KR101117863B1 - 촉각 터치 감지형 입력 디바이스를 포함하는 휴대용 전자 디바이스 및 이의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

터치 감지형 입력 표면을 갖는 전자 디바이스를 제어하는 방법은, 그 위의 터치 이벤트의 터치 감지형 입력 표면을 모니터하고, 터치 감지형 입력 표면 상의 터치 이벤트의 검출에 응답하여 전자 디바이스의 베이스에 대한 터치 감지형 입력 표면의 제1 이동을 일으키는 터치 감지형 입력 표면에 대한 힘을 조정하는 것을 포함한다. 힘은 터치 감지형 입력 표면에 대한 단일 방향으로 적어도 하나의 액츄에이터에 의해 가해진다.

Description

촉각 터치 감지형 입력 디바이스를 포함하는 휴대용 전자 디바이스 및 이의 제어 방법{PORTABLE ELECTRONIC DEVICE INCLUDING TACTILE TOUCH-SENSITIVE INPUT DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING SAME}
본 개시는 일반적으로 터치 감지형(touch-sensitive) 입력 디바이스를 포함하는 휴대용 전자 디바이스 및 이러한 입력 디바이스에 대한 촉각 피드백(tactile feedback)의 제공에 관련된 것이다.
휴대용 전자 디바이스를 비롯한 전자 디바이스는 광범위하게 사용되기에 이르렀고, 예를 들어 전화, 전자 메시징 및 기타 개인 정보 관리자(PIM; personal information manager) 애플리케이션 기능을 포함하는 다양한 기능을 제공할 수 있다. 휴대용 전자 디바이스는 단순한 셀룰러 전화, 스마트 전화, 무선 PDA, 및 무선 802.11 또는 블루투스 능력을 구비한 랩톱 컴퓨터와 같은 이동국을 포함하는 여러 유형의 디바이스를 포함할 수 있다. 터치 감지형 입력 디바이스는 휴대용 전자 디바이스 상의 입력에 유용하다.
PDA 또는 스마트 전화와 같은 디바이스는 일반적으로 핸드헬드 사용과 용이한 휴대성을 위한 것이다. 휴대성을 위해서는 일반적으로 보다 작은 디바이스가 바 람직하다. 이러한 핸드헬드 디바이스는 작고 그에 따라 사용자 입력 및 출력 디바이스에 이용할 수 있는 공간이 한정되므로, 이러한 핸드헬드 디바이스에 대해서는 터치 감지형 오버레이를 구비한 액정 디스플레이와 같은 디스플레이로 구성된 터치 스크린 디바이스가 유용하다. 또한, 터치 스크린 디바이스 상의 스크린 콘텐츠는 수행될 동작 및 기능에 따라 변경될 수 있다.
터치 감지형 입력 디바이스는 사용자 상호작용 및 응답에 관련하여 고유의 단점을 갖는다. 특히, 터치 피드백이 부족한 결과로서 선택 동안 더블 입력과 같이 터치 감지형 입력 디바이스를 사용하여 특징부(feature)를 선택하는데 있어서 오류가 일어날 수 있다. 오디오 피드백과 같은 피드백을 제공하는 터치 스크린 디바이스가 공지되어 있지만, 이러한 디바이스는 바람직한 촉각 피드백을 제공하지 못한다. 터치 감지형 디바이스의 촉각 피드백의 제공 및 제어에 있어서의 부가적인 개선이 바람직할 것이다.
본 발명은 촉각 터치 감지형 입력 디바이스를 포함하는 휴대용 전자 디바이스 및 이의 제어 방법을 제공하고자 한다.
하나의 양상에 따르면, 터치 감지형 디스플레이 및 베이스를 갖는 전자 디바이스를 제어하는 방법이 제공될 수 있으며, 본 방법은, 터치 감지형 디스플레이 상의 터치 이벤트를 검출하고; 상기 터치 감지형 디스플레이 상의 터치 이벤트를 검출하는 것에 응답하여, 적어도 하나의 액츄에이터(actuator)에 의해 상승(ramp-up) 기간 동안 힘을 증가시키고 콜랩스(collapse) 기간 동안 힘을 감소시킴으로써 베이스로부터 멀어지는 방향으로 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 힘을 부여하는 것을 포함한다.
하나의 양상에 따르면, 터치 감지형 입력 표면을 갖는 전자 디바이스를 제어하는 방법이 제공될 수 있다. 본 방법은, 그 위의 터치 이벤트에 대하여 터치 감지형 입력 표면을 모니터하고, 상기 터치 감지형 입력 표면 상의 터치 이벤트의 검출에 응답하여, 전자 디바이스의 베이스에 대한 터치 감지형 입력 표면의 제1 이동을 일으키기 위해 상기 터치 감지형 입력 표면에 대한 힘을 조정하는 것을 포함한다. 힘은 터치 감지형 입력 표면에 대한 단일 방향으로 적어도 하나의 액츄에이터에 의해 가해질 수 있다.
상기 제1 이동을 일으키기 위해 터치 감지형 입력 표면에 대한 힘을 조정하 는 것은, 돔형 스위치의 콜랩스를 시뮬레이션하기 위해 상기 터치 감지형 입력 표면을 상기 베이스를 향하여 이동시키도록 콜랩스 기간 동안 힘을 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 상기 제1 이동을 일으키기 위해 상기 터치 감지형 입력 표면에 대한 힘을 조정하는 것은, 상기 콜랩스 기간 동안 힘을 감소시키기 전에, 상승 기간 동안 상기 베이스로부터 멀어지는 방향으로 상기 터치 감지형 입력 표면에 대한 힘을 증가시키는 것을 포함할 수 있으며, 상기 상승 기간은 상기 콜랩스 기간보다 길다.
본 방법은 상기 터치 감지형 입력 표면 상의 터치 이벤트의 종료를 검출하는 것에 응답하여 상기 베이스에 대한 터치 감지형 입력 표면의 제2 이동을 일으키기 위해 힘을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 제2 이동을 일으키기 위해 힘을 조정하는 것은, 상기 돔형 스위치의 해제(release)를 시뮬레이션하기 위해 상기 베이스로부터 멀어지도록 상기 터치 감지형 입력 표면을 이동시키기 위해 해제 기간 동안 힘을 증가시키는 것을 포함할 수 있다. 상기 제2 이동을 일으키기 위해 힘을 조정하는 것은, 상기 해제 기간 동안 힘을 증가시킨 후에, 상기 터치 감지형 입력 표면을 상기 베이스를 향하여 이동시키도록 하강(ramp-down) 기간 동안 힘을 감소시키는 것을 포함할 수 있으며, 상기 하강 기간은 상기 해제 기간보다 길다.
상기 힘을 조정하는 것은 상기 베이스와 상기 터치 감지형 입력 표면 사이에 배치되는 적어도 하나의 압전 액츄에이터에서의 전하(charge)를 조정하는 것을 포함할 수 있다. 전하를 조정하는 것은 복수의 압전 액츄에이터의 각각에서 각각의 전하를 조정하는 것을 포함할 수 있다. 각각의 압전 액츄에이터는 상기 제1 이동을 일으키도록 변형하기 위해 탄성 변형 가능한 기판에 부착된 압전 디스크를 포함할 수 있다.
모니터링은 상기 터치 감지형 입력 표면에 대해 외부에서 가해지는 힘을 모니터하는 것을 포함할 수 있고, 상기 제1 이동을 일으키기 위해 상기 터치 감지형 입력 표면에 대한 힘을 조정하는 것은 상기 터치 감지형 입력 표면에 대해 외부에서 가해지는 힘이 임계 힘을 초과하는 것으로 판정하는 것에 응답하여 힘을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 힘을 모니터하는 것은 상기 터치 감지형 입력 표면과 상기 베이스 사이에 배치되는 적어도 하나의 힘 감지 저항(force-sensing resistor)에서 힘을 모니터하는 것을 포함할 수 있다.
상기 터치 감지형 입력 표면은 터치 스크린 디스플레이를 제공하기 위한 LCD 디스플레이 상에 배치될 수 있고, 본 방법은 상기 터치 스크린 디스플레이 상에 적어도 하나의 사용자 선택 가능한 특징부를 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스를 렌더링하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제1 이동을 일으키기 위해 상기 터치 감지형 입력 표면에 대한 힘을 조정하는 것은, 터치 이벤트의 검출에 응답하여 상기 터치 이벤트가 상기 적어도 하나의 사용자 선택 가능한 특징부에서 일어난 것으로 판정되는 경우 수행될 수 있다.
다른 양상에 따르면, 전자 디바이스에 있어서, 베이스, 상기 베이스로부터 이격되어 있으며 상기 베이스에 대하여 이동 가능한 터치 감지형 입력 표면, 및 상기 터치 감지형 입력 표면 상의 터치 이벤트의 검출에 응답하여 상기 베이스에 대한 상기 터치 감지형 입력 표면의 제1 이동을 일으키기 위해 상기 터치 감지형 입 력 표면에 대한 힘의 조정을 위해 상기 베이스와 상기 터치 감지형 입력 표면 사이에 압전 액츄에이터를 포함하는 작동 장치(actuating arrangement)를 포함하는 전자 디바이스가 제공될 수 있다. 힘은 터치 감지형 입력 표면에 대한 단일 방향으로 액츄에이터에 의해 가해진다.
전자 디바이스는 상기 터치 감지형 입력 표면에 대한 힘을 검출하기 위해 상기 베이스와 상기 터치 감지형 입력 표면 사이에 배치되는 적어도 하나의 힘 센서를 포함할 수 있다. 전자 디바이스는 또한 디스플레이를 포함할 수 있으며, 상기 디스플레이 상에 터치 스크린 디스플레이를 제공하기 위하여 상기 터치 감지형 입력 표면이 배치된다.
또 다른 양상에 따르면, 컴퓨터 판독가능한 매체에 있어서, 그 위의 터치 이벤트에 대하여 터치 감지형 입력 표면을 모니터하고, 상기 터치 감지형 입력 표면 상의 터치 이벤트의 검출에 응답하여, 전자 디바이스의 베이스에 대한 터치 감지형 입력 표면의 제1 이동을 일으키기 위해 상기 터치 감지형 입력 표면에 대한 힘을 조정하도록, 터치 감지형 입력 표면을 갖는 전자 디바이스에서의 프로세서에 의한 실행을 위해 컴퓨터 판독가능한 코드가 구현되어 있는 컴퓨터 판독가능한 매체가 제공될 수 있다. 힘은 터치 감지형 입력 표면에 대한 단일 방향으로 적어도 하나의 액츄에이터에 의해 가해질 수 있다.
유리하게, 압전 액츄에이터에 의한 터치 스크린 디스플레이일 수 있는 터치 감지형 입력 표면에 대한 힘은, (사용자의 손가락에 의한) 외부에서 가해지는 힘에 대항하며 터치 스크린 디스플레이의 이동을 일으키는 힘의 형태로 사용자에게 촉각 피드백을 제공하도록 제어될 수 있다. 터치가 검출될 때 힘을 증가시키고 그리고 터치 스크린 디스플레이에 가해지는 힘을 감소시키도록 압전 액츄에이터는 터치가 검출되면 한 번 순환될 수 있다. 또한, 터치 스크린 디스플레이의 터치 감지형 오버레이에 대해 가해지는 힘은 압전 액츄에이터에 의해 한 방향으로 가해질 수 있다. 따라서, 터치 이벤트의 판정에 응답하여 제공되는 피드백 및 터치 감지형 입력 표면에 가해진 힘과 결과적인 이동이, 돔형 스위치와 같은 기계적 스위치의 힘과 결과적인 이동을 시뮬레이션하도록, 제어될 수 있도록 촉각 피드백이 제어될 수 있다. 따라서, 압전 디스크를 포함하는 압전 액츄에이터를 사용하여 사용자가 인식할 수 있는 바람직한 촉각 피드백이 제공된다. 압전 액츄에이터에서의 전하는, 터치 스크린 디스플레이에서의 터치 입력을 검출하면, 힘을 제어하고 바람직한 촉각 피드백을 제공하도록, 제어될 수 있다. 압전 디스크가 부착되는 장착 디스크에 휨력(bending force)을 인가함으로써 터치 감지형 입력 표면을 이동시키게끔 용량성 전하(capacitive charge)를 축적하도록 제어된 기간 동안 전류 또는 전압이 인가될 수 있다. 그 다음, 터치 스크린 디스플레이의 이동을 일으키거나 허용하도록 제어된 기간 동안 커패시턴스가 방전될 수 있다. 따라서, 예를 들어 가상 버튼이나 특징부에 대응하지 않는 영역에서 터치 스크린 디스플레이를 터치하면 촉각 피드백을 제공하지 않으며, 가상 버튼이나 특징부에 대응하는 영역에서 터치 스크린 디스플레이를 터치하면 이러한 촉각 피드백을 제공하게 되도록, 터치 스크린 디스플레이 상의 특정 영역에서의 터치 이벤트에 대하여 촉각 피드백이 제공될 수 있다. 또한, 임계치를 초과하는 외부에서 가해지는 힘의 판정에 응답하여, 촉각 피드백이 제공될 수 있다. 따라서, 사용자가 임계치를 초과할 만큼 충분한 힘으로 터치 스크린 디스플레이를 터치하는 경우, 촉각 피드백이 제공된다.
압전 디스크를 구비한 작동 장치는 터치 스크린 디스플레이 상의 터치 이벤트에 응답하여 바람직한 촉각 피드백을 제공할 수 있다. 터치 감지형 입력 표면의 터치시 돔형 스위치의 작동을 시뮬레이션하도록 압전 액츄에이터 또는 액츄에이터들을 제어하는 것은, 사용자에게 입력의 수신을 확인시키기 위한 바람직한 촉각 피드백을 제공할 수 있으며, 그리하여 명확한 응답을 제공하고 더블 입력과 같은 입력 오류의 기회를 감소시키며, 사용 시간을 감소시키고 사용자 만족도를 증가시킬 수 있다. 또한, 압전 디스크는 얇을 수 있으므로, 디바이스의 두께를 크게 늘리지 않으면서 사용자에게 바람직한 촉각 피드백을 제공할 수 있다.
이제 단지 예로써 첨부 도면을 참조하여 본 개시의 실시예가 설명될 것이다.
설명을 단순하고 명확하게 하기 위하여, 적절하게 간주되는 경우에 참조 번호는 대응하거나 유사한 구성요소를 표시하도록 도면들 사이에 반복될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 구체적인 상세사항이 설명된다. 그러나, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 명세서에 기재된 실시예가 이러한 구체적인 상세사항 없이도 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 다른 경우로, 본 명세서에 기재되는 실시예를 모호하게 하지 않도록, 주지된 방법, 절차 및 컴포넌트는 상세하게 설명되지 않았 다. 또한, 설명이 본 명세서에 기재된 실시예의 범위를 한정하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
본 개시는 일반적으로 여기에 기재된 실시예에서는 휴대용 전자 디바이스인 전자 디바이스에 관한 것이다. 휴대용 전자 디바이스의 예는 페이저, 셀룰러 전화, 셀룰러 스마트폰, 무선 전자수첩, PDA, 무선 가능형 노트북 컴퓨터 등과 같은 모바일 또는 핸드헬드 무선 통신 디바이스를 포함한다.
휴대용 전자 디바이스는 송수신국의 네트워크를 통하여 다른 휴대용 전자 디바이스나 컴퓨터 시스템과 통신할 수 있는 성능을 비롯한 진보된 데이터 통신 성능을 구비한 양방향 통신 디바이스일 수 있다. 휴대용 전자 디바이스는 또한 음성 통신이 가능한 성능을 가질 수 있다. 휴대용 전자 디바이스에 의해 제공되는 기능에 따라, 데이터 메시징 디바이스, 양방향 페이저, 데이터 메시징 성능을 구비한 셀룰러 전화, 무선 인터넷 기기, 또는 데이터 통신 디바이스(전화 성능을 갖거나 갖지 않음)로 부를 수 있다. 휴대용 전자 디바이스는 또한 핸드헬드 전자 게임 디바이스, 디지털 사진 앨범, 디지털 카메라 등으로서 무선 통신 성능을 구비하지 않은 휴대용 디바이스일 수도 있다.
도 1을 참조하면, 휴대용 전자 디바이스(20)의 일 실시예의 예의 블록도가 도시되어 있다. 휴대용 전자 디바이스(20)는 휴대용 전자 디바이스(20)의 전반적인 동작을 제어하는 프로세서(22)와 같은 다수의 컴포넌트들을 포함한다. 데이터 및 음성 통신을 비롯한 통신 기능이 통신 서브시스템(24)을 통하여 수행된다. 휴대용 전자 디바이스(20)에 의해 수신되는 데이터는 임의의 적합한 압축해제 기술(예를 들어, YK 압축해제 및 기타 공지 기술) 및 암호화 기술(예를 들어, DES(Data Encryption Standard), Triple DES, 또는 AES(Advanced Encryption Standard)와 같은 암호화 기술을 사용함)에 따라 동작하는 디코더(26)에 의해 압축해제 및 해독될 수 있다. 통신 서브시스템(24)은 무선 네트워크(1000)로부터 메시지를 수신하고 무선 네트워크(1000)에 메시지를 송신한다. 휴대용 전자 디바이스(20)의 이 예에서, 통신 서브시스템(24)은 GSM(Global System for Mobile Communication) 및 GPRS(General Packet Radio Service) 표준에 따라 구성된다. GSM/GPRS 무선 네트워크는 세계적으로 사용되고 있으며, 이들 표준은 결국 EDGE(Enhanced Data GSM Environment) 및 UMTS(Universal Mobile Telecommunications Service)로 대체될 것으로 예상된다. 새로운 표준들이 여전히 정의되고 있지만, 이들은 본 명세서에 기재된 네트워크 거동에 대해 유사성을 가질 것으로 보이며, 또한 당해 기술 분야에서의 숙련된 자라면 본 명세서에 기재된 실시예는 미래에 개발되는 임의의 기타 적합한 표준을 사용하도록 의도된다는 것을 이해할 것이다. 통신 서브시스템(24)을 무선 네트워크(1000)와 접속시키는 무선 링크는 GSM/GPRS 통신에 대하여 규정되는 정의된 프로토콜에 따라 동작하는 하나 이상의 서로 다른 무선 주파수(RF) 채널을 나타낸다. 보다 새로운 네트워크 프로토콜에 따라, 이들 채널들은 회선 교환 음성 통신 및 패킷 교환 데이터 통신 둘 다를 지원할 수 있다.
하나의 구현예에서 휴대용 전자 디바이스(20)와 연관된 무선 네트워크(1000)가 GSM/GPRS 무선 네트워크이지만, 다양한 구현예에서 다른 무선 네트워크도 또한 휴대용 전자 디바이스(20)와 연관될 수 있다. 채용될 수 있는 다양한 유형의 무선 네트워크로는, 예를 들어 데이터 중심의 무선 네트워크, 음성 중심의 무선 네트워크, 및 동일한 물리적 기지국을 통해 음성 및 데이터 통신 둘 다를 지원할 수 있는 듀얼 모드 네트워크를 포함한다. 조합된 듀얼-모드 네트워크는 CDMA(Code Division Multiple Access) 또는 CDMA2000 네트워크, GSM/GPRS 네트워크(상기 언급된 바와 같음), 및 EDGE와 UMTS와 같은 미래의 제3 세대(3G) 네트워크를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 데이터 중심 네트워크의 일부 다른 예로는 WiFi 802.11, MobitexTM 및 DataTACTM 네트워크 통신 시스템을 포함한다. 다른 음성 중심 데이터 네트워크의 예로는 GSM과 같은 PCS(Personal Communication Systems) 네트워크 및 TDMA(Time Division Multiple Access) 시스템을 포함한다.
프로세서(22)는 또한 RAM(28), 플래시 메모리(30), 전자 컨트롤러(36)에 접속된 터치 감지형 오버레이(34) 형태의 터치 감지형 입력 표면을 구비하며 다같이 터치 스크린 디스플레이(38)를 구성하는 디스플레이(32), 보조 입력/출력(I/O) 서브시스템(40), 데이터 포트(42), 스피커(44), 마이크로폰(46), 단거리 통신(48) 및 기타 디바이스 서브시스템(50)과 같은 추가의 서브시스템과 상호작용한다. 터치 감지형 오버레이(34)와 전자 컨트롤러(36)는 터치 감지형 입력 디바이스를 제공하고, 프로세서(22)는 전자 컨트롤러(36)를 통하여 터치 감지형 오버레이(34)와 상호작용한다. 작동 장치(39)는 프로세서(22)에 접속되어 이와 통신한다.
휴대용 전자 디바이스(20)의 서브시스템 중 일부는 통신 관련 기능을 수행하는 반면, 다른 서브시스템은 "상주형" 또는 온디바이스(on-device) 기능을 제공할 수 있다. 예로써, 디스플레이(32)와 터치 감지형 오버레이(34)는 네트워크(1000)를 통한 전송을 위한 텍스트 메시지의 입력과 같은 통신 관련 기능과, 계산기나 작업 리스트 기능과 같은 디바이스 상주형 기능 둘 다에 사용될 수 있다.
휴대용 전자 디바이스(20)는 네트워크 등록 또는 활성화 절차가 완료된 후에 무선 네트워크(1000)를 통하여 통신 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 네트워크 액세스는 휴대용 전자 디바이스(20)의 가입자 또는 사용자와 연관된다. 본 실시예에 따라 가입자를 식별하기 위하여, 휴대용 전자 디바이스(20)는 네트워크(1000)와 같은 네트워크와 통신하기 위해 SIM/RUIM 인터페이스(54)에 삽입된 SIM/RUIM 카드(52)(즉, 가입자 아이덴티티 모듈 또는 탈착가능한 사용자 아이덴티티 모듈)를 사용한다. SIM/RUIM 카드(52)는 무엇보다도 휴대용 전자 디바이스(20)의 가입자를 식별하고 휴대용 전자 디바이스(20)를 개인화하는데 사용될 수 있는 종래 "스마트 카드"의 한 유형이다. 본 실시예에서, 휴대용 전자 디바이스(20)는 SIM/RUIM 카드(52)가 없으면 무선 네트워크(1000)와의 통신에 완전하게 동작되지 않는다. SIM/RUIM 인터페이스(54)에 SIM/RUIM 카드(52)를 삽입함으로써, 가입자는 모든 가입된 서비스에 액세스할 수 있다. 서비스는 이메일, 음성 메일, 단문 메시지 서비스(SMS), 및 멀티미디어 메시징 서비스(MMS)와 같은 메시징 및 웹 브라우징을 포함할 수 있다. 보다 진보된 서비스로는 POS(point of sale), 필드 서비스 및 영업 자동화를 포함할 수 있다. SIM/RUIM 카드(52)는 프로세서 및 정보를 저장하기 위한 메모리를 포함한다. SIM/RUIM 카드(52)가 SIM/RUIM 인터페이스(54)에 삽입되면, 이는 프로세서(22)에 결합된다. 가입자를 식별하기 위하여, SIM/RUIM 카드(52)는 IMSI(International Mobile Subscriber Identity)와 같은 일부 사용자 파라미터를 포함할 수 있다. SIM/RUIM 카드(52)를 사용하는 것의 이점으로는 가입자가 반드시 어느 단일 물리적 휴대용 전자 디바이스에 구속되어야 할 필요가 없다는 점이다. SIM/RUIM 카드(52)는 메모장(또는 달력) 정보 및 최신 통화 정보를 포함하여, 휴대용 전자 디바이스에 대한 추가의 가입자 정보도 저장할 수 있다. 대안으로서, 사용자 식별 정보는 또한 플래시 메모리(30)로 프로그래밍될 수 있다.
휴대용 전자 디바이스(20)는 배터리 작동형 디바이스이고, 하나 이상의 충전가능한 배터리(58)를 수용하기 위한 배터리 인터페이스(56)를 포함한다. 적어도 일부 실시예에서, 배터리(58)는 내장형 마이크로프로세서를 구비한 스마트 배터리일 수 있다. 배터리 인터페이스(56)는 레귤레이터(도시되지 않음)에 결합되고, 레귤레이터는 배터리(58)가 휴대용 전자 디바이스(20)에 전력 V+을 제공하는 것을 돕는다. 현행 기술은 배터리를 사용하지만, 마이크로 연료 셀과 같은 미래의 기술이 휴대용 전자 디바이스(20)에 전력을 제공할 수도 있다.
휴대용 전자 디바이스(20)는 또한 운영 시스템(60) 및 소프트웨어 컴포넌트(62)를 포함하며, 이는 아래에 보다 상세하게 설명된다. 프로세서(22)에 의해 실행되는 운영 시스템(60) 및 소프트웨어 컴포넌트(62)는 통상적으로 플래시 메모리(30)와 같은 영구 저장공간에 저장되고, 이는 대안으로서 ROM 또는 유사한 저장 구성요소(도시되지 않음)일 수도 있다. 당해 기술 분야의 숙련된 자라면, 운영 시스템(60) 및 특정 소프트웨어 애플리케이션(64, 66, 68, 70 및 72) 또는 이의 일부와 같은 소프트웨어 컴포넌트(62)의 부분들이 RAM(28)과 같은 휘발성 저장공간에 임시 로딩될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 당해 기술 분야의 숙련된 자에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 기타 소프트웨어 컴포넌트도 또한 포함될 수 있다.
데이터 및 음성 통신 애플리케이션을 포함하며 기본적인 디바이스 동작을 제어하는 소프트웨어 컴포넌트(62)의 서브세트는 보통 휴대용 전자 디바이스(20)의 제조 중에 휴대용 전자 디바이스(20) 상에 설치될 것이다. 기타 소프트웨어 애플리케이션은 휴대용 전자 디바이스(20)의 사용자가 전자 메시지를 송수신할 수 있게 해주는 임의의 적합한 소프트웨어 프로그램일 수 있는 메시지 애플리케이션(64)을 포함한다. 당해 기술 분야에 숙련된 자에게 주지되어 있는 바와 같이 메시지 애플리케이션(64)에 대한 다양한 대안이 존재한다. 사용자에 의해 송신되거나 수신된 메시지는 통상적으로 휴대용 전자 디바이스(20)의 플래시 메모리(30) 또는 휴대용 전자 디바이스(20) 내의 일부 기타 적합한 저장 구성요소에 저장된다. 적어도 일부 실시예에서, 송신되고 수신된 메시지의 일부는, 휴대용 전자 디바이스(20)가 통신하는 연관된 호스트 시스템의 데이터 저장공간에와 같이, 디바이스(20)로부터 원격으로 저장될 수 있다.
소프트웨어 컴포넌트(62)는 디바이스 상태 모듈(66), PIM(68), 및 기타 적합한 모듈(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 디바이스 상태 모듈(66)은 지속성을 제공하고, 즉 디바이스 상태 모듈(66)은 휴대용 전자 디바이스(20)가 전원이 꺼지거나 전력을 손실한 경우 데이터가 손실되지 않도록 중요한 디바이스 데이터가 플래시 메모리(30)와 같은 영구 메모리에 저장되어 있음을 보장한다.
PIM(68)은 이메일, 연락처, 일정, 음성 메일, 약속, 및 작업 항목(이에 한정 되는 것은 아님)과 같이 사용자가 관심있는 데이터 항목을 조직화 및 관리하기 위한 기능을 포함한다. PIM(68)은 무선 네트워크(1000)를 통하여 데이터 항목을 송신하고 수신할 수 있는 능력을 갖는다. PIM 데이터 항목은, 호스트 컴퓨터 시스템에 저장되고 그리고/또는 이와 연관된 휴대용 전자 디바이스 가입자의 대응하는 데이터 항목과 무선 네트워크(1000)를 통하여 끊김없이(seamlessly) 통합, 동기화, 및 업데이트될 수 있다. 이 기능은 이러한 항목과 관련하여 휴대용 전자 디바이스(20) 상에 미러(mirrored) 호스트 컴퓨터를 생성한다. 이는 호스트 컴퓨터 시스템이 휴대용 전자 디바이스 가입자의 사무실 컴퓨터 시스템인 경우 특히 유리할 수 있다.
소프트웨어 컴포넌트(62)는 또한 접속 모듈(70), 및 IT(information technology) 정책 모듈(72)을 포함한다. 접속 모듈(70)은 휴대용 전자 디바이스(20)가 인터페이스할 권한이 부여된 기업 시스템과 같은 임의의 호스트 시스템 및 무선 인프라구조와 통신하도록 휴대용 전자 디바이스(20)에 요구되는 통신 프로토콜을 구현한다.
접속 모듈(70)은 휴대용 전자 디바이스(20)가 기업 시스템과 연관된 많은 수의 서비스를 사용할 수 있게 해주도록 휴대용 전자 디바이스(20)와 통합될 수 있는 일 세트의 API를 포함한다. 접속 모듈(70)은 휴대용 전자 디바이스(20)가 호스트 시스템과의 단 대 단 보안(end-to-end secure) 인증된 통신 파이프를 확립할 수 있게 해준다. 접속 모듈(70)에 의해 액세스가 제공되는 애플리케이션의 서브세트는 호스트 시스템으로부터 휴대용 전자 디바이스(20)에 IT 정책 커맨드를 전달하는데 사용될 수 있다. 이는 무선 또는 유선 방식으로 행해질 수 있다. 그 다음, 이들 명 령은 디바이스(20)의 구성을 수정하도록 IT 정책 모듈(72)에 전달될 수 있다. 대안으로서, 일부 경우에, IT 정책 업데이트는 또한 유선 접속을 통하여 행해질 수 있다.
기타 유형의 소프트웨어 애플리케이션이 또한 휴대용 전자 디바이스(20) 상에 설치될 수 있다. 이들 소프트웨어 애플리케이션은 휴대용 전자 디바이스(20)의 제조 후에 추가되는 써드파티(third party) 애플리케이션일 수 있다. 써드파티 애플리케이션의 예로는 게임, 계산기, 유틸리티 등을 포함한다.
추가의 애플리케이션은 무선 네트워크(1000), 보조 I/O 서브시스템(40), 데이터 포트(42), 단거리 통신 서브시스템(48), 또는 임의의 기타 적합한 디바이스 서브시스템(50) 중 적어도 하나를 통하여 휴대용 전자 디바이스(20) 상에 로딩될 수 있다. 애플리케이션 설치에서의 이러한 유연성은 휴대용 전자 디바이스(20)의 기능을 증가시키고, 향상된 온디바이스 기능, 통신 관련 기능, 또는 둘 다를 제공할 수 있다. 예를 들어, 보안 통신 애플리케이션은 전자 상거래 기능 및 기타 이러한 금융 거래가 휴대용 전자 디바이스(20)를 사용하여 수행될 수 있게 해줄 수 있다.
데이터 포트(42)는 가입자가 외부 디바이스 또는 소프트웨어 애플리케이션을 통하여 우선권을 설정할 수 있게 해주고, 무선 통신 네트워크를 통하지 않고 휴대용 전자 디바이스(20)에 정보 또는 소프트웨어 다운로드를 제공함으로써 휴대용 전자 디바이스(20)의 성능을 확장한다. 예를 들어, 대안의 다운로드 경로가 직접적이고 그에 따라 신뢰성있고 믿음직한 접속을 통하여 휴대용 전자 디바이스(20) 상에 암호화 키를 로딩하는데 사용되어 보안 디바이스 통신을 제공할 수 있다.
데이터 포트(42)는 휴대용 전자 디바이스(20)와 또 다른 컴퓨팅 디바이스 사이의 데이터 통신을 가능하게 하는 임의의 적합한 포트일 수 있다. 데이터 포트(42)는 직렬 또는 병렬 포트일 수 있다. 일부 예에서, 데이터 포트(42)는 데이터 전송을 위한 데이터 라인 및 휴대용 전자 디바이스(20)의 배터리(58)를 충전할 충전 전류를 제공할 수 있는 공급 라인을 포함하는 USB 포트일 수 있다.
단거리 통신 서브시스템(48)은 무선 네트워크(1000)를 사용하지 않고 휴대용 전자 디바이스(20)와 다른 시스템이나 디바이스 사이의 통신을 제공한다. 예를 들어, 단거리 통신 서브시스템(48)은 단거리 통신을 위한 적외선 디바이스와 관련 회로 및 컴포넌트를 포함할 수 있다. 단거리 통신 표준의 예로는 IrDA(Infrared Data Association)에 의해 개발된 표준, 블루투스, 및 IEEE에 의해 개발된 표준의 802.11 패밀리를 포함한다.
사용시, 텍스트 메시지, 이메일 메시지 또는 웹 페이지 다운로드와 같은 수신 신호는 통신 서브시스템(24)에 의해 처리되고 프로세서(22)에 입력된다. 그 다음, 프로세서(22)는 디스플레이 디바이스(32) 또는 대안으로서 보조 I/O 서브시스템(40)에의 출력을 위해 수신 신호를 처리한다. 가입자는 또한, 예를 들어, 터치 스크린 디스플레이(38)의 일부인 디스플레이(32) 상의 터치 감지형 오버레이(34), 및 가능하면 보조 I/O 서브시스템(40)을 사용하여, 이메일 메시지와 같은 데이터 항목을 구성할 수 있다. 보조 서브시스템(40)은 마우스, 트랙볼, 적외선 지문 검출기, 또는 동적 버튼 프레싱 성능을 구비한 롤러 휠과 같은 디바이스를 포함할 수 있다. 구성된 항목은 통신 서브시스템(24)을 통하여 무선 네트워크(1000)를 통해 전송될 수 있다.
음성 통신의 경우, 수신 신호가 스피커(44)로 출력되고 전송을 위한 신호가 마이크로폰(46)에 의해 생성된다는 점을 제외하고는, 휴대용 전자 디바이스(20)의 전반적인 동작이 실질적으로 유사하다. 음성 메시지 녹음 서브시스템과 같은 대안의 음성 또는 오디오 I/O 서브시스템도 또한 휴대용 전자 디바이스(20) 상에 구현될 수 있다. 음성 또는 오디오 신호 출력이 주로 스피커(44)를 통하여 달성되지만, 디스플레이(32)도 또한 발신측의 신원, 음성 통화의 지속시간, 또는 기타 음성 통화 관련 정보와 같은 추가의 정보를 제공하는 데 사용될 수 있다.
먼저 세로 배향의 휴대용 전자 디바이스(20)의 일 예의 정면도를 도시한 도 2를 참조한다. 휴대용 전자 디바이스(20)는 하우징(74)을 포함하며, 하우징(74)은 도 1에 도시되어 있는 내부 컴포넌트들을 수용하고, 휴대용 전자 디바이스(20)가 사용 중일 때 터치 스크린 디스플레이(38)가 이와의 사용자 상호작용을 위해 노출되도록 터치 스크린 디스플레이(38)를 둘러싼다. 터치 스크린 디스플레이(38)가 예를 들어 휴대용 전자 디바이스(20)의 동작 중의 데이터의 사용자 입력을 위해 예를 들어 애플리케이션, 옵션, 또는 키보드의 키의 사용자 선택을 위한 가상 버튼의 형태로 그 위에 렌더링된 임의의 적합한 수의 사용자 선택 가능한 특징부를 포함할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
터치 스크린 디스플레이(38)는 용량성 터치 스크린 디스플레이와 같은 임의의 적합한 터치 스크린 디스플레이일 수 있다. 용량성 터치 스크린 디스플레이는 디스플레이(32)와, 용량성 터치 감지형 오버레이 형태의 도 1에 도시된 바와 같은 터치 감지형 오버레이(34)를 포함한다. 용량성 터치 감지형 오버레이 형태의 터치 감지형 오버레이(34)는 적층 구조로 다수의 층들을 포함하며 적합한 광학 투명 접착제를 통하여 디스플레이(32)에 고정될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 층들은, 예를 들어, 적합한 접착제에 의해 LCD 디스플레이(32)에 고정된 기판, 그라운드 쉴드 층, 배리어 층, 기판이나 다른 배리어 층에 의해 분리되어 있는 한 쌍의 용량성 터치 센서층들, 및 적합한 접착제에 의해 제2 용량성 터치 센서층에 고정된 커버층을 포함할 수 있다. 용량성 터치 센서층들은 패터닝된 ITO(indium tin oxide)와 같은 임의의 적합한 재료일 수 있다.
본 예에서, 터치 이벤트의 X 및 Y 위치가 둘 다 판정되며, 터치 센서층들 중 하나와의 용량성 커플링의 결과로서 발생되는 신호에 의해 X 위치가 판정되고, 터치 센서층들 중 다른 하나와의 용량성 커플링의 결과로서 발생되는 신호에 의해 Y 위치가 판정된다. 터치 센서층들의 각각은 터치 센서층들 각각의 전기장 변화를 일으키는 사용자의 손가락과 같은 적합한 물체와의 용량성 커플링의 결과로서 컨트롤러(36)에 신호를 제공한다. 신호는 각각의 X 및 Y 터치 위치 값들을 나타낸다. 터치 스크린 디스플레이(38) 상의 사용자 터치의 다른 속성들이 판정될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 터치 센서층들로부터 컨트롤러(36)에서 수신된 신호들에 기초하여 위치(X 및 Y 값들) 외에도 터치 스크린 디스플레이(38) 상의 터치의 사이즈 및 형상이 판정될 수 있다.
계속해서 도 2를 참조하면, 터치 스크린 디스플레이(38) 상의 사용자의 터치 가 X 및 Y 터치 위치를 판정함으로써 판정되고, 사용자 선택 입력이 X 및 Y 터치 위치와 프로세서(22)에 의해 실행된 애플리케이션에 기초하여 판정된다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 터치 스크린 디스플레이(38) 상에 디스플레이된 가상 버튼과 같은 특징부는 특징부를 터치 스크린 디스플레이(38) 상의 터치 이벤트의 X 및 Y 위치에 매칭시킴으로써 선택될 수 있다. 사용자에 의해 선택된 특징부는 X 및 Y 터치 위치와 애플리케이션에 기초하여 판정된다.
하우징(74)은 도 1에 도시된 내부 컴포넌트들에 대한 임의의 적합한 하우징일 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이, 본 예에서의 하우징(74)은 후면부(back)(76), 터치 스크린 디스플레이(38)를 둘러싸는 프레임(78), 및 후면부(76)와 프레임(78)에 전반적으로 수직으로 이들 사이에 연장하는 측벽(80)을 포함한다. 베이스(base)(82)는 후면부(76)로부터 이격되어 있으며 후면부(76)에 전반적으로 평행하다. 베이스(82)는 임의의 적합한 베이스일 수 있고, 예를 들어 베이스(82)와 후면부(76) 사이에 강성 지지체에 의해 지지되는 연성 회로 보드 또는 인쇄 회로 보드를 포함할 수 있다. 후면부(76)는 예를 들어 상기 기재한 배터리(58)와 SIM/RUIM 카드(52)의 삽입 및 제거를 위해 탈착 가능하게 부속되어 있는 플레이트(도시되지 않음)를 포함한다. 후면부(76), 측벽(80) 및 프레임(78)은 예를 들어 사출 성형될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 도 2에 도시된 휴대용 전자 디바이스(20)의 예에서, 프레임(78)은 라운딩된 코너를 가지며 전반적으로 직사각형이지만, 다른 형상도 가능하다.
디스플레이(32) 및 터치 감지형 오버레이(34)는 디스플레이(32) 및 터치 감 지형 오버레이(34)에 기계적 지지를 제공하기 위한 마그네슘과 같은 적합한 재료의 지지 트레이(84) 상에 지지될 수 있다. 휴대용 전자 디바이스(20)의 하우징(74) 내에 수용된 컴포넌트들을 보호하기 위한 개스킷을 제공하도록 순응성 개스킷(compliant gasket)(86)이 프레임(78)과 지지 트레이(84)의 상부 사이에 프레임(78)의 둘레를 둘러싸며 위치될 수 있다. 순응성 개스킷(86)으로 적합한 재료는 예를 들어 충격 흡수, 진동 댐핑(damping) 및 적합한 피로 수명을 제공하기 위한 셀룰러 우레탄 폼(foam)을 포함한다. 셀룰러 우레탄 폼은 압전 디스크 액츄에이터를 프리로드(pre-load)하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린 디스플레이(38)가 베이스(82)로부터 멀어지는 쪽으로 이동됨으로써 순응성 개스킷(86)을 압착할 수 있고 베이스(82)를 향하여 이동됨으로써 아래에서 언급되는 충격 흡수 요소(88)를 압착할 수 있음에 따라, 터치 스크린 디스플레이(38)는 하우징(74) 내에서 이동 가능하다. 도 3a 및 도 3b는 터치 스크린 디스플레이(38)의 과장된 이동을 도시하고 있으며, 도 3a는 작동 장치(39)의 작동 없이 터치 이벤트 동안 예를 들어 사용자의 손가락에 의한 외부에서 인가된 힘이 있는 터치 스크린 디스플레이(38)를 도시하고, 도 3b는 터치 이벤트 동안 작동 장치(39)가 작동되는 터치 스크린 디스플레이(38)를 도시한다.
본 예에서, 작동 장치(39)는 4개의 압전 디스크 액츄에이터(90)를 포함하며, 각각의 압전 디스크 액츄에이터(90)가 각각의 지지 링(91) 상에 지지되어 있다. 각각의 지지 링(91)은 각각의 압전 디스크 액츄에이터(90)를 지지하면서 압전 디스크 액츄에이터의 굴곡(flexing)을 허용하도록 베이스(82)로부터 터치 스크린 디스플레 이(38)를 향하여 연장한다. 도 3c에 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 압전 디스크 액츄에이터(90)는, 압전 디스크(92)에서의 전하 축적의 결과로서 압전 디스크(92)가 수축할 때 휨(bending)을 위해, 압전 디스크(92)보다 큰 직경의 금속 기판(94)에 부착된 PZT 세라믹 디스크와 같은 압전 디스크(92)를 포함한다. 각각의 압전 디스크 액츄에이터(90)는 금속 기판(94)의 에지가 압전 디스크 액츄에이터(90)를 지지하면서 압전 디스크 액츄에이터의 굴곡을 허용하는 지지 링(91)에 접하도록 사이즈 형성된 금속 링으로써 하우징(74)의 각각의 코너 부근에 베이스(82)의 일 측면 상의 각각의 지지 링(91) 상에 지지된다. 본 예에서는 경질 고무(hard rubber)와 같은 적합한 재료의 원통형 충격 흡수제 형태인 충격 흡수 요소(88)가 압전 디스크 액츄에이터(90)와 지지 트레이(84) 사이에 위치된다. 각각의 충격 흡수 요소(88)와 각각의 압전 디스크 액츄에이터(90) 사이에 각각의 힘 센서(force sensor)(96)가 위치된다. 적합한 힘 센서(96)는, 예를 들어 가해진 힘(또는 압력)을 측정하기 위한 퍽(puck) 형상의 힘 감지 저항(force sensing resistor)을 포함한다. 힘 감지 저항에 대한 압력 증가의 결과로서 저항이 감소(또는 전도성 증가)되기 때문에 힘 감지 저항을 사용하여 힘이 판정될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 휴대용 전자 디바이스(20)에서, 각각의 압전 디스크 액츄에이터(90)는 베이스(82)와 지지 트레이(84) 사이에 위치되고, 터치 스크린 디스플레이(38)에 의해 힘이 각각의 압전 디스크 액츄에이터(90)에 대해 베이스(82)의 방향으로 가해지며, 압전 디스크 액츄에이터(90)의 휨을 야기한다. 따라서, 예를 들어 터치 스크린 디스플레이(38)를 누름으로써 사용자에 의해 가해지는 외부 힘이 없으면, 그리고 압 전 디스크 액츄에이터(90) 상의 전하가 없으면, 압전 디스크 액츄에이터(90)는 약간의 휨을 겪는다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 압전 디스크 액츄에이터(90)의 작동 전에 터치 이벤트 동안 사용자가 터치 스크린 디스플레이(38)를 누르는 형태의 외부에서 가해지는 힘은 압전 디스크 액츄에이터(90)의 휨을 증가시키며, 압전 디스크 액츄에이터(90)는 터치 스크린 디스플레이(38)에 대하여 스프링 힘을 가한다. 압전 디스크(92)가 대전되면, 압전 디스크(92)는 수축하고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 압전 액츄에이터(90)가 펴지기 때문에 금속 기판(94)과 압전 디스크(92)가 터치 스크린 디스플레이(38)에 대해 외부에서 가해지는 힘에 대항하는 부가적인 힘을 가하도록 한다.
압전 디스크 액츄에이터(90), 충격 흡수 요소(88) 및 힘 센서(96)의 각각은 베이스(82)의 일 측면 상의 지지 링(91)의 각각의 지지 링 상에 지지된다. 지지 링은 베이스(82)의 일부일 수 있거나 베이스(82) 상에 지지될 수 있다. 베이스(82)는 인쇄 회로 보드일 수 있으며, 베이스(82)의 대향 측면은 휴대용 전자 디바이스(20)의 다른 컴포넌트들(도시되지 않음)에 대한 전기적 접속 및 기계적 지지를 제공한다. 각각의 압전 디스크 액츄에이터(90)는, 사용자가 터치 스크린 디스플레이(38)를 누름으로써 일어나는 터치 스크린 디스플레이(38) 상의 외부에서 가해지는 힘이 힘 센서(96)에 의해 측정될 수 있도록 그리고 압전 디스크 액츄에이터(90)의 대전으로 인해 터치 스크린 디스플레이(38) 상의 힘이 베이스(82)로부터 멀어지는 쪽으로 향하도록, 베이스(82)와 지지 트레이(84) 사이에 위치된다.
본 예에서, 각각의 압전 디스크 액츄에이터(90)는 지지 트레이(84)와 접한 다. 따라서, 터치 스크린 디스플레이(38)에의 사용자의 힘의 인가에 의한 터치 스크린 디스플레이(38)의 눌림(depression)은 힘 센서(96)에서의 저항 변화에 의해 판정되며, 도 3a에 도시된 바와 같이 압전 디스크 액츄에이터(90)의 부가적인 휨을 야기한다. 또한, 지지 트레이(84)에 대해 압전 디스크 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 힘 그리고 결과적인 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동을 제어하도록 압전 디스크 액츄에이터(90) 상의 전하가 조정(modulate)될 수 있다. 전하는 인가된 전압 또는 전류를 조정함으로써 조정될 수 있다. 예를 들어, 상기 기재한 바와 같이 압전 디스크 액츄에이터(90) 상의 전하를 증가시켜 압전 디스크(92)를 수축시킴으로써 상기 언급한 바와 같이 금속 기판(94) 및 압전 디스크(92)를 펴지게 하도록 전류가 인가될 수 있다. 따라서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 이 전하는 외부에서 가해지는 힘에 대항하는 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 힘 그리고 베이스(82)로부터 멀어지는 쪽으로의 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동을 일으킨다. 압전 디스크 액츄에이터(90) 상의 전하는 또한 제어된 방전 전류를 통하여 제거될 수 있으며, 압전 디스크(92)를 다시 확장시키고 전기 전하에 의해 야기된 힘을 해제(release)함으로써 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 힘을 감소시키며, 터치 스크린 디스플레이를 받침(rest) 위치로 돌아오도록 할 수 있다. 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동과 압전 디스크 액츄에이터(90)의 굴곡은 예시 목적을 위해 도 3a 및 도 3b에서는 과장되어 있다.
도 5는 하나의 실시예에 따른 작동 장치(39)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 각각의 압전 디스크(92)는 각각의 힘 센서(96)에 접속되어 있는 4채널 증폭기 및 아날로그-디지털 컨버터(102)를 포함하는 마이크로프로세서(100)와 통신하는 압전 드라이버(98)에 접속된다. 마이크로프로세서(100)는 또한 휴대용 전자 디바이스(20)의 메인 프로세서(22)와 통신한다. 마이크로프로세서(100)는 휴대용 전자 디바이스(20)의 메인 프로세서(22)에 신호를 제공할 수 있다. 압전 드라이버(98)가 마이크로프로세서(100)와 압전 디스크(92) 사이의 구동 회로에 포함될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
예를 들어 터치의 형태로 터치 스크린 디스플레이(38)에 대해 가해진 힘의 검출에 응답하여 전반적으로 일관적인 힘과 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동을 제공하도록 압전 디스크 액츄에이터(90)에 의해 수행되는 기계적 일이 제어될 수 있다. 예를 들어 온도의 결과로서 수행되는 기계적 일의 변동은 전하를 제어하도록 전류를 조정함으로써 감소될 수 있다. 당해 기술 분야에서의 숙련된 자들이라면, 각각의 압전 디스크(92)가 커패시터와 유사한 전기적 특성을 갖는다는 것을 알 수 있을 것이다. 압전 디스크 액츄에이터(90)에 의해 수행되는 기계적 일(힘 * 변위)은 전하를 제어함으로써 제어될 수 있으며, 다음과 같이 표현된다:
Qpiezo = Cpiezo * Vpiezo
여기에서, Q는 전하이고, C는 커패시턴스이고, V는 전압이다.
압전 재료 조성물의 D31 계수로 칭하는 계수는 전압과 힘 간의 관계를 제공한다. 그러나, 소정의 압전 재료 조성물의 D31 계수와 상대 유전 상수(Er)는 온도에 반비례하여 변한다. 따라서, 압전 디스크(92)의 전하가 작은 범위 내에서 제어 되면, 압전 디스크 액츄에이터(90)의 기계적 일의 편차가 작을 수 있다. 다음에 의해 커패시터 안팍으로 흐르는 전류가 주어질 때 전류는 제어될 수 있다:
I = C * dV/dT
여기에서, I는 전류이고, C는 커패시턴스이고, dV/dT는 미분 전압 또는 전압 변화의 순간 비율이다. I 및 dT가 상수로 고정될 때, C가 감소함에 따라, dV는 증가한다. 따라서, Qpiezo = Cpiezo * Vpiezo이므로 전하가 제어된다.
마이크로프로세서(100)는, 압전 디스크(92)에의 전류를 제어함으로써 전하를 제어하고, 전하를 증가시켜 베이스(82)로부터 멀어지는 쪽으로의 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 힘을 증가시키며 전하를 감소시켜 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 힘을 감소시키고, 터치 스크린 디스플레이(38)를 베이스(82)로 향하여 이동시킬 수 있도록, PZT 드라이버(98)를 제어할 수 있다. 본 예에서, 각각의 압전 디스크 액츄에이터(90)는 압전 드라이버(98)를 통하여 마이크로프로세서(100)에 접속되며, 모두 똑같이 동시에 제어된다. 그러나, 압전 디스크 액츄에이터(90)가 개별적으로 제어될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 압전 디스크 액츄에이터(90)는 터치 스크린 디스플레이(38)의 각각의 코너 부근에 각각 위치되어 있다. 휴대용 전자 디바이스(20)는 또한 물리적 버튼도 포함할 수 있다. 본 예에서, 휴대용 전자 디바이스(20)는, 발신 셀룰러 전화 통화를 걸거나 수신 셀룰러 전화 통화를 받을 "오프훅(off-hook)" 버튼(104), 문맥 의존형(context-sensitive) 메뉴 또는 서브메뉴를 디스플레이하는 메뉴 버튼(106), 이전의 화면으로 돌아가거나 애플리케이션을 빠져나갈 이스케이프(escape) 버튼(108), 및 셀룰러 전화 통화를 종료하기 위한 "온훅(on-hook)" 버튼(110)을 포함하는 기능 또는 동작을 수행하기 위한 사용자 선택을 위해 하우징(74) 내에 4개의 물리적 버튼(104, 106, 108, 110)을 포함한다. 도 4의 휴대용 전자 디바이스 상의 부가적인 기능을 수행하기 위한 부가적인 버튼은 터치 스크린 디스플레이(38) 상에 렌더링되는 가상 특징부일 수 있다.
휴대용 전자 디바이스(20)는, 그 위의 터치 이벤트에 대하여 터치 스크린 디스플레이(38)를 모니터하고, 터치 이벤트의 검출에 응답하여 휴대용 전자 디바이스(20)의 베이스(82)에 대한 터치 스크린 디스플레이(38)의 제1 이동을 일으키기 위해 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 힘을 조정함으로써, 일반적으로 제어된다. 터치 스크린 디스플레이(38)의 터치 감지형 입력 표면에 대해 단일 방향으로 압전 디스크 액츄에이터(90)의 적어도 하나에 의해 힘이 가해진다.
도 6을 참조하여 하나의 실시예에 따라 휴대용 전자 디바이스를 제어하는 방법을 설명한다. 도 6의 단계들은 예를 들어 마이크로프로세서(100)에 의해 실행되는 소프트웨어의 루틴 또는 서브루틴에 의해 수행될 수 있다는 것을 알 것이다. 이러한 단계들을 수행하기 위한 소프트웨어의 코딩은 본 설명에 관련한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 범위 내에 속한다.
본 방법은, 예를 들어 휴대용 전자 디바이스(20)가 온(on) 또는 어웨이크(awake) 상태로 전환하는 것으로 시작한다(단계 200). 터치 스크린 디스플레이(38)의 터치 감지형 입력 표면은 터치 이벤트에 대하여 모니터되고(단계 210), 터치 이벤트의 판정에 응답하여, 터치 스크린 디스플레이(38)에 대해 압전 액츄에이터(90)에 의해 인가되는 힘을 조정하고 돔형 스위치의 콜랩스(collapse)를 시뮬레이션하기 위한 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동을 일으키도록 각각의 압전 디스크(92)에서의 전하가 조정된다(단계 220). 프로세스는 단계 250에서 종료한다.
도 6의 흐름도는 설명 목적을 위해 단순화된 것임을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 부가적인 터치 이벤트가 다시 검출될 수 있고 단계들이 반복될 수 있다. 또한, 예를 들어, 압전 액츄에이터(90)의 임의의 하나 또는 임의의 조합에 의해 터치 스크린 디스플레이(38)에 가해지는 힘을 조정하여, 제1 터치 이벤트 검출의 종료가 검출되기 전에 돔형 스위치의 또 다른 콜랩스를 시뮬레이션하기 위한 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동을 일으키도록, 각각의 압전 디스크(92)에서의 전하가 독립적으로 조정될 수 있다.
계속해서 도 6을 참조하여, 본 실시예에 따라 휴대용 전자 디바이스를 제어하는 방법의 예를 설명한다. 또한, 휴대용 전자 디바이스(20)의 동작 동안 압전 디스크(92) 양단의 전압 대 시간의 그래프의 단순화된 예를 도시하고 있는 도 7을 참조한다. 전압은 압전 디스크들(92) 중 하나의 압전 디스크 양단의 전압이며, 이는 압전 디스크(92)에서의 전하와 관련된다는 것을 알 것이다. 도 7에 도시되어 있는 이 예는 단시 예시를 위한 것이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니다.
휴대용 전자 디바이스(20)는 임의의 적합한 방식으로 온 또는 어웨이크 상태로 전환된다(단계 200). 온 또는 어웨이크 상태에서, 터치 스크린 디스플레이(38) 상에 사용자 선택 가능한 특징부가 렌더링된다. 이러한 사용자 선택 가능한 특징부는, 예를 들어 프로세서(22)에 의한 실행을 위한 애플리케이션의 선택을 위한 아이콘, 사용자 옵션의 선택을 위한 버튼, 가상 키보드의 키, 키패드 또는 임의의 기타 적합한 사용자 선택 가능한 아이콘 또는 버튼을 포함할 수 있다.
힘 감지 저항에서의 저항 변화의 결과로서 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 힘이 힘 센서(96)를 통하여 검출된다. 힘은 각각의 힘 센서(96)에 접속되어 있는 증폭기 및 4채널 아날로그-디지털 컨버터(102)로부터의 신호의 결과로서 마이크로프로세서(100)에서 판정된다. 따라서, 터치 스크린 디스플레이(38)는 터치 이벤트에 대하여 모니터되고, 터치 스크린 디스플레이(38) 상의 터치 이벤트가 검출될 수 있다. 이러한 터치 이벤트는, 예를 들어 인터넷 브라우저 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 달력 애플리케이션, 또는 임의의 기타 적합한 애플리케이션, 옵션, 또는 애플리케이션 내의 기타 특징부의 선택을 위해 터치 스크린 디스플레이(38)에서의 사용자 터치의 결과로서 외부에서 가해지는 힘의 판정시 판정될 수 있다(단계 210). 본 예의 목적을 위해, 터치 이벤트는 힘 센서(96)에서 측정된 힘이 최소 임계 힘을 초과하는 경우 검출된다. 따라서, 힘 센서(96)에서 측정된 힘은 임계 힘과 비교되고, 측정된 힘이 임계 힘을 초과하는 것으로 판정되면 터치 이벤트가 검출된다. 반대로, 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 상대적으로 가벼운 터치 또는 스침의 결과로서 임계 힘보다 낮은 측정된 힘으로는 터치 이벤트가 검출되지 않는다. 그리하여 터치 감지형 입력 표면(34)이 터치 이벤트에 대하여 모니터된다는 것을 알 수 있을 것이다.
단계 202에서 임계 힘이 초과될 때와 압전 디스크 액츄에이터(90)에서의 전하의 조정 사이에는 시간 지연이 있을 수 있다. 본 실시예에서, 지연은 단지 힘 센서(96), 4채널 증폭기 및 아날로그-디지털 컨버터(102), 마이크로프로세서(100), 압전 드라이버(98), 및 압전 디스크(92) 사이의 통신을 위한 짧은 기간으로 인한 것이다. 다른 실시예에서, 사용자에 대하여 상이한 느낌을 제공하도록 부가적인 지연이 추가될 수 있다.
단계 202에서 터치 이벤트의 검출에 응답하여, 적합한 전류가 압전 디스크 액츄에이터(90)에 인가되며, 소정 기간 동안 전하의 상승으로 인해 압전 디스크 액츄에이터(90)의 굴곡을 야기하고 결과적인 힘이 지지 트레이(84)를 통하여 터치 스크린 디스플레이(38)에 가해진다. 각각의 압전 디스크 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 힘은 베이스(82)로부터 실질적으로 수직으로 멀어지는 쪽으로 동일한 방향이며, 각각의 압전 디스크 액츄에이터(90)는 힘이 가해질 때마다 동일한 방향으로 터치 스크린 디스플레이(38)에 힘을 가한다. 도 7은 각각의 압전 디스크(92)를 대전하도록 인가되는 전류의 결과로서 번호 304로 표시한 그래프의 선에서 시간이 흐름에 따른 전압 증가를 도시한다. 번호 304로 표시한 그래프 부분은 직선인 것으로 도시되어 있다. 그러나, 상승은 임의의 적합한 형상을 취할 수 있으므로 반드시 선이 직선이어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 대전 시간은 약 100 ㎲ 내지 약 50 ms일 수 있다. 약 10 ms 내지 약 50 ms의 대전 시간은 터치 스크린 디스플레이(38)를 터치하는 사용자가 인식하기에는 어렵다.
방전 전에 지연을 제공하거나 전하를 유지하도록 번호 305로 표시한 그래프 부분에 도시되어 있는 바와 같이 전압이 유지될 수 있다. 지연은 약 10 ns 내지 약 50 ms의 범위일 수 있다.
다음으로, 적합한 제어된 방전 전류에 의해 전기 전하가 감소되고, 그 결과의 터치 스크린 디스플레이(38)에 대해 압전 디스크 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 힘이 소정 기간 동안 감소된다(단계 220). 각각의 압전 디스크(92)에 인가된 적합한 방전 전류의 결과로서, 번호 307로 표시한 그래프의 선에서 전압은 시간이 흐름에 따라 감소한다. 번호 307로 표시한 그래프 부분은 직선인 것으로 도시되어 있다. 그러나, 방전은 임의의 적합한 형상을 취할 수 있으므로, 반드시 선이 직선이어야 하는 것은 아니다. 방전 시간은 예를 들어 약 100 ㎲ 내지 약 50 ms일 수 있다. 약 100 ㎲ 내지 약 10 ms 범위의 대전 시간은 터치 스크린 디스플레이(38)를 터치하는 사용자에게 돔형 스위치의 콜랩스를 시뮬레이션하는 촉각 느낌을 제공한다.
도 7에 도시된 그래프는 단일 대전 및 단일 방전을 갖는 하나의 대전 사이클을 도시하고 있다. 단일 대전 사이클은 기계적 스위치 응답을 시뮬레이션하며, 사용자에게 촉각 피드백을 제공한다. 전하 증가 및 전하 감소가 도 7에서는 대칭인 것으로 나타나 있지만, 증가 및 감소가 대칭이어야 하는 것은 아니다. 전하는, 사용자가 터치 스크린 디스플레이(38)에 대해 압전 디스크 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 힘을 검출하지 않도록, 소정 기간에 걸쳐 상승될 수 있다. 적합한 제어된 방전 전류에 의해 전기 전하가 감소될 수 있고, 돔형 스위치의 콜랩스를 시뮬레이션하기 위해, 터치 스크린 디스플레이(38)에 대해 압전 디스크 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 결과적인 힘은 전하를 상승시키는 기간에 비해 매우 짧은 기간 동안 감소된다(단계 220). 이는 돔형 스위치의 콜랩스를 시뮬레이션하는 이동을 강조한다(accentuate). 압전체는 커패시터이므로 압전체를 대전하는 피크 전류는 더 낮을 수 있고, 따라서 전하가 천천히 인가될수록 요구되는 전류가 더 낮아진다. 이는 더 작은 사이즈 및 더 낮은 비용의 전자기기의 사용을 허용한다.
그러므로, 터치 이벤트의 검출에 응답하여 돔형 스위치의 콜랩스를 시뮬레이션함으로써 그리고 터치 이벤트의 종료 검출시 돔형 스위치의 해제를 시뮬레이션함으로써 바람직한 촉각 피드백을 제공하기 위해 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 압전 디스크 액츄에이터(90)로부터의 힘을 조정하도록, 압전 디스크(92)에 인가되는 대전 및/또는 방전 전류가 조정된다.
프로세스는 단계 250에서 종료한다.
도 8을 참조하면, 다른 실시예에 따라 휴대용 전자 디바이스를 제어하는 방법이 도시되어 있다. 도 8의 단계들은 예를 들어 마이크로프로세서(100)에 의해 실행되는 소프트웨어의 루틴 또는 서브루틴에 의해 수행될 수 있다는 것을 알 것이다. 이러한 단계들을 수행하기 위한 소프트웨어의 코딩은 본 설명에 관련되는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들의 범위 내에 속한다.
본 방법은 예를 들어 휴대용 전자 디바이스(20)가 온 또는 어웨이크 상태로 전환되는 것으로 시작한다(단계 400). 터치 스크린 디스플레이(38)는 터치 이벤트에 대하여 모니터되고(단계 410), 터치 이벤트의 판정에 응답하여, 돔형 스위치의 콜랩스를 시뮬레이션하기 위한 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동을 일으키게끔 터치 스크린 디스플레이(38)에 대해 압전 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 힘을 조정하도록 각각의 압전 디스크(92)에서의 전하가 조정된다(단계 420). 터치 이벤트의 종료가 검출되면(단계 430), 돔형 스위치의 해제를 시뮬레이션하기 위한 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동을 일으키게끔 터치 스크린 디스플레이(38)에 압전 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 힘을 조정하도록 각각의 압전 디스크(92)에서의 전하가 조정된다(단계 440). 프로세스는 단계 450에서 종료한다. 힘은 터치 스크린 디스플레이(38)의 터치 감지형 입력 표면에 대해 한 방향으로 압전 액츄에이터(90)의 적어도 하나에 의해 가해진다.
도 8의 흐름도는 설명 목적을 위해 단순화된 것임을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 부가적인 터치 이벤트가 다시 검출될 수 있고 단계들이 반복될 수 있다. 또한, 제1 터치 이벤트의 종료 전에 제2 터치 이벤트가 검출될 수 있도록 하나보다 많은 수의 터치 이벤트가 발생할 수 있다. 따라서, 각각의 압전 디스크(92)에서의 전하는 다시, 제1 터치 이벤트의 종료가 검출되기 전에 돔형 스위치의 또 다른 콜랩스를 시뮬레이션하기 위한 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동을 일으키게끔 터치 스크린 디스플레이(38)에 압전 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 힘을 조정하도록, 조정될 수 있다. 마찬가지로, 터치 이벤트의 제1 터치 이벤트의 종료가 검출될 수 있고, 터치 이벤트의 제2 터치 이벤트의 종료가 검출되기 전에 돔형 스위치의 해제를 시뮬레이션하기 위한 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동을 일으키게끔 압전 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 힘을 조정하도록 각각의 압전 디스크(92)에서의 전하가 조정되고, 압전 액츄에이터에 의해 가해지는 힘을 조정하여 돔형 스위치 의 해제를 시뮬레이션하기 위한 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동을 일으키도록 각각의 압전 디스크(92)에서의 전하가 다시 조정된다. 따라서, 돔형 스위치의 콜랩스는 돔형 스위치의 해제가 시뮬레이션되기 전에 연속적으로 다수 번 시뮬레이션될 수 있다. 해제도 또한 연속적으로 다수 번 시뮬레이션될 수 있다. 연속적인 시뮬레이션은 빠르게 일어날 수 있다. 또한, 연속적인 다수의 돔형 스위치 콜랩스는 외부에서 가해지는 힘에 기초하여 시뮬레이션될 수 있다. 예를 들어, 돔형 스위치의 콜랩스의 제1 시뮬레이션은 외부에서 가해지는 힘의 임계에서 일어날 수 있고, 돔형 스위치의 콜랩스의 제2 시뮬레이션은 외부에서 가해지는 힘의 제 2의 더 높은 임계에서 일어날 수 있고, 그리하여 다수의 콜랩스 이벤트를 제공할 수 있다.
계속해서 도 8을 참조하여 본 실시예에 따라 휴대용 전자 디바이스를 제어하는 방법의 예를 설명한다. 휴대용 전자 디바이스(20)는 임의의 적합한 방식으로 온 또는 어웨이크 상태로 전환된다(단계 400). 온 또는 어웨이크 상태에서, 터치 스크린 디스플레이(38) 상에 사용자 선택 가능한 특징부가 렌더링된다. 이러한 사용자 선택 가능한 특징부는, 예를 들어 프로세서(22)에 의한 실행을 위한 애플리케이션의 선택을 위한 아이콘, 사용자 옵션의 선택을 위한 버튼, 가상 키보드의 키, 키패드 또는 임의의 기타 적합한 사용자 선택 가능한 아이콘 또는 버튼을 포함할 수 있다.
힘 감지 저항에서의 저항 변화의 결과로서 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 힘이 힘 센서(96)를 통하여 검출된다. 힘은 각각의 힘 센서(96)에 접속되어 있는 증폭기 및 4채널 아날로그-디지털 컨버터(102)로부터의 신호의 결과로서 마이크 로프로세서(100)에서 판정된다. 따라서, 터치 스크린 디스플레이(38)는 터치 이벤트에 대하여 모니터되고, 터치 스크린 디스플레이(38) 상의 터치 이벤트가 검출될 수 있다. 이러한 터치 이벤트는, 예를 들어 인터넷 브라우저 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 달력 애플리케이션, 또는 임의의 기타 적합한 애플리케이션, 옵션, 또는 애플리케이션 내의 기타 특징부의 선택을 위해 터치 스크린 디스플레이(38)에서의 사용자 터치의 결과로서 외부에서 가해지는 힘의 판정시 판정될 수 있다(단계 410). 본 예의 목적을 위해, 힘 센서(96)에서 측정된 힘이 최소 임계 힘을 초과하는 경우 터치 이벤트가 검출된다. 따라서, 힘 센서(96)에서의 측정된 힘은 임계 힘과 비교되고, 측정된 힘이 임계 힘을 초과하는 것으로 판정되면 터치 이벤트가 검출된다. 반대로, 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 상대적으로 가벼운 터치 또는 스침의 결과로서 임계 힘보다 낮은 측정된 힘으로는 터치 이벤트가 검출되지 않는다. 그리하여 터치 감지형 입력 표면(34)이 터치 이벤트에 대하여 모니터된다는 것을 알 수 있을 것이다.
단계 410에서 터치 이벤트의 검출에 응답하여, 적합한 전류가 압전 디스크 액츄에이터(90)에 인가되며, 소정 기간 동안 전하의 상승으로 인해 압전 디스크 액츄에이터(90)의 굴곡을 야기하고 결과적인 힘이 지지 트레이(84)를 통하여 터치 스크린 디스플레이(38)에 가해진다. 전하는, 사용자가 터치 스크린 디스플레이(38)에 대해 압전 디스크 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 힘을 검출하지 않도록, 소정 기간에 걸쳐 상승된다. 다음으로, 적합한 제어된 방전 전류에 의해 전기 전하가 감소되고, 돔형 스위치의 콜랩스를 시뮬레이션하기 위해, 터치 스크린 디스플레이(38) 에 대해 압전 디스크 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 결과적인 힘은 전하를 상승시키는 기간에 비해 매우 짧은 기간 동안 감소된다(단계 420).
다음으로, 터치 이벤트의 종료가 검출된다(단계 430). 힘 센서에서 측정된 힘이 미리 결정된 힘보다 낮은 힘으로 감소되면, 터치 이벤트의 종료가 검출된다. 측정된 힘이 가해지는 힘의 임계 부근에서 맴돌도록(hover) 외부에서 가해지는 힘이 맴도는 경우 터치 이벤트의 종료와 또 다른 터치 이벤트의 연속적인 시작의 잘못된 검출 기회를 감소시키기 위해, 이 미리 결정된 힘은 상기 기재한 임계 힘보다 낮을 수 있다. 적합한 전류가 압전 디스크 액츄에이터(90)에 인가되며, 전하를 증가시키고, 압전 디스크 액츄에이터(90)를 굴곡시키고, 돔형 스위치의 해제를 시뮬레이션하기 위해, 결과적인 힘이 전하를 상승시키는 기간에 비해 상대적으로 짧은 기간에 걸쳐 지지 트레이(84)를 통하여 터치 스크린 디스플레이(38)에 가해지도록 한다. 다음으로, 전기 전하가 감소되고, 터치 스크린 디스플레이(38)에 대해 압전 디스크 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 결과적인 힘은 해제를 시뮬레이션하기 위해 전하를 증가시키는 기간에 비교하여 긴 기간 동안 하강함으로써 감소된다.
그러므로, 압전 디스크(92)에 인가되는 대전 및/또는 방전 전류는, 터치 이벤트의 검출에 응답하여 돔형 스위치의 콜랩스를 시뮬레이션함으로써 그리고 터치 이벤트의 종료의 검출시 돔형 스위치의 해제를 시뮬레이션함으로써 바람직한 촉각 피드백을 제공하기 위해 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 압전 디스크 액츄에이터(90)로부터의 힘을 조정하도록, 조정된다.
프로세스는 단계 450에서 종료한다.
이제 도 9를 참조하면, 휴대용 전자 디바이스(20)의 동작 동안 압전 디스크(92) 양단의 전압 대 시간의 그래프의 단순화된 예가 도시되어 있다. 전압은 압전 디스크들(92) 중 하나의 압전 디스크 양단의 전압이며, 이는 압전 디스크(92)에서의 전하와 관련된다는 것을 알 것이다. 이 예는 본 개시의 실시예를 예시하도록 제공되고 단지 설명을 위한 것이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니다. 이 예에서의 휴대용 전자 디바이스(20)는 온 또는 어웨이크 상태에 있으며 입력을 기다리고 있다(단계 400). 번호 500으로 표시한 점에서 사용자는 스크린을 터치하고, 터치 스크린 디스플레이(38)에 대해 사용자에 의해 가해지는 외부 힘은 증가하며 터치 스크린 디스플레이(38)를 베이스(82)를 향하여 이동시키고 압전 디스크 액츄에이터의 변형(deflection)을 일으킨다. 도 9에서 "하향 클릭(Downward Click)"으로 표기된 초기 피크를 참조하면, 먼저 번호 502로 표시한 점에서 터치 이벤트가 검출된다(단계 410). 터치 이벤트의 검출 전에, 힘 센서(96)에서의 측정된 힘은 임계 힘보다 작고, 따라서 압전 디스크 액츄에이터(90)는 작동되지 않는다. 번호 502로 표시한 점에서 임계 힘에 이르면, 터치 이벤트가 검출되고, 압전 디스크 액츄에이터(90)는 각각의 압전 디스크(92)에 인가된 전류에 의해 작동된다. 인가된 전류는 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 힘과 터치 스크린 디스플레이(38)의 어떠한 결과적인 변형도 사용자에 의해 검출되지 않도록 소정 기간에 걸쳐 전하를 상승시키도록 제어된다. 예를 들어, 터치 스크린 디스플레이 상의 사용자 터치에 의해 가해지는 외부 힘은 약 1.5N일 수 있다. 압전 액츄에이터(90)는 대항하는 스프링 힘을 제공하고, 작동되면 약 20 밀리초의 기간 동안 약 0.7N의 추가 적인 대항하는 힘으로 상승할 수 있다. 번호 504로 표시한 곡선 부분은 압전 디스크(92)를 대전하도록 인가된 전류의 결과로서 압전 디스크들(92) 중 하나의 양단의 전압의 증가를 나타낸다. 소정 기간 동안 전하의 상승 후에, 적합한 방전 전류에 의해 압전 디스크(92) 상의 전하가 제거됨으로써, 압전 디스크(92) 양단의 전압을 감소시킨다. 전하는 상승 기간에 비해 훨씬 더 짧은 기간에 걸쳐 제거된다. 예를 들어, 번호 506과 508로 표시한 점들 사이의 약 3 밀리초의 기간 동안 약 0.7N의 추가적인 대항 힘이 약 0으로 감소될 수 있고, 그리하여 터치 스크린 디스플레이(83)를 베이스(82)로 향하여 이동시킬 수 있고, 돔형 스위치의 콜랩스를 시뮬레이션하고, 사용자에게 바람직한 촉각 피드백을 제공할 수 있다(단계 420). 그 다음, 사용자는 터치 이벤트를 종료하기 위해 터치 스크린 디스플레이(38)로부터 손가락을 들어올리기 시작하며, 그에 따라 도 9의 점 508과 510 사이에서 터치 스크린 디스플레이(38)에 대해 외부에서 가해지는 힘이 감소된다. 도 9에서 "상향 클릭(Upward Click)"으로 표기된 피크를 참조하면, 힘 센서(96)에서의 측정된 힘이 미리 결정된 레벨 아래로 떨어짐에 따라 터치 이벤트의 종료가 검출된다(단계 430). 상기 설명한 바와 같이, 터치 이벤트의 종료를 판정하는 것에 응답하여, 번호 510과 512로 표시한 점들 사이에서 전하를 증가시킴으로써 압전 디스크(92) 양단의 전압을 증가시키도록 압전 디스크(92)에의 인가되는 전류가 제어되며, 상승 기간에 비교하여 매우 짧은 기간에 걸쳐 터치 스크린 디스플레이(38)에 대해 압전 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 힘을 증가시킴으로써 터치 스크린 디스플레이(38)가 베이스(82)로부터 멀어지는 쪽으로 이동된다. 도 9에 도시된 예에서, 번호 510 으로 표시한 점에서 터치 이벤트의 종료가 검출되고, 번호 510과 512로 표시한 점들 사이에서 압전 디스크(92)는 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동을 일으키게끔 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 압전 액츄에이터의 추가적인 힘을 약 0.7N으로 증가시키도록 대전될 수 있다. 번호 510에서 512까지의 도 9의 그래프 부분에 도시되어 있는 바와 같이, 약 3 밀리초의 기간 동안 압전 디스크(92) 양단의 전압을 증가시키도록 전류가 인가될 수 있으며, 그리하여 돔형 스위치의 해제를 시뮬레이션하도록 힘을 증가시키고 다시 사용자에게 바람직한 촉각 피드백을 제공할 수 있다(단계 440). 전하의 증가 후에, 방전 전류에 의해 압전 디스크(92) 상의 전하가 제거되며, 그리하여 돔형 스위치의 해제를 시뮬레이션하기 위한 기간에 비해 훨씬 더 긴 기간에 걸쳐 추가적으로 가해지는 힘을 약 0으로 감소시키도록 압전 디스크(92) 양단의 전압을 감소시킨다. 예를 들어, 번호 514로 표시한 도 9의 그래프 부분에 도시되어 있는 바와 같이, 약 20 밀리초의 하강 또는 감쇄 기간 동안 압전 디스크(92) 양단의 전압을 감소시키도록 방전 전류가 인가될 수 있고, 그리하여 그 감소가 사용자 터치에 의해 검출되지 않도록 소정 기간에 걸쳐 압전 액츄에이터(90)에 의해 가해지는 힘을 제거할 수 있다. 방법은 단계 450에서 종료한다.
마이크로프로세서(100)는 외부에서 가해지는 힘의 결과로서 힘 센서(96)에서의 측정된 힘이 임계를 초과하는 경우 휴대용 전자 디바이스(20)의 메인 프로세서(22)에 신호를 제공할 수 있다. 마찬가지로, 마이크로프로세서(100)는 힘 센서(96)에서의 측정된 힘이 미리 결정된 힘 아래로 떨어지도록 외부에서 가해지는 힘이 감소되는 경우 휴대용 전자 디바이스(20)의 메인 프로세서(22)에 신호를 제공 할 수 있다. 따라서, 휴대용 전자 디바이스(20)의 메인 프로세서(22)는 작동 장치(39)로부터의 입력을 수신할 수 있다.
이제 도 10을 참조하여 또 다른 실시예에 따라 휴대용 전자 디바이스를 제어하는 방법을 설명한다. 도 10의 단계들은 프로세서(22)에 의해 실행되는 소프트웨어의 루틴 또는 서브루틴에 의해 수행될 수 있다.
단계 600, 610, 620, 630, 640, 및 650은 단계 400, 410, 420, 430, 440, 및 450와 각각 유사하므로, 여기에서 더 설명되지 않는다. 그러나, 본 실시예에서, 마이크로프로세서(100)는, 터치 스크린 디스플레이(38) 상의 터치 위치가 터치 스크린 디스플레이(38) 상의 가상 버튼 또는 기타 사용자 선택 가능한 특징부에 대응하는 경우에만 단계 620에서 촉각 피드백이 제공되도록, 메인 프로세서(20)와 통신한다. 따라서, 단계 610에서 터치 이벤트의 검출 후에, 터치 이벤트의 X 및 Y 위치가 메인 프로세서에서 판정되고(단계 612), 터치 이벤트의 X 및 Y 위치가 사용자 선택 가능한 특징부에 대응하는지의 여부가 판정된다(단계 614). 따라서, 터치의 X 및 Y 위치가 사용자 선택 가능한 아이콘, 가상 버튼 또는 키 또는 디스플레이(32) 상에 렌더링되는 임의의 기타 적합한 특징부에 대응하는지의 여부가 판정된다. 터치 이벤트의 X 및 Y 위치가 사용자 선택 가능한 특징부의 위치와 대응하는 경우, 프로세스는 단계 620으로 진행하며, 여기에서는 도 8의 단계 420을 참조하여 상기 설명한 바와 같이 촉각 피드백을 제공하도록 압전 디스크 액츄에이터(90)에서의 전하가 시간이 흐름에 따라 조정된다. 그렇지 않은 경우, 방법은 종료한다(단계 650).
이제, 작동 장치(39)에 의한 터치 이벤트의 검출에 더하여, 마이크로프로세 서(100)는 터치 이벤트가 터치 스크린 디스플레이(38) 상의 사용자 선택 가능한 특징부에서 발생하는 것으로 판정되는 경우에만 촉각 피드백을 선택적으로 제공하기 위해 휴대용 전자 디바이스(20)의 메인 프로세서(22)와 통신할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도시된 흐름도는 설명 목적으로 단순화된 것이다. 예를 들어, 부가적인 터치 이벤트가 다시 검출될 수 있고 단계들이 반복될 수 있다. 부가적인 터치 이벤트는 용량성 터치 스크린 디스플레이(38)에서 커패시턴스 변화의 결과로서 터치를 검출함으로써 그리고/또는 힘의 부가적인 증가에 의해 검출될 수 있다.
여기에서 설명되는 작동 장치(39)는 다른 압전 액츄에이터가 사용될 수 있으므로 상기 설명된 바와 같은 압전 디스크 액츄에이터(90)에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 압전 디스크 액츄에이터가 아니라 탄성 변형가능한 금속 기판(112)에 고정된 압전 패치 트랜스듀서(piezoelectric patch transducer)(110)가 사용될 수 있다. 금속 기판(112) 및 압전 패치 트랜스듀서(110)는, 터치 스크린 디스플레이(38)에 힘을 가하기 위해 기판(112)에 대해 휨력을 가하도록 압전 패치 트랜스듀서(110)에서의 전하의 조정을 위해, 터치 스크린 디스플레이(38)의 지지 트레이(84)와 베이스(82) 사이에 위치된다.
이제 도 11a, 도 11b, 및 도 11c를 참조하여, 다른 실시예에 따라 압전 패치 트랜스듀서(110)를 포함하는 작동 장치의 예를 설명한다. 도 11a는 작동 장치(39)를 포함하며 가려진 상세도를 도시한 터치 스크린 디스플레이(38)를 포함하는 휴대용 전자 디바이스(20)의 일부분의 평면도이다. 도 11b 및 도 11c는 휴대용 전자 디 바이스(20)의 부분들의 측면도이며, 예시 및 이해 용이성의 목적을 위해 실제 축척대로 도시되는 것은 아니다. 본 예에서, 작동 장치(39)는 베이스(82)의 일 측면 상에서 지지되며, 대향 측면은 휴대용 전자 디바이스(20)의 다른 컴포넌트들에 대한 전기적 접속 및 기계적 지지를 제공한다.
작동 장치(39)는 금속 기판(112) 및 압전 패치 트랜스듀서(110)를 포함한다. 금속 기판(112)은 알루미늄, 마그네슘, 또는 탄성 변형이 가능한 임의의 기타 적합한 기판일 수 있다. 본 예에서, 금속 기판(112)은 아치형 바디(arcuate body)의 오목부 측이 터치 스크린 디스플레이(38)에 면하는 아치형 바디를 포함한다. 아치형 바디는 휨을 위한 임의의 적합한 형상일 수 있다. 본 예에서, 도 11a에 도시된 바와 같이, 아치형 바디는 일반적으로 아치형 바디의 폭이 베이스(82)에 가장 가까운 중심에서 가장 작도록 모래시계 형상이다. 따라서, 아치형 바디는 각각의 단부가 터치 스크린 디스플레이(38)에 인접하도록 베이스(82)에 인접한 중심으로부터 터치 스크린 디스플레이(38)를 향하여 연장한다. 한 쌍의 피트(feet)는 내측으로 연장하고 한 쌍의 피트의 각각의 피트가 금속 기판의 각각의 단부에서 연장하며, 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 지지체를 제공한다. 대안으로서, 피트는 외측으로 연장할 수 있다. 힘 센서(114)는 터치 스크린 디스플레이(38) 상의 터치 이벤트 동안 가해지는 힘을 검출하기 위해 금속 기판(112)과 베이스(82) 사이에 위치될 수 있다.
압전 패치 트랜스듀서(110)는, 예를 들어 에폭시와 같은 접착제를 사용하여 임의의 적합한 방식으로 금속 기판(112)의 아치형 바디에 고정되며 압전 패치 트랜 스듀서(110)도 아치형 형상이도록 아치형 바디를 따라 길이 방향으로 연장하는 유연성 트랜스듀서이다. 압전 패치 트랜스듀서(110) 상의 전기 전하는, 압전 패치 트랜스듀서(110)의 길이 및/또는 폭이 수축되어 아치형 바디에 대한 압전 패치 트랜스듀서(110)의 내측으로 굴곡시키는 힘을 일으키며 아치형 바디 및 압전 패치 트랜스듀서(110)의 곡률 반경을 감소시키도록, 압전 패치 트랜스듀서(110)에의 인가된 전압 또는 전류를 조정함으로써 조정될 수 있다. 압전 패치 트랜스듀서(110) 상의 전기 전하를 제거하면 압전 패치 트랜스듀서(110)의 수축력(contractual force)을 해제함으로써, 압전 패치 트랜스듀서(110)에 의해 야기되는 아치형 바디에 대한 굴곡력(flexing force)을 해제한다. 따라서, 인가된 전압 또는 전류를 제어함으로써 전기 전하를 조정하면 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 힘의 변화를 일으킨다. 도 11b는 압전 패치 트랜스듀서(110)로부터의 굴곡력이 없는 터치 스크린 디스플레이 유닛(80)의 부분들의 측면도를 도시한다. 도 11c는 압전 패치 트랜스듀서(110)로부터의 굴곡력(압전 패치 트랜스듀서(110) 상의 전기 전하로부터 일어남)이 있는 터치 스크린 디스플레이 유닛(80)의 부분들의 측면도를 도시한다. 압전 패치 트랜스듀서(110)로부터의 굴곡력은 금속 기판(112)의 곡률을 증가(곡률 반경을 감소)시키도록 가해지지만, 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동이 예를 들어 하우징(74)에 의해 또는 사용자가 자신의 손가락으로 터치 스크린 디스플레이(38)를 밀어냄으로써 가해지는 대항력(counter-force)에 의해 억제될 수 있으므로, 굴곡력이 도 11c에 도시된 이동을 일으키지 않을 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, 도 11b 및 도 11c는 실제 축척대로 도시된 것은 아니다. 이들 도면과 금속 기판(112) 및 압전 패치 트랜스듀서(110)에 도시된 곡률은 본 설명의 목적을 위해 과장되어 있다. 도면에 도시되어 있는 바에 비교하여 이동은 작을 수 있다.
이제 아치형 바디에 대한 굴곡력이 금속 기판(112)을 통하여 터치 스크린 디스플레이(38)로 옮겨진다는 것을 알 수 있을 것이다. 금속 기판(112)에 대해 압전 패치 트랜스듀서(110)에 의해 가해지는 힘의 결과로서 베이스(82)로부터 멀어지는 쪽으로 터치 스크린 디스플레이(38)를 이동시키도록 힘이 가해짐에 따라, 압전 패치 트랜스듀서(110) 및 금속 기판(112)의 굴곡 이동은 터치 스크린 디스플레이(38)로 병진된다. 그 다음, 압전 패치 트랜스듀서(110)의 전기 전하가 제거되면, 힘이 감소되거나 제거된다. 기판 재료 및 두께는 강성에 기초하여 선택될 수 있으며, 보다 강성인 기판이 더 적은 변형이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.
휴대용 전자 디바이스(20)는 압전 패치 트랜스듀서(110)를 사용하여 터치 스크린 디스플레이(38)의 이동을 제어함으로써 제어될 수 있다. 도 8을 다시 참조하면, 예를 들어, 디바이스의 동작 동안(단계 400), 터치 스크린 디스플레이(38) 상의 터치 이벤트가 판정될 수 있고(단계 410), 압전 패치 트랜스듀서(110)는, 압전 패치 트랜스듀서(110) 상의 전하를 상승시키면서 그에 의해 사용자가 터치 스크린 디스플레이(38)를 터치함으로써 그 힘과 터치 스크린 디스플레이(38)의 임의의 결과적인 이동이 거의 검출될 수 없을 소정 기간 동안 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 압전 패치 트랜스듀서(110)로부터의 힘을 증가시키도록 인가된 전류를 조정함으로써, 제어될 수 있다. 돔형 스위치의 작동을 시뮬레이션하도록 상승 기간에 비해 매우 짧은 기간에 걸쳐 제어된 방전 전류를 통하여 압전 패치 트랜스듀서(110) 상의 전하가 제거될 수 있으며, 그리하여 디바이스의 사용자에게 촉각 피드백을 제공할 수 있다(단계 420). 터치 이벤트의 종료가 검출되면(단계 430), 압전 패치 트랜스듀서(110)는, 압전 패치 트랜스듀서(110) 상의 전하를 증가시키고, 단계 420에서의 상승 기간에 비해 매우 짧은 기간에 걸쳐 터치 스크린 디스플레이(38)에 대한 압전 패치 트랜스듀서(110)로부터의 힘을 증가시키도록 인가된 전류를 조정함으로써 제어될 수 있으며, 그리하여 돔형 스위치의 해제를 시뮬레이션하고 사용자에게 부가적인 촉각 피드백을 제공할 수 있다(단계 440). 그 다음, 하강 기간에 비해 긴 기간에 걸쳐 제어된 방전 전류를 통하여 압전 패치 트랜스듀서(110) 상의 전하가 제거될 수 있다. 프로세스는 단계 450에서 종료한다.
실시예에서, 작동 장치는 설명한 바와 같은 촉각 피드백을 제공하는 것 이외에도, 예를 들어 이메일 수신의 통지, 셀룰러 전화 통화, 임의의 기타 적합한 통지 또는 리마인더를 위해 진동을 제공하는데 사용될 수 있다. 이러한 진동 통지는 동일한 작동 장치를 사용하여 그리고 작동 장치에서 커패시턴스의 대전 및 방전을 제어함으로써 제공될 수 있다. 따라서, 예를 들어 진동 모터와 같은 부가적인 장치가 디바이스의 진동을 위해 필요하지 않다.
실시예의 다른 예에서, 작동 장치는 실질적으로 상이할 수 있다. 특히, 금속 기판(112)의 형상은 도시되고 설명한 바와 다를 수 있다. 또한, 추가적인 압전 패치 트랜스듀서 또는 트랜스듀서들이 금속 기판(112) 상에 또는 별도의 금속 기판 상에 채용될 수 있다.
상기 설명한 실시예에서, 작동 장치는 터치 스크린 디스플레이와 휴대용 전 자 디바이스의 베이스 사이에 채용된다. 다른 실시예에서, 작동 장치는 터치 감지형 입력 제어 패드 또는 기타 터치 감지형 입력 표면과 같은 임의의 적합한 입력과 임의의 베이스 사이에 휨 구성의 기판으로써 채용될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 압전 재료가 아닌 전왜(electrostrictive) 재료가 사용될 수 있다. 또한, 자기변형(magnetostrictive) 재료가 채용될 수도 있다. 마찬가지로, 압전 액츄에이터가 아닌 전기활성(electroactive) 고분자가 사용될 수 있다.
작동 장치는 디바이스의 두께를 크게 늘리지 않고서 사용자에게 바람직한 촉각 피드백을 제공하기 위해 비교적 얇은 디바이스를 제공한다. 또한, 작동 장치는 각각의 터치 이벤트에 대하여 돔형 스위치의 작동을 시뮬레이션하는 촉각 피드백이 제공되도록 터치 이벤트의 검출시 촉각 피드백을 제공하도록 제어될 수 있다. 따라서, 이 촉각 피드백은 손가락이 터치 스크린 디스플레이를 터치할 때마다 또는 힘이 임계 힘을 초과할 때마다 제공될 수 있다. 또한, 돔형 스위치의 단일 시뮬레이션이 단일 터치 이벤트에 대하여 제공될 수 있다.
또한, 촉각 피드백은 터치 스크린 디스플레이 상의 상이한 영역들에서 터치 이벤트에 대하여 상이한 촉각 피드백을 제공하도록 제어될 수 있다. 따라서, 예를 들어 가상 버튼이나 특징부에 대응하지 않는 영역에서 터치 스크린 디스플레이를 터치하는 것은 촉각 피드백을 제공하지 않으면서, 가상 버튼이나 특징부에 대응하는 영역에서 터치 스크린 디스플레이를 터치하는 것은 이러한 촉각 피드백을 제공하게 하도록, 피드백이 제어될 수 있다. 촉각 피드백은 터치 스크린 디스플레이를 터치할 때 사용자에 의해 가해지는 힘에 기초하여 선택적으로 제공될 수 있다. 따 라서, 촉각 피드백은 가해지는 힘이 임계를 충족시키거나 초과하는 경우 제공된다.
여기에 기재된 실시예는 휴대용 전자 디바이스 및 휴대용 전자 디바이스를 제어하는 방법의 특정 구현에 관한 것이지만, 당해 기술 분야에서의 숙련자에 의해 수정 및 변형이 일어날 수 있다는 것을 이해할 것이다. 모든 이러한 수정 및 변형은 본 개시의 분야 및 범위 내에 있는 것으로 본다.
도 1은 일 실시예의 양상에 따른 휴대용 전자 디바이스의 내부 컴포넌트들을 포함하는 컴포넌트들의 단순화된 블록도이다.
도 2는 세로 배향의 휴대용 전자 디바이스의 일 예의 정면도이다.
도 3a는 도 2의 터치 스크린 디스플레이 유닛의 부분들의 측단면도이다.
도 3b는 도 2의 터치 스크린 디스플레이 유닛의 부분들의 측단면도이다.
도 3c는 하나의 실시예에 따른 도 2의 휴대용 전자 디바이스의 일부분의 측면도이다.
도 4는 가려진 세부도를 점선으로 도시한 세로 배향의 휴대용 전자 디바이스의 일 예의 정면도이다.
도 5는 휴대용 전자 디바이스의 작동 장치의 기능 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따라 터치 감지형 입력 표면을 포함하는 휴대용 전자 디바이스를 제어하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 7은 도 6의 실시예의 하나의 예에 따라 휴대용 전자 디바이스의 동작 동안 압전 디스크 양단의 전압 대 시간의 그래프의 단순화된 예이다.
도 8은 다른 실시예에 따라 터치 감지형 입력 표면을 포함하는 휴대용 전자 디바이스를 제어하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 9는 도 8의 실시예의 하나의 예에 따라 휴대용 전자 디바이스의 동작 동안 압전 디스크 양단의 전압 대 시간의 그래프의 단순화된 예이다.
도 10은 다른 실시예에 따라 휴대용 전자 디바이스를 제어하는 방법을 예시 하는 흐름도이다.
도 11a는 다른 실시예에 따른 다른 휴대용 전자 디바이스의 일부분의 평면도이다.
도 11b 및 도 11c는 도 11a의 휴대용 전자 디바이스의 부분들의 측면도이다.

Claims (17)

  1. 터치 감지형 디스플레이 및 베이스를 갖는 전자 디바이스를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 터치 감지형 디스플레이 상의 터치 이벤트를 검출하는 것에 응답하여, 적어도 하나의 액츄에이터에 의해 상기 베이스로부터 멀어지는 방향으로 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 힘을 부여(imparting)하는 단계로서, 상승(ramp-up) 기간 동안 상기 힘을 증가시키고 상기 상승 기간 동안 상기 힘을 증가시킨 후에 콜랩스(collapse) 기간 동안 상기 힘을 감소시킴으로써 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 힘을 부여하는 단계
    를 포함하는 전자 디바이스의 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상승 기간은 상기 콜랩스 기간보다 긴 것인 전자 디바이스의 제어 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치 감지형 디스플레이 상의 터치 이벤트의 종료를 검출하는 것에 응답하여, 적어도 하나의 액츄에이터에 의해 해제(release) 기간 동안 힘을 증가시킴으로써 상기 베이스로부터 멀어지는 방향으로 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 힘을 부여하는 단계를 포함하는 전자 디바이스의 제어 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 해제 기간 동안 힘을 증가시킨 후에 하강(ramp-down) 기간 동안 힘을 감소시키는 단계를 포함하는 전자 디바이스의 제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 하강 기간은 상기 해제 기간보다 긴 것인 전자 디바이스의 제어 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액츄에이터에 의해 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 힘을 부여하는 단계는, 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 부여되는 힘을 제어하도록 상기 베이스와 상기 터치 감지형 디스플레이 사이에 배치되는 적어도 하나의 압전 액츄에이터의 전하를 조정하는 것을 포함하는 것인 전자 디바이스의 제어 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 적어도 하나의 압전 액츄에이터의 전하를 조정하는 것은 복수의 압전 액츄에이터의 각각의 전하를 조정하는 것을 포함하고, 각각의 압전 액츄에이터는 탄성 변형 가능한 기판에 부착된 압전 디스크를 포함하며, 상기 압전 디스크는 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 힘을 부여하게끔 변형되도록 구성되는 것인 전자 디바이스의 제어 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 적어도 하나의 압전 액츄에이터의 전하를 조정하는 것은 탄성 변형 가능한 기판에 부착된 적어도 하나의 압전 패치 트랜스듀서의 각각의 전하를 조정하는 것을 포함하고, 상기 적어도 하나의 압전 패치 트랜스듀서는 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 힘을 부여하게끔 변형되도록 구성되는 것인 전자 디바이스의 제어 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 검출하는 것은 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 외부에서 가해지는 힘을 검출하는 것을 포함하고, 상기 검출된 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 외부에서 가해지는 힘이 임계 힘을 초과하는 것으로 판정하는 것에 응답하여, 적어도 하나의 액츄에이터에 의해 상승 기간 동안 힘을 증가시키고 콜랩스 기간 동안 힘을 감소시킴으로써 상기 베이스로부터 멀어지는 방향으로 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 힘을 부여하는 것이며, 상기 상승 기간은 상기 콜랩스 기간보다 긴 것인 전자 디바이스의 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 외부에서 가해지는 힘을 검출하는 것은 상기 터치 감지형 디스플레이와 상기 베이스 사이에 배치되는 적어도 하나의 힘 감지 저항에 의해, 외부에서 가해지는 힘을 검출하는 것을 포함하는 것인 전자 디바이스의 제어 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 검출된 외부에서 가해지는 힘이 제2 임계 힘을 초과하는 것으로 판정하는 것에 응답하여, 적어도 하나의 액츄에이터에 의해 해제 기간 동안 힘을 증가시킴으로써 상기 베이스로부터 멀어지는 방향으로 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 힘을 부여하는 단계를 포함하는 전자 디바이스의 제어 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치 감지형 디스플레이는 LCD 디스플레이 상에 배치된 터치 감지형 오버레이를 포함하고, 상기 방법은 상기 LCD 디스플레이 상에 적어도 하나의 사용자 선택 가능한 특징부를 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스를 렌더링하는 것을 포함하는 것인 전자 디바이스의 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 터치 감지형 디스플레이 상의 터치 이벤트를 검출하는 것에 응답하여, 상기 터치 이벤트가 상기 적어도 하나의 사용자 선택 가능한 특징부에서 일어난 것인지의 여부를 판정하고, 상기 검출된 터치 이벤트가 상기 적어도 하나의 사용자 선택 가능한 특징부에서 일어난 것으로 판정하는 것에 응답하여, 적어도 하나의 액츄에이터에 의해 상승 기간 동안 힘을 증가시키고 콜랩스 기간 동안 힘을 감소시킴으로써 상기 베이스로부터 멀어지는 방향으로 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 힘을 부여하는 것을 포함하며, 상기 상승 기간은 상기 콜랩스 기간보다 긴 것인 전자 디바이스의 제어 방법.
  14. 전자 디바이스에 있어서,
    베이스;
    상기 베이스로부터 이격되어 있으며 상기 베이스에 대하여 이동 가능한 터치 감지형 디스플레이;
    상기 베이스와 상기 터치 감지형 디스플레이 사이에 적어도 하나의 액츄에이터를 포함하는 액츄에이팅(actuating) 장치;
    메모리; 및
    상기 메모리와 상기 액츄에이팅 장치에 동작가능하게 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 청구항 1에 따른 방법을 수행하기 위하여 상기 메모리에 저장되어 있는 컴퓨터 판독 가능한 코드를 실행하도록 구성되는 것인 전자 디바이스.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 베이스와 상기 터치 감지형 디스플레이 사이에 배치되는 적어도 하나의 힘 센서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 힘 센서는 상기 터치 감지형 디스플레이에 대해 외부에서 가해지는 힘을 검출하도록 구성되는 것인 전자 디바이스.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 터치 감지형 디스플레이는 LCD 디스플레이 상에 배치되는 터치 감지형 오버레이를 포함하는 것인 전자 디바이스.
  17. 컴퓨터 판독가능한 매체에 있어서,
    청구항 1에 따른 방법을 수행하도록 터치 감지형 디스플레이를 갖는 전자 디바이스에서의 프로세서에 의해 실행 가능한 컴퓨터 판독가능한 코드가 구현되어 있는 컴퓨터 판독가능한 매체.
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