 범위 내로 설정되면, 별도의 스탑퍼가 없더라도, 탄성제공부(881c)가 소성 변형되기 전에 접촉부(881b)가 접착부(881a)에 닿아 커넥터(881)의 소성 변형이 방지될 수 있다.

도 12는 변형방지부(981g)를 포함하는 커넥터(981)의 변형례를 도시한 사시도이다.

측면 월(981g')은 접촉부(981b)의 일 측면만을 감싸도록 형성되며, 전면 월(981g")은 측면 월(981g')로부터 연장되는 것이 아니라 접착부(981a)로부터 연장되도록 형성된다. 그리고, 후면 월(981g"')은 측면 월(981g')로부터 연장되어, 접촉부(981b)의 연장되는 영역(981b')을 감싸도록 형성된다. 측면 월(981g'), 전면 월(981g"), 후면 월(981g"')의 기능은 앞서 도 11a에서 설명한 바와 동일하다.

이상에서 설명된 이동 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (5)

1. 단말기 바디의 내부에 장착되는 인쇄회로기판;
   상기 인쇄회로기판의 일면에 실장되고, 적어도 일부가 전자부품과 접촉되어 상기 전자부품을 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결시키는 커넥터를 포함하고,
   상기 커넥터는,
   상기 인쇄회로기판에 접착되도록 상기 인쇄회로기판의 일면과 평행한 방향으로 연장되는 접착부;
   상기 접착부와 연결되어 상기 접착부의 연장방향과 반대 방향으로 연장되는 영역을 구비하며, 적어도 일부가 상기 인쇄회로기판을 향해 접근하는 상기 전자부품에 의해 가압되도록 연장과정에서 돌출되어 벤딩되는 접촉부;
   상기 전자부품에 의해 가압되는 상기 접촉부에 탄성력을 제공하도록 적어도 일부가 벤딩되어 상기 접착부와 상기 접촉부를 연결하는 탄성제공부; 및
   상기 접착부와 상기 탄성제공부 사이에 형성되거나 상기 접촉부와 상기 탄성제공부 사이에 형성되고, 상기 탄성제공부의 소성 변형을 방지하도록 적어도 일부가 돌출되어 벤딩되는 강성보강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 접착부, 상기 강성보강부, 상기 탄성제공부, 상기 접촉부는 연속적으로 연결되고,
   상기 강성보강부는 상기 접촉부의 연장되는 영역과 상기 접착부 사이의 공간에서 벤딩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 탄성제공부의 강성을 보강하도록 상기 탄성제공부의 벤딩되는 부분을 따라 돌출되어 형성되는 비드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
4. 제1항에 있어서,
   외력에 의한 소성 변형을 방지하도록 형성되는 변형방지부를 더 포함하고,
   상기 변형방지부는,
   상기 접촉부와 상기 접착부가 서로 반대방향으로 소성 변형되는 것을 방지하도록 상기 접착부로부터 상기 접촉부를 향해 연장되어 상기 접촉부의 측면을 감싸는 측면 월;
   상기 접촉부와 상기 접착부가 소성 변형에 의해 서로 접촉되는 것을 방지하도록 상기 접착부 또는 상기 측면 월로부터 연장되어 상기 접촉부의 단부와 상기 접착부 사이의 이격 공간을 감싸는 전면 월; 및
   상기 탄성제공부의 소성 변형에 의해 상기 접착부와 상기 접촉부가 서로 멀어지는 것을 방지하도록 상기 접촉부의 연장되는 영역을 감싸는 후면 월을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 전자부품에 의해 가압되는 상기 접촉부의 단부가 상기 탄성제공부의 소성 변형 전에 상기 접착부에 닿도록, 서로 이격된 상기 접촉부의 단부와 상기 접착부 사이의 거리는 상기 탄성제공부의 탄성 변형 범위 내로 설정되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

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