KR20170103315A

KR20170103315A - 이동 단말기

Info

Publication number: KR20170103315A
Application number: KR1020160025937A
Authority: KR
Inventors: 최재현; 최형철; 최득수; 김동진; 유치상
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2017-09-13
Also published as: CN107172233A; US20170257148A1; EP3214769B1; EP3214769A1; US20180109295A1; US10128915B2; US9876538B2

Abstract

제1 메탈 케이스 및 제2 메탈 케이스 및 상기 제1 메탈 케이스와 상기 제2 메탈 케이스 사이에 위치하는 제1 비전도 케이스를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 내측에 실장되는 배터리; 상기 하우징의 내측에 위치하며 상기 제1 메탈 케이스가 커버하는 영역에 배치는 제1 코일; 상기 제1 코일에 흐르는 전류를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 충전모듈을 포함하는 메인기판; 및 제1 주파수에 상응하는 제1 매칭 회로를 포함하며 상기 제1 비전도 케이스 가 커버하는 영역에 배치되는 제1 공진기를 포함하는 이동 단말기는 메탈 케이스를 포함하는 하우징의 디자인 적인 변경 없이 무선통신부 및 무선충전 성능을 개선할 수 있다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 메탈 케이스를 구비한 이동 단말기의 무선통신 시, 무선통신 성능을 개선한 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 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

더 나아가 외부 장치와 무선 통신을 이용하여 정보를 송수신 할 수 있어 단말기의 기능이 증대될 수 있다. 예를 들면 단말기 상호간의 데이터 전송, 이동 단말기의 특정 기능 수행할 수 있으며, 더 나아가 이동 단말기를 이용하여 결제도 가능하다. 또한, 단말기의 사용 태양이 다양해 짐에 따라 배터리 사용량이 많아지면서 손쉽게 충전할 수 있도록 별도의 케이블을 이용하지 않고도 근접하여 위치시키는 것만으로 충전이 가능한 무선충전 기능에 대한 니즈도 증대되고 있다.

외관 디자인과 관련하여 심플한 디자인을 선호하여 메탈 재질 등의 소재가 각광을 받고 있으나, 메탈 재질을 이용하는 경우 내부부품, 특히 무선통신이나 무선충전과 같은 기능의 품질 저하가 문제된다.

본 발명은 메탈 케이스를 구비한 이동 단말기의 무선통신 시, 무선통신 성능을 개선한 이동 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1 메탈 케이스 및 제2 메탈 케이스 및 상기 제1 메탈 케이스와 상기 제2 메탈 케이스 사이에 위치하는 제1 비전도 케이스를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 내측에 실장되는 배터리; 상기 하우징의 내측에 위치하며 상기 제1 메탈 케이스가 커버하는 영역에 배치는 제1 코일; 상기 제1 코일에 흐르는 전류를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 충전모듈을 포함하는 메인기판; 및 제1 주파수에 상응하는 제1 매칭 회로를 포함하며 상기 제1 비전도 케이스 가 커버하는 영역에 배치되는 제1 공진기를 포함하는 이동 단말기를 제공한다.

상기 제1 메탈 케이스와 상기 제2 메탈 케이스는 일정 간격 이격되어 배치되어 슬릿을 형성하고, 상기 제1 비전도 케이스는 상기 슬릿에 위치하며, 상기 제1 공진기는 상기 슬릿과 나란히 연장될 수 있다.

상기 제1 메탈 케이스와 상기 제2 메탈 케이스는 일정 간격 이격되어 배치되고, 상기 제1 비전도 케이스는 바 형상으로 일 방향으로 연장되며, 상기 제1 공진기는 상기 제1 비전도 케이스의 길이방향과 나란히 연장된 바 형상으로 형성할 수 있다.

상기 제1 공진기는 상기 제1 메탈 케이스와 양 단부가 연결될 수 있다.

상기 메인기판은 상기 제1 메탈 케이스와 전기적으로 차단될 수 있다.

상기 메인기판은 상기 제1 메탈 케이스와 전기적으로 연결된 그라운드를 포함하고, 상기 제1 공진기의 적어도 일단은 상기 메인기판에 연결될 수 있다.

상기 하우징의 내측에 위치하고 제2 주파수의 신호로 근거리 무선통신을 수행하는 제2 코일을 더 포함할 수 있다.

상기 제2 주파수에 상응하는 제2 매칭 회로를 포함하며 상기 제1 비전도 케이스가 커버하는 영역에 배치되는 제2 공진기를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 공진기는 상기 제2 주파수에 상응하는 제3 매칭회로를 더 포함하며, 상기 제어부는 배터리 충전시 상기 제1 공진기와 상기 제1 매칭회로를 연결하고, 상기 근거리 무선통신 수행시 상기 제1 공진기와 상기 제3 매칭회로를 연결할 수 있다.

상기 제2 공진기는 상기 제1 주파수에 상응하는 제4 매칭회로를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 근거리 무선통신 수행시 상기 제2 공진기와 상기 제2 매칭회로를 연결하고, 배터리 충전시 상기 제2 공진기와 상기 제4 매칭회로를 연결할 수 있다.

상기 제2 공진기는 상기 제1 메탈 케이스 및 상기 제2 메탈 케이스 중 하나와 연결하는 스위치를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 근거리 무선통신 수행시 상기 제2 공진기와 상기 제1 메탈 케이스를 연결하고, 배터리 충전시 상기 제2 공진기와 상기 제2 메탈 케이스를 연결할 수 있다.

상기 제2 코일은 상기 제2메탈 케이스와 상응하는 위치에 배치될 수 있다.

상기 제2 메탈 케이스는 상기 제1 메탈 케이스의 일측에 위치하고, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 상기 제1 메탈 케이스와 상응하는 위치에 실장되며, 상기 제1 메탈 케이스의 타측에 위치하는 제3 메탈 케이스; 상기 제1 메탈 케이스와 상기 제3 메탈 케이스 사이에 위치하는 제2 비전도 케이스; 및 상기 제2 비전도 케이스와 상응하는 위치에 배치되는 제2 공진기를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 공진기와 나란히 배치된 제2 공진기를 더 포함하며, 상기 제1 공진기는 상기 제1 메탈 케이스와 연결되고, 상기 제2 공진기는 상기 제2 메탈 케이스와 연결될 수 있다.

상기 매칭회로는 적어도 하나의 캐패시터를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 이동 단말기는 메탈 케이스를 포함하는 하우징의 디자인 적인 변경 없이 무선통신부 및 무선충전 성능을 개선할 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 공진 방식의 무선충전을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명과 관련된 코일을 도시한 투시도이다.
도 4는 본 발명과 관련된 코일의 양 단부를 도시한 확대 사시도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 코일의 무선충전 성능을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 코일 및 공진기의 다양한 실시예를 도시한 개념도이다.

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 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

도 1 b 및 1c를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기(100)의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기(100)의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기(100)에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.

경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.

도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.

이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 메탈, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 강화 유리(tempered glass) 등으로 형성될 수도 있다.

이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 메탈이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.

다만, 메탈 재질을 이용하는 경우, 무선통신이나 무선 충전과 같이 전자기파를 이용하는 기능에 영향을 미쳐 성능이 저하되는 문제가 있어 성능 확보를 위해 비전도성 물질, 예를 들면 합성수지를 이용한 비전도 케이스를 부분적으로 배치할 수 있다. 상기 비전도 케이스에 의해 분할된 메탈 케이스 중 일부는 자체가 방사체로 이용될 수 있다.

다만, 부분적으로 이용된 비전도성 물질은 하우징의 외관을 분할하여 디자인적 품질이 저하되는 문제가 있어 비전도성 물질로 이루어진 비전도 케이스의 영역을 최소화 하는 디자인에 대한 니즈가 있다.

한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.

이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.

다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

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

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 이동 단말기의 후면에 위치하는 리어 케이스는 복수개의 메탈 케이스(1021)와 적어도 하나 이상의 비전도 케이스를 포함한다. 제1 메탈 케이스(1021)와 제2 메탈 케이스(1022)가 소정거리 이격되어 배치되고 그 사이에 사출 성형 방식 등으로 비전도물질, 예를 들면 합성수지를 이용하여 비전도 케이스를 형성할 수 있다.

전술한 바와 같이 비전도 케이스에 의해 외관 디자인의 품질저하를 최소화 하기 위해 비전도 케이스의 색상은 메탈 케이스(1021, 1022, 1023)와 유사한 색상을 이용하고, 제1 메탈 케이스(1021)와 제2 메탈 케이스(1022) 사이의 이격거리를 균등하게 하여 일정한 너비의 슬릿을 형성하고, 비전도 케이스(1025)는 상기 슬릿에 위치한다. 제1 메탈 케이스(1021)와 제2 메탈 케이스(1022)의 사이의 이격 공간인 슬릿에 사출물과 같은 비금속물질(비전도성 물질)이 채워지면서 비전도 케이스(1025)를 형성할 수 있다.

상기 비전도 케이스(1025)를 제조하는 과정에서 상기 제1 메탈 케이스(1021)와 제2 메탈 케이스(1022)의 내측면을 커버하는 연장부를 더 포함할 수 있다. 그러나 상기 비전도 케이스(1025)는

상기 제1 메탈 케이스(1021)와 상기 제2 메탈 케이스(1022)는 이동 단말기의 상하방향으로 배치되고 상기 슬릿 및 상기 비전도 케이스(1025)는 이동 단말기의 가로 방향으로 연장될 수있다.

메탈 케이스(1021)는 적어도 3개 이상을 포함하는 경우, 도 1c에 도시된 바와 같이 가운데에 제1 메탈 케이스(1021) 상부에 제2 메탈 케이스(1022) 그리고 하부에 제2 메탈 케이스(1022)가 배치되고 제1 메탈 케이스(1021)와 제2 메탈 케이스(1022) 사이에 제1 비전도 케이스(1025), 제1 메탈 케이스(1021)와 제3 메탈 케이스(1023) 사이에 제2 비전도 케이스(1026)으로 이루어 질 수 있다.

단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.

이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면으로 구성될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

자기유도방식은 전력공급코일에서 전류가 흐르면서 자기장을 형성하면, 상기 자기장의 영역 내에 위치하는 전력수신코일에서 전류가 흐르면서 배터리를 충전한다. 즉, 유도기전을 이용하여 배터리를 충전한다. 자기유도 방식은 저주파 대역의 신호를 이용하며, 현재 이용하는 주파수 대역은 2개의 표준에 따르고 있다.

WPC 표준에 따르면, 110kHz이상 205kHz이하의 주파수 대역을 이용하고, PMA표준에 따르면 118kHz이상 357kHz이하의 주파수 대역을 이용한다.

자기유도방식은 충전성능이 우수한 장점이 있으나, 전력공급코일과 전력수신코일 간의 위치관계가 중요하여 위치가 조금이라도 어긋나거나 멀어지면 충전되지 않는 단점이 있다.

도 2는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 공진방식의 무선충전을 설명하기 위한 도면으로 공진방식은 송신부 코일에서 공진주파수로 진동하는 자기장을 생성하여 동일한 공진주파수로 설계된 수신부 코일에만 에너지가 집중적으로 전달되는 방식을 이용하여 충전하는 기술이다.

좌측이 전력공급모듈이고 전원을 공급받아 전류가 흐르는 전력공급 코일(TX Loop)과 상기 코일에 전류가 흐르면 그에 따라 전류가 흐르며 공진주파수에 상응하는 전자기파를 방사하는 송신기(TX Antenna)가 위치한다.

우측이 전력수신모듈이고 전력공급모듈의 송신기(TX Antenna)와 동일한 공진 주파수를 갖는 수신기(RX Antenna)를 구비하고, 상기 수신기(RX Antenna)에 전류가 흐르면 무선충전 코일(RX Loop)에 전류가 흐르며 배터리를 충전할 수 있다. 이처럼 같은 공진주파수의 신호로 에너지를 전송하는 상기 송신기와 수신기를 공진기라 한다.

공진기(송신기(TX Antenna)와 수신기(RX Antenna))는 공진주파수 매칭을 위해 매칭회로를 구비한다. 매칭회로는 적어도 하나의 캐패시터를 포함하여 송신기(TX Antenna)와 수신기(RX Antenna)의 임피던스를 조정한다.

공진방식은 외부에서 발생한 주파수가 어떤 물체가 가지고 있는 고유 주파수와 동일하면 그 물체가 함께 진동하면서 진폭이 점점 커지는 현상을 말하며, 이 원리를 이용하기 위해서는 충전기와 충전하려는 기기에 고유 주파수가 같은 공진기를 장착하면 된다. 공진기를 이용하여 진폭을 증가시키므로, 원거리에서 충전이 가능한 장점이 있다.

공진방식의 대표적인 표준은 A4WP가 있으며, 7.68mHz의 주파수 대역을 이용한다. 공진방식은 공진기의 위치에 따라 성능이 달라질 수 있으며, 특히 메탈 케이스(1021)를 이용하는 경우 공진 성능이 저하되는 문제가 있다.

한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.

도 3은 본 발명과 관련된 코일(210)을 도시한 투시도이다. 공진방식을 이용하는 경우 전력송신 장치의 공진주파수와 공진하는 공진기(230)와 상기 공진기(230)에 흐르는 전류에 의해 전류가 흐르는 무선충전 코일(210)을 포함한다.

외부의 전력송신 장치의 전자기파를 수신하기 위해 공진기(230)는 비전도 케이스(1025)와 중첩되는 영역, 즉 상기 비전도 케이스(1025)가 커버하는 부분에 위치한다. 공진기(230)도 비전도 케이스(1025)의 형상에 상응하여 가로방향으로 길게 연장된 형태로 배치될 수 있다.

한편, 무선충전 코일(210)은 외부 전자기파의 영향을 직접 받지 않고 공진기(230)를 통해 전달받기 때문에 메탈 케이스(1021)에 의해 가려지는 부분에 위치할 수 있다. 한 쌍의 공진기(230)는 전력송신장치에서 송신하는 공진주파수와 임피던스 매칭이 되어야 한다.

도 4는 본 발명과 관련된 코일(210)의 양 단부를 도시한 확대 사시도로서, 공진기(230)는 메인기판(185) 또는 메탈 케이스(1021)와 연결되며, 매칭회로(235)를 포함한다. 매칭회로(235)는 공진기(230)의 임피던스 매칭을 위해 소정의 캐패시턴스 값을 갖는 캐패시터를 포함한다.

공진기(230)가 코일(210)과 같이 소정의 인덕턴스 값을 가질 수 있어, 주파수에 따라 용량성 리액턴스와 유도성 리액턴스가 결정된다. 용량성 리액턴스와 유도성 리액턴스가 전체 리액턴스 값을 결정하게 된다.

공진기(230)가 메탈 케이스(1021)와 연결된 경우 메탈 케이스(1021) 자체도 공진주파수를 수신하는 역할을 할 수 있어, 무선충전 성능이 개선될 수 있다. 메인기판(185)의 접지부와 연결된 경우 메인기판(185)의 접지부는 메탈 케이스(1021)와 연결된다. 메인기판(185)과 메탈 케이스(1021) 사이가 절연처리 되어 메탈 케이스(1021)와 메인기판(185)이 전기적으로 분리된 경우에는 공진기(230)는 메탈 케이스(1021)에 연결된다.

도 5는 본 발명과 관련된 코일(210)의 무선충전 성능을 설명하기 위한 도면으로 S파라미터를 나타낸다. 좌측은 공진기(230)가 없는 경우 무선충전 효율을 나타내고, 우측은 공진기(230)가 있는 경우 무선충전 효율을 나타낸다.

S파라미터는 RF에서 사용되는 회로 결과 값으로 주파수 분포상에서 입력전압 대 출력 전압의 비율을 의미한다. S11은 반사계수 (Reflection Coefficient)를 나타내며, 입력된 신호가 반사되어 출력되는 값을 나타낸다. 반사되는 값이 작을수록 전송하는 전력이 크게 나타나는 바, S11은 작은 값을 가질수록, 즉 그래프상 하부로 쳐질수록 성능이 우수함을 나타낸다.

S21은 투과 계수(Transmission Coefficient)를 나타내며 외부 전력공급장치로부터 전송되는 에너지의 전송효율을 나타낸다. 전송되는 비율이 클수록 전송효율이 높으므로, S21은 큰 값을 가질수록, 즉 그래프상 상부로 쳐질수록 성능이 우수하다.

도 5에 도시된 바와 같이 특정 주파수 영역에서 뾰족한 형태를 나타내는 데, 뾰족하게 값이 변화되는 부분이 공진주파수이다. 무선충전 주파수 대역에서 뾰족한 형태로 나타나도록 매칭회로(235) 및 공진기(230)의 길이 두께 등을 조정할 수 있다.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 코일(210) 및 공진기(230)의 여러가지 실시예를 도시한 개념도이다. 기본적으로 도 3에 도시된 바와 같이 한 개의 코일(210)과 한 개의 공진기(230)를 기본 구조로 하며, 코일(210)과 공진기(230)의 개수를 달리하여 무선충전뿐만 아니라 NFC와 같은 근거리 무선통신 기술을 위한 안테나도 구현 할 수 있다.

복수개의 코일과 복수개의 공진기를 구비한 경우, 각각의 코일과 공진기를 구분하기 위해 '제1', '제2' 를 쓰도록 한다. 도 6의 실시예는 한 쌍의 코일(210)과 한 쌍의 공진기(230)를 구비한 것을 특징으로 한다. 제1 코일(210)은 전술한 도 3의 실시예와 같이 무선충전을 위한 코일(210)로서, 제1 메탈 케이스(1021)에 상응하는 위치에 배치될 수 있다. 여기서 상응하는 위치란 도 6과 같이 이동 단말기의 배면에서 바라볼 때 제1 메탈 케이스(1021)와 제1 코일(210)이 중첩된 상태를 의미한다.

이때, 제1 공진기(230)는 비전도 케이스(1025)와 상응하는 위치에 배치되어 제1메탈 케이스(1021)나 제2 메탈 케이스(1022)와 중첩되지 않는다. 본 실시예는 제2 메탈 케이스(1022)에 위치하는 제2 코일(220)을 더 포함한다. 상기 제2 코일(220)은 반드시 제2 메탈 케이스(1022)에 위치할 필요 없고, 도 8에 도시된 바와 같이 제1 코일(210)과 함께 제1 메탈 케이스(1021)에 위치할 수 있다.

제1 코일(210)이 무선충전을 위해 이용되는 경우 제2 코일(220)은 근거리 무선통신에 이용되며, 제1 코일(210)에서 수신하는 전자기파의 공진 주파수는 7.68mHz 이고, 제2 코일(220)에서 수신하는 전자기판의 공진 주파수는 13MHz로 상이하기 때문에 제1 코일(210)의 작동에 관련된 공진기와 제2 코일(220)의 작동에 관련된 공진기가 다른 임피던스를 가지도록 매칭회로(235)가 상이하다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이 한 쌍의 공진기가 비전도 케이스(1025)와 상응하는 위치에 배치되고, 제1 공진기(230)는 7.68mHz의 주파수에 상응하는 제1 매칭회로(235)를 구비하고, 제2 공진기(240)는 13MHz의 주파수에 상응하는 제2 매칭회로(245)를 구비한다.

제1 공진기(230)와 제2 공진기(240) 모두 제1 메탈 케이스(1021)와 연결될 수 있고, 하나만 제1 메탈 케이스(1021)에 연결되고, 다른 하나는 제2 메탈케이스에 연결될 수 있다. 또는, 모두 메인기판(185)에 연결될 수 있다. 다만, 제1 메탈 케이스(1021)의 크기가 크기 때문에 제1 메탈 케이스(1021)에 연결된 경우 전자기판 수신 효율이 높아질 수 있다.

또는, 도 7과 같이 하나의 공진기만을 구비하여, 하나의 공진기가 제1 코일(210)의 공진기로 이용되었다가 제2 코일(220)의 공진기로 전환할 수 있다. 도 7과 같이 제1 공진기(230)는 제1 매칭회로(235)와 제3 매칭회로(236) 중 하나와 선택적으로 연결되는 스위치(238)를 포함하며, 제1 코일(210)이 동작할 때에는 제1 공진기(230)와 제1 매칭회로(235)가 연결되고 제2 코일(220)이 동작할 때에는 제1 공진기(230)와 제3 매칭회로(236)가 연결된다.

상기 제3 매칭회로(236)와 연결된 제1 공진기(230)은 상기 제2 매칭회로(245)와 연결된 제2 공진기(240)과 동일한 공진주파수를 가지게 된다.

도 8과 같이 메탈 케이스(1021)가 3개 이상으로 이루어져 제1 메탈 케이스(1021)와 제2 메탈 케이스(1022) 사이에 배치되는 제1 비전도 케이스(1025)와 제1 메탈케이스(1021)와 제3 메탈케이스(1023) 사이에 배치되는 제2 비전도 케이스(1026)를 구비할 수 있다. 제1 비전도 케이스(1025)에 상응하는 위치에 제1 공진기(230)를 배치하고, 제2 비전도 케이스(1026)에 상응하는 위치에 제2 공진기(240)를 배치할 수 있다.

제1 공진기(230)와 제2 공진기(240)의 위치 및 제1 코일(210)과 제2 코일(220)의 위치는 바뀔 수 있다. 제1 코일(210)과 제2 코일(220)이 중심이 동일한 코일(210) 형태가 아니라, 제1 공진기(230)에 인접하게 제1 코일(210)이 배치되고 제2 공진기(240)에 인접하게 제2 코일(220)이 배치될 수도 있다.

도 9는 제1 코일(210)과 제2 코일(220)을 구비하고, 제1 공진기(230)와 제2 공진기(240) 제1 비전도 케이스(1025)와 상응하는 위치에 배치된다.

제1 공진기(230)는 제1 매칭회로(235)와 연결되어 있으며, 제1 주파수에 공진하여 제1 코일(210)을 작동시킨다. 한편, 제2 공진기(240)는 제4 매칭회로(246)와 제2 매칭회로(245) 중 하나와 선택적으로 연결되는 스위치(238)를 포함하여, 제2 코일(220)이 작동할 때 제2 공진기(240)는 제2 매칭회로(245)와 연결되고 제1 코일(210)이 작동할 때 제2 공진기(240)는 제4 매칭회로(246)와 연결된다.

상기 제4 매칭회로(246)와 연결된 제2 공진기(240)은 상기 제1 매칭회로(235)와 연결된 제1 공진기(230)과 동일한 공진주파수를 가지게 된다.

즉, 제1 코일(210)의 충전효율을 높이기 위해 제1 공진기(230)와 제2 공진기(240) 모두 이용하며, 특히 제2 공진기(240)가 제4 매칭회로(246)와 연결시, 제2 메탈 케이스(1022)와 연결되면서 제2 메탈 케이스(1022)도 제1 메탈케이스와 함께 공진 성능을 향상시키는 역할을 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 본 발명에 따른 이동 단말기는 메탈 케이스를 포함하는 하우징의 디자인 적인 변경 없이 무선통신부 및 무선충전 성능을 개선할 수 있다.상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 이동단말기 102: 리어 케이스
1021: 제1 메탈 케이스 1022: 제2 메탈 케이스
1023: 제3 메탈 케이스 1025: 제1 비전도 케이스
1026: 제2 비전도 케이스 110: 무선통신부
120: 입력부
140: 센싱부 150: 출력부
160: 인터페이스부 170: 메모리
180: 제어부 190: 전원공급부
210: 제1 코일 220: 제2 코일
230: 제1 공진기 235: 제1 매칭회로
240: 제2 공진기 245: 제2 매칭회로
238: 스위치

Claims

제1 메탈 케이스 및 제2 메탈 케이스 및 상기 제1 메탈 케이스와 상기 제2 메탈 케이스 사이에 위치하는 제1 비전도 케이스를 포함하는 하우징;
상기 하우징의 내측에 실장되는 배터리;
상기 하우징의 내측에 위치하며 상기 제1 메탈 케이스가 커버하는 영역에 배치는 제1 코일;
상기 제1 코일에 흐르는 전류를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 충전모듈을 포함하는 메인기판; 및
제1 주파수에 상응하는 제1 매칭 회로를 포함하며 상기 제1 비전도 케이스 가 커버하는 영역에 배치되는 제1 공진기를 포함하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제1 메탈 케이스와 상기 제2 메탈 케이스는 일정 간격 이격되어 배치되어 슬릿을 형성하고,
상기 제1 비전도 케이스는 상기 슬릿에 위치하며,
상기 제1 공진기는 상기 슬릿과 나란히 연장된 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제1 공진기는 상기 제1 메탈 케이스와 양 단부가 연결된 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제3항에 있어서,
상기 메인기판은 상기 제1 메탈 케이스와 전기적으로 차단된 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 메인기판은 상기 제1 메탈 케이스와 전기적으로 연결된 그라운드를 포함하고,
상기 제1 공진기의 적어도 일단은 상기 메인기판에 연결된 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 내측에 위치하고 제2 주파수의 신호로 근거리 무선통신을 수행하는 제2 코일을 더 포함하는 이동 단말기.
제6항에 있어서,
상기 제2 주파수에 상응하는 제2 매칭 회로를 포함하며 상기 제1 비전도 케이스가 커버하는 영역에 배치되는 제2 공진기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제6항에 있어서,
상기 제1 공진기는
상기 제2 주파수에 상응하는 제3 매칭회로; 및
상기 제1 매칭회로 또는 상기 제3 매칭회로 중 하나와 선택적으로 연결하는 스위치를 더 포함하며,
상기 제어부는 배터리 충전시 상기 제1 공진기와 상기 제1 매칭회로를 연결하고, 상기 근거리 무선통신 수행시 상기 제1 공진기와 상기 제3 매칭회로를 연결하도록 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제7항에 있어서,
상기 제2 공진기는 상기 제1 주파수에 상응하는 제4 매칭회로를 더 포함하며,
상기 제어부는
상기 근거리 무선통신 수행시 상기 제2 공진기와 상기 제2 매칭회로를 연결하고,
배터리 충전시 상기 제2 공진기와 상기 제4 매칭회로를 연결하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제8항에 있어서,
상기 제2 공진기는 상기 제1 메탈 케이스 및 상기 제2 메탈 케이스 중 하나와 연결하는 스위치를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 근거리 무선통신 수행시 상기 제2 공진기와 상기 제1 메탈 케이스를 연결하고,
배터리 충전 시 상기 제2 공진기와 상기 제2 메탈 케이스를 연결하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제5항에 있어서,
상기 제2 코일은 상기 제2메탈 케이스와 상응하는 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제6항에 있어서,
상기 제2 메탈 케이스는 상기 제1 메탈 케이스의 일측에 위치하고,
상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 상기 제1 메탈 케이스와 상응하는 위치에 실장되며,
상기 제1 메탈 케이스의 타측에 위치하는 제3 메탈 케이스; 및
상기 제1 메탈 케이스와 상기 제3 메탈 케이스 사이에 위치하는 제2 비전도 케이스; 및
상기 제2 비전도 케이스와 상응하는 위치에 배치되는 제2 공진기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 매칭회로는 적어도 하나의 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.