KR101257964B1 - 다기능 휴대용 장치 - Google Patents

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스티브 피. 호텔링
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Abstract

여기에서는, 장치가 사용될 방법에 기초해 사용자 입력들을 구성할 수 있는 다기능 휴대용 장치가 개시된다. 바람직하게는, 디스플레이 사이즈가 실질적으로 증가하도록, 다기능 휴대용 장치는 많아야 수 개의 물리적 버튼들, 키들, 또는 스위치들을 가진다. 다기능 휴대용 장치는, 터치 감지 스크린들, 터치 감지 하우징들, 디스플레이 조작기들, 오디오 입력 등을 포함하는, 다양한 입력 메커니즘들도 포함한다. 장치는 장치들의 다수 기능들 각각을 위한 사용자-구성 가능 GUI도 포함한다.
Figure 112007070999713-pct00001
다기능 휴대용 장치, 물리적 버튼, 디스플레이 사이즈, 입력 메커니즘, 사용자-구성 가능 GUI, 터치 감지

Description

다기능 휴대용 장치 {MULTI-FUNCTIONAL HAND-HELD DEVICE}
관련 출원들의 상호 참조
본 출원은, (1) "Multi-Functional Hand-Held Device"라는 명칭으로 2005년 3월 4일에 출원된 미국 가특허출원(Provisional Patent Application) 제60/658,777호 및 (2) "Multi-Functional Hand-Held Device"라는 명칭으로 2005년 3월 16일에 출원된 미국 가특허출원 제60/663,345호와 관련되고 이들에 대한 우선권을 주장하며, 이들 각각은 본 명세서에 참조로서 포함된다.
본 출원은, 다음의 출원들: (1) "Touch Pad for Handheld Device"라는 명칭으로 2002년 7월 1일에 출원된 미국 특허출원 제10/188,182호; (2) "Touch Pad for Handheld Device"라는 명칭으로 2003년 11월 25일에 출원된 미국 특허출원 제10/722,948호; (3) "Movable Touch Pad with Added Functionality"라는 명칭으로 2003년 8월 18일에 출원된 미국 특허출원 제10/643,256호; (4) "Ambidextrous Mouse"라는 명칭으로 2003년 9월 2일에 출원된 미국 특허출원 제10/654,108호; (5) "Multipoint Touch Screen"이라는 명칭으로 2004년 5월 6일에 출원된 미국 특허출원 제10/840,862호; (6) "Gestures for Touch Sensitive Input Devices"라는 명칭으로 2004년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제10/903,964호; (7) "Mode-Based Graphical User Interfaces for Touch Sensitive Input Devices"라는 명칭으로 2005년 1월 18일에 출원된 미국 특허출원 제11/038,590호; (8) "Display Actuator"라는 명칭으로 2005년 2월 11일에 출원된 미국 특허출원 제11/057,050호; 및 (9) "Hand-Held Electronic Device with Multiple Touch Sensing Devices"라는 명칭으로 2005년 4월 26일에 출원된 미국 특허출원 제11/115,539호와 관련되며, 이들 모두는 본 명세서에 참조로서 포함된다.
오늘날에는 휴대용 전자 장치들이 다양한 유형들로 존재하는데, 그들 각각은 소정 사용자 인터페이스를 이용한다. 사용자 인터페이스는 통상적으로, LCD(Liquid Crystal Display)와 같은, 디스플레이 형태의 출력 장치 및 기계식으로 활성화될 수 있거나(예컨대, 스위치들, 버튼들, 키들, 다이얼들, 조이스틱들, 조이패드들) 전기식으로 활성화될 수 있는(예컨대, 터치 패드들 또는 터치 스크린들) 하나 이상의 입력 장치들을 포함한다. 디스플레이는 통상적으로, 텍스트 및 그래픽과 같은 시각 정보를 제시하도록 구성되고, 입력 장치들은 통상적으로, 전자 장치에서 명령들을 발행하는 것, 선택들을 수행하는 것, 또는 커서나 선택자(selector)를 이동시키는 것과 같은 조작들을 수행하도록 구성된다. 이러한 공지된 장치들 각각은, 휴대용(handheld) 전자 장치를 설계할 때 고려되어야 하는 사항들, 즉, 사이즈와 형태상의 제약들, 비용, 기능성, 복잡도 등을 고려 사항으로 가진다. 대부분의 경우, 사용자 인터페이스는 디스플레이의 용이한 시청 및 입력 장치들의 용이한 조작을 위해 휴대용 장치의 정면(또는 전면)에 배치된다.
도 1A 내지 도 1F는, 예를 들어, 전화기(1OA;도 1A), PDA(1OB;도 1B), 미디 어 플레이어(1OC;도 1C), 리모컨(remote control)(1OD;도 1D), 카메라(1OE;도 1E), 및 GPS 모듈(1OF;도 1F)을 포함하는 다양한 휴대용 전자 장치들의 도면들이다. 이 장치들(10) 각각에서, 장치(10)의 하우징 내부에 장착되며 하우징의 개구부를 통해 보여질 수 있는 디스플레이(12)는 통상적으로 전자 장치(10)의 제1 구역에 배치된다. 이 장치들 각각은, 통상적으로 디스플레이(12)에 이웃하는, 전자 장치(10)의 제2 구역에 배치되는 하나 이상의 입력 장치들(14)도 포함한다.
상세하게 설명하면, 전화기(1OA)는 통상적으로 문자 또는 그래픽 디스플레이와 같은 디스플레이(12)와, 숫자 패드 및 일부 경우들에서는 내비게이션 패드와 같은 입력 장치들(14)을 포함한다. PDA(1OB)는 통상적으로 그래픽 디스플레이와 같은 디스플레이(12)와, 스틸러스(stylus) 기반의 저항성 터치 스크린 및 버튼들과 같은 입력 장치들(14)을 포함한다. 미디어 플레이어(1OC)는 통상적으로 문자 또는 그래픽 디스플레이와 같은 디스플레이(12)와, 버튼들 또는 휠들(wheels)과 같은 입력 장치들(14)을 포함한다. 캘리포니아주 쿠퍼티노의 Apple Computer, Inc.에 의해 제조되는 iPod? 미디어 플레이어는 디스플레이 및 디스플레이의 옆에 배치된 입력 장치들 모두를 포함하는 미디어 플레이어의 일례이다. 리모컨(1OD)은 통상적으로 키패드와 같은 입력 장치(14)를 포함하고, 문자 디스플레이(12)는 가질 수도 갖지 않을 수도 있다. 카메라(1OE)는 통상적으로 그래픽 디스플레이와 같은 디스플레이(12) 및 버튼들과 같은 입력 장치들(14)을 포함한다. GPS 모듈(1OF)은 통상적으로 그래픽 디스플레이와 같은 디스플레이(12)와, 버튼들 및 일부 경우들에서는 조이패드와 같은, 입력 장치들(14)을 포함한다.
최근에는, 전통적으로 별개로 존재하던 휴대용 전자 장치들이 제한된 방식이지만 결합되기 시작하였다. 예를 들어, 전화기(1OA)는 PDA(1OB)와 결합되었다. 이러한 장치에 입력하는 방식에 있어, 한 가지 문제점에 부딪히게 된다. 이 장치들 각각은, 장치로의 입력들을 제공하기 위한 특정 집합의 입력 메커니즘들을 갖는다. 이러한 입력 메커니즘들 중 일부(예를 들어, 전원 버튼)는 모든 장치들에 일반적이지만, 다른 것들은 그렇지 않다. 일반적이지 않은 입력 메커니즘들은 통상적으로, 장치의 특정 기능성에 전용된다. 일례로써, PDA들은 통상적으로 4개의 전용 버튼들을 포함하지만, 셀폰들은 통상적으로 숫자 키패드 및 적어도 2개의 전용 버튼들을 포함한다.
따라서, 각각의 장치를 위한 전용 입력들에 부정적인 영향을 미치지 않으면서, 제한된 입력 장치들을 구비한 통합된 장치를 설계하는 것은 어려운 문제이다. 주지된 바와 같이, 사용자를 혼란스럽게 하고 유용한 공간, 즉 "부동산(real estate)"을 차지하는 경향이 있으므로, 휴대용 장치들에 많은 수의 입력 메커니즘들을 과도하게 부과하지 않는 것이 바람직하다. 휴대용 장치들의 경우, 그것들의 작은 사이즈 때문에, 공간을 신중히 다루어야 한다. 어떤 관점에서는, 장치 상에 필요한 모든 버튼들과 스위치들 등을 수용하기에 충분한 공간이 존재하지 않는다. 이것은, 이들 장치 모두가 일반적으로 그 자체만으로도 큰 공간을 차지하는 디스플레이를 필요로 한다는 점을 감안하면 더욱 그러하다. 입력 장치들의 수를 소정 레벨 이상으로 증가시키기 위해, 설계자들은 디스플레이의 사이즈를 줄여야 할 것이다. 그러나, 사용자는 통상적으로, 디스플레이가 최대한 큰 것을 원하기 때문에, 이는 대체로 사용자에게 달갑지 않은 인상을 남길 것이다. 다른 방법으로는, 좀더 많은 입력 장치들을 수용하기 위해, 설계자들은 장치의 사이즈를 증가시키는 것을 선택할 수도 있다. 이 또한 사용자에게 대체로 달갑지 않은 인상을 남길 것인데, 그것은 한손 조작들(one-handed operations)을 어렵게 만들 것이고, 언젠가는, 장치의 사이즈가 너무 커져 더 이상 휴대용 장치로 생각되지 않을 것이기 때문이다.
따라서, 본 기술 분야에서 필요한 것은, 다기능 휴대용 장치들을 위해 작동하는 향상된 사용자 인터페이스이다.
여기에서는, 장치가 사용될 방법에 기초해 사용자 입력들을 구성할 수 있는 다기능 휴대용 장치가 개시된다. 바람직하게도, 다기능 휴대용 장치는 많아야 수 개의 물리적 버튼들, 키들, 또는 스위치들만을 가지며, 그에 따라, 장치의 디스플레이 사이즈가 사실상 증가될 수 있다. 다시 말해, 물리적 버튼들, 키들, 또는 스위치들을 전자 장치의 전면(front surface)으로부터 제거함으로써, 추가적인 표면 영역이 더 큰 디스플레이를 위해 이용될 수 있다. 궁극적으로, 이러한 방안은 사실상 풀 스크린(full screen) 디스플레이를 가능하게 할 것이다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 풀 스크린 디스플레이는, 전자 장치의 표면(예를 들어, 전면)을 차지하거나 적어도 꽉 채우는 디스플레이이다.
도 2 내지 도 28을 참조하여, 이하에서 다기능 휴대용 장치의 다양한 실시예들이 논의된다. 그러나, 당업자들이라면, 이 도면들과 관련하여 여기에서 주어진 상세한 설명들은 총망라적인 것이 아니라 예시적이라는 것과 이 실시예들에 대한 여러 가지 변경들이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 발명은 첨부 도면들과 관련하여 고려되는 다음 설명을 참조하는 것에 의해 가장 잘 이해될 수 있다.
도 1A 내지 도 1F는 다양한 전자 장치들의 다이어그램.
도 2는 다기능 휴대용 장치의 간략화된 도면.
도 3은 제한된 개수의 제한된 버튼들을 갖춘 사실상 풀 스크린 휴대용 장치의 투시도.
도 4는 적어도 하나의 버튼을 갖춘 휴대용 장치의 정면도.
도 5는 표준 구역(standard region) 및 제어 구역(control region)으로 분리된 GUI의 다이어그램.
도 6은 표준 구역 및 제어 구역으로 분리된 GUI의 다이어그램.
도 7은 표준 구역 및 제어 구역으로 분리된 GUI의 다이어그램.
도 8은 표준 구역 및 제어 구역으로 분리된 GUI의 다이어그램.
도 9는 PDA를 위한 예시적 GUI를 도시하는 도.
도 10은 셀폰을 위한 예시적 GUI를 도시하는 도.
도 11은 미디어 플레이어를 위한 예시적 GUI를 도시하는 도.
도 12는 비디오 플레이어를 위한 예시적 GUI를 도시하는 도.
도 13은 게임 플레이어를 위한 예시적 GUI를 도시하는 도.
도 14는 카메라를 위한 예시적 GUI를 도시하는 도.
도 15는 GPS를 위한 위한 예시적 GUI를 도시하는 도.
도 16은 리모컨을 위한 예시적 GUI를 도시하는 도.
도 17은 핸드탑(hand top)을 위한 위한 예시적 GUI를 도시하는 도.
도 18은 다기능 휴대용 장치의 메인 메뉴를 위한 예시적 GUI를 도시하는 도.
도 19는 압력 감지(force sensitive) 디스플레이를 포함하는 휴대용 장치의 측단면도.
도 20은, 터치 감지 및 압력 감지 장치들을 조합하여, 터치될 때의 x, y, 및 z 컴포넌트들을 제공하는 입력 장치를 도시하는 도.
도 21은 터치 스크린 및 압력 감지 메커니즘과 디스플레이를 조합하는 I/O 장치의 측면도.
도 22는 입력 장치의 측면도.
도 23은 스퀴즈 사양(squeeze feature)을 포함하는 휴대용 장치의 측단면도.
도 24는 휴대용 전자 장치의 측단면도.
도 25는 터치 감지 방법의 블록도.
도 26은 터치 감지 방법의 블록도.
도 27A 내지 도 27E는 뮤직 플레이어와 연관된 터치 어휘의 일례를 표현하는 도표들.
도 28은 예시적인 다기능 휴대용 장치의 블록도.
I. 다기능성(multi-functionality)
전자 장치 제조업자들은, 별도의 휴대용 전자 장치들을 조합하여 다기능 장치들을 형성하는 것의 이점들을 발견하였다. 하나의 다기능 장치를 이용함으로써, 사용자는 다수의 장치들을 휴대하고, 구입하며, 유지 보수해야 할 부담을 덜게 된다. 더 나아가, 사용자는 수행될 수 있는 조작들에 구애받지 않는데, 다시 말해, 사용자는 단일 장치를 이용하여, 다른 경우라면 서로 다른 장치들을 사용해야만 했을 서로 다른 조작들을 수행할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 경우, "다기능"이라는 용어는, 2 이상의 전통적인 장치들의 기능들을 단일 장치에 갖춘 장치를 정의하는데 사용된다. 다기능 장치는, 예컨데 PDA, 셀폰, 뮤직 플레이어, 비디오 플레이어, 게임 플레이어, 디지털 카메라, 핸드탑, 인터넷 터미널, GPS, 또는 리모컨과 같은 장치들 중 둘 이상을 포함할 수 있다. 단일 장치에 추가되는 새로운 장치 기능성 각각에 대하여, 장치의 복잡도와 사이즈가 증가하는 경향이 있다. 따라서, 휴대용 장치들의 경우, 장치의 기능성을 여전히 극대화하면서도, 장치가 차지하는 공간을 작게 하는 것과 복잡도를 낮게 만드는 것 사이에는 일반적으로 트레이드-오프(trade-off)가 존재한다.
때때로, 장치들을 결합하게 되면 여분의 불필요한 하드웨어 컴포넌트들이 생기고, 이로 인해 컴포넌트들이 다수의 상이한 장치 기능성들을 위해 사용될 수 있게 된다. 반면, 소정 하드웨어 컴포넌트들은 각각의 장치에 대해 명확히 구분되므로, 추가적인 공간과 상호 통신 능력(connectivity)을 구비해야만 한다. 더 나아가, 각각의 장치 기능성은 통상적으로 고유한 프로그래밍 또는 애플리케이션 소프트웨어를 가지므로, 다기능 장치는 다양한 소프트웨어 컴포넌트들 모두를 수용하기 에 충분한 메모리를 갖도록 설계되어야 한다.
PDA(personal digital assistant)는, 개인적인 용도 및/또는 비지니스 용도를 위해 컴퓨팅 및 정보 저장과 검색 기능들을 제공하는 모바일 휴대용 장치이다. PDA들은 대체로 이름들, 주소들, 전화 번호들, 및 일정들을 추적할 수 있다. 또한, 대부분의 PDA들은 메모 기능, 계산 기능, 페이징, 데이터 메시징, 및 전자 메일 기능을 수행할 수 있다. PDA들은 간단한 게임들, 음악 및 다른 미디어 파일들을 플레이할 수 있는 기능성도 포함할 수 있다. PDA들의 일례들로는 Palm Pilot 및 Blackberry를 들 수 있다.
대부분의 휴대용 장치들처럼, PDA들은 통상적으로 디스플레이 및 다양한 입력 장치들을 포함한다. 입력 장치들은, 수기(handwriting) 인식 프로그램, 키패드들, 미니-키보드들, 내비게이션 패드들, 및/또는 소프트(soft) 또는 고정(fixed) 기능 버튼들과 결합하여 작동하는 스틸러스 및 터치 스크린을 포함할 수 있다.
셀폰들은, 사용자가 셀룰러 네트워크를 이용하여 다른 전화기들에 접속할 수 있게 하는 모바일 전화기들이다. 셀폰들은 통상적으로 전화 호들을 송신하고 수신하기 위한 송수신기, 디스플레이를 통해 탐색(traverse)하기 위한 내비게이션 패드와 같은 컨트롤들, 숫자 입력들(및 일부 경우들에서는 알파벳 입력들)을 수행하기 위한 키패드, 및 소프트 또는 고정 기능 버튼들을 포함한다. 예를 들어, 많은 셀폰들에서, 하나의 고정 기능 버튼은 호를 시작하는데 사용되고 다른 고정 기능 버튼은 호를 종료하는데 사용된다.
미디어 플레이어들은 다양한 형태들로 등장한다. 뮤직 플레이어들은 일반적 으로 음악을 저장, 프로세싱 및 출력하도록 구성된다. 뮤직 플레이어들은, 음악을 위한 압축 시스템인 MP3 또는 AAC 포맷에 기초할 수 있다. 뮤직 플레이어들은 통상적으로 마이크로프로세서, 메모리, 디스플레이, 오디오 잭, 데이터 포트, 및 재생 컨트롤들(playback controls)을 포함한다. 재생 컨트롤들은 통상적으로 메뉴, 재생/일시정지(play/pause), 다음, 이전, 볼륨 높이기(volume up), 및 볼륨 낮추기(volume down)와 같은 사양들을 포함한다. 비디오 플레이어들은 거의 모든 면에서 뮤직 플레이어들과 유사하다. 일부 경우들에서, 비디오 플레이어들은 DVD와 같은 이동식 저장 매체를 수용하기 위한 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 캘리포니아주 쿠퍼티노의 Apple Computer, Inc.에 의해 제조된 iPod? 미디어 플레이어가 미디어 플레이어의 일례이다.
핸드탑들은, 랩탑들과 유사하지만, 좀더 작은 폼 팩터(form factor)의 범용 컴퓨터들이다. 핸드탑들은 통상적으로 디스플레이 및 풀 키보드(full keyboard)를 포함한다.
도 2는 다기능 휴대용 장치(100)의 간략화된 도면이다. 다기능 휴대용 장치(100)는 2 이상의 장치들(102)을 단일 장치로 통합한다. 각각의 장치(102)는 하드웨어 및 소프트웨어 컴포넌트들(104 및 106) 양자를 포함하며, 이들은 다기능 휴대용 장치(100)로 통합된다. 다기능 휴대용 장치(100)가 단 2개의 장치들로 제한되지는 않으며 사실상 임의의 수의 장치들을 통합할 수 있음을 인지하여야 한다.
다기능 장치(100)는, 하나의 장치 조작 모드에서 다른 장치 조작 모드로 다기능 장치(100)가 전환될 수 있도록 하는 스위치(110)도 포함한다. 예를 들어, 사 용자는 스위치(110)를 통해 셀폰, 미디어 플레이어, 및 PDA의 조작 모드들을 모두 거쳐 순환할 수 있다. 일단 특정 조작 모드가 선택되고 나면, 다기능 장치(100)는 선택된 장치로서 동작한다. 예를 들어, 선택된 장치에 관련된 프로그래밍은 다기능 휴대용 장치가 사용할 수 있도록 활성화된다. 사용자가 제공한 형성된 입력들이 사용중인 장치와 상응할 수 있도록, 상기 프로그래밍은 선택된 장치에 기초해 UI를 재구성하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 임의의 물리적 버튼들, 스위치들, 또는 다이얼들 뿐만 아니라 소프트 버튼들, 스위치들 또는 다이얼들의 기능들도 선택된 장치에 대응하여 재구성될 수 있다.
그러나, 다기능 휴대용 장치(100)의 조작 모드들이 완전히 독립적일 필요는 없다. 많은 경우들에서, 복수의 기능성들이 서로 상호 작용하게 하는 것이 바람직할 것이다. 예를 들어, 사용자는 연락처의 전화 번호를 PDA에서 찾아내(look up) 이 번호를 전화를 거는 전화기로 전달할 수 있다.
II. 폼 팩터
휴대용 장치의 폼 팩터는 일반적으로 한 손에 쉽게 쥐어질 수 있는 장치이다. 통상적인 휴대용 장치는 장치 전면 윗부분의 작은 디스플레이 및 장치 전면 아랫부분의 입력 제어들을 포함한다. 장치는 상면, 하면, 및 측면들에 컨트롤들 및 포트들을 추가적으로 포함할 수 있다. 종래 기술의 휴대용 장치들은 통상적으로 작은 디스플레이들을 가지는데, 이는 이들 장치의 일부 사용자에게 불만족을 준다. 좀더 많은 정보가 디스플레이될 수 있거나 디스플레이되는 정보가 좀더 용이하게 시청 가능할 수 있도록(예를 들어, 좀더 큰 텍스트일 수 있도록) 큰 디스플레 이들을 갖는 것이 대체로 바람직스럽다. 특히, 비디오 플레이어들 및 게임 플레이어들의 경우, 더 큰 디스플레이들이 작은 디스플레이들에 비해 훨씬 바람직하다.
그러나, 필수 입력 컨트롤들이 이용 가능한 공간의 상당 부분들을 종종 차지하기 때문에, 과거에는 큰 디스플레이들의 사용이 제한되었다. 더 나아가, 장치 기능성이 집중(convergence)됨에 따라, 통상적으로 장치에서의 컨트롤들의 수도 증가하는데, 이는 각각의 장치가 자신만의 전용 컨트롤들을 포함하기 때문이다. 따라서, 새로운 컨트롤들을 모두 수용하기 위해, 장치들은 커져야 하고 디스플레이들은 작아져야 한다. 이들 둘 모두는 결코 바람직한 것이 아니다. 더 큰 장치들은 부피가 커서 사용하기가 어렵고, 정보 전달과 스크린으로부터의 정보 판독 모두에 있어서, 더 작은 스크린들은 채택하기가 어렵다.
A. 한손 대 양손 조작
휴대용 전자 장치는 한손 조작 또는 양손 조작을 위한 것일 수 있다. 한손 조작에서, 한손은 장치를 지지하는데 사용될 뿐만 아니라 사용하는 동안 사용자 인터페이스로서 조작들을 수행하는데도 사용된다. 셀룰러 폰들 및 미디어 플레이어들은, 일반적으로 한손으로만 조작될 수 있도록 의도된 휴대용 장치들의 일례들이다. 셀폰의 경우, 예를 들어, 사용자는 손가락들과 손바닥 사이에 한 손으로 폰을 쥐고, 엄지 손가락을 이용하여 키들, 버튼들, 또는 조이패드를 사용해 입력을 수행할 수 있다.
양손 조작에서는, 한 손이 장치를 지지하는데 사용되는 한편 다른 손은 사용하는 동안 사용자 인터페이스로써 조작들을 수행하거나, 다른 방법으로는, 양손들 이 장치를 지지하는 동시에 사용중 조작들을 수행한다. PDA들 및 게임 플레이어들은 통상적으로 두 손들로 조작되는 휴대용 장치의 일례들이다. PDA의 경우, 예컨대, 사용자는 한 손으로 장치를 쥐고 다른 손을 이용하여, 예를 들어, 첨필(stylus)을 사용해 입력들을 형성할 수 있다. 게임 플레이어의 경우, 사용자는 통상적으로 양손들로 장치를 쥐고, 장치를 쥐고 있는 상태에서 한손 또는 양손을 사용해 입력을 만든다.
B. 부피(footprint)/사이즈
휴대용 장치들은 다양하고 상이한 부피(footprint) 또는 사이즈를 가질 수 있다. 부피는 통상적으로 장치가 사용될 방법과 연관된다. PDA들과 같은 장치들은 통상적으로 양손들로 사용되므로, 크기가 더 커지는 경향이 있다. 다른 방법으로, 셀폰 핸드셋들은 통상적으로 한 손으로만 사용되므로, 크기가 더 작아지는 경향이 있다. 복수의 장치들을 통합할 때, 장치의 적당한 부피를 결정하는 것은 중요한 일이다. 예를 들어, 일부 사람들은, PDA들을 전화기로 사용하기에는 너무 크다고 생각하는 한편 셀폰들을 PDA로 사용하기에는 너무 작다고 생각한다. 설계자들은 일반적으로 장치의 주된 용도를 고려해야 하고 그 용도에 맞게 부피를 조정해야 한다. 상이한 부피들이 존재하지만, 통상적으로 부피의 최소 및 최대가 있기 마련이다. 부피가 지나치게 크거나 지나치게 작으면, 장치를 사용하기 어려울 수 있다.
장치들의 사이즈 때문에, 작은 장치들은 통상적으로 주머니에 넣는 반면, 큰 장치들은 그렇지 않다. 미디어 플레이어는, 사용자의 주머니에 넣기 위한 크기로 만들어진 휴대용 장치의 일례이다. 주머니 크기로 만들어짐으로써, 사용자가 장치를 직접 운반할 필요가 없으므로, 장치는 사용자가 이동하는 거의 모든 곳으로 휴대될 수 있다(예를 들어, 랩탑 또는 노트북 컴퓨터의 경우와 같이, 크고, 부피가 크며, 대개는 무거운 장치를 운반해야 하는 제약을 사용자가 받지 않는다).
반드시 그래야 하는 것은 아니지만, 일반적으로, 여기에 개시되는 유형의 휴대용 장치들은 약 5 in x 3 in x 1 in이고, 대부분 약 4.1 in x 2.4 in x 0.75 in의 부피(dimension)를 가진다고 할 수 있다.
C. 풀 스크린 디스플레이
다기능 휴대용 장치의 부피는 장치의 의도된 일차 용도에 의해 사실상 고정되기 때문에, 설계자들에게는 UI를 위한 적합한 레이아웃을 결정하는 것이 중요해진다. 예를 들어, 일부 장치들은 제한된 수의 버튼들 및 큰 디스플레이를 이용하여 더 양호하게 작동할 수 있는 한편, 다른 장치들은 더 많은 수의 버튼들 또는 전체 키보드 및 작은 디스플레이에 의해 더 양호하게 작동할 수도 있다.
바람직한 다기능 휴대용 장치는 풀 스크린 디스플레이 또는 풀 스크린에 가까운 디스플레이로 구성될 수 있다. 풀 스크린 디스플레이는 사실상 장치 전면 전체를 차지한다. 디스플레이는 가장자리에서 가장자리까지(edge to edge) 확장할 수 있거나 장치 가장자리에서의 하우징의 작은 베젤(bezel) 내에 꼭 들어맞을 수도 있다. 풀 스크린 디스플레이는 휴대용 장치를 위한 하우징 전면의 90% 이상을 차지할 수 있다.
풀 스크린 디스플레이는 장치의 전체 부피에 따라 다양하고 상이한 구성들을 가질 수 있다. 장치의 폭이 넓으면, 풀 스크린 디스플레이는 약 4:3의 전통적인 가로세로비를 가질 수 있다. 장치가 길면, 풀 스크린 디스플레이는 16:9와 같은 보다 파노라마식의 가로세로비를 가질 수도 있다.
D. 제한된 수의 기계식 조작기들(mechanical actuators)
풀 스크린 디스플레이를 조작하기 위해, 다기능 휴대용 장치는 제한된 수의 물리적 버튼들로써 구성되는 것이 바람직스럽다. 제한된 수의 물리적 버튼들이 제공되기 때문에, 휴대용 장치가 터치 스크린을 주 입력 장치로 사용하는 것이 바람직하다. 터치 스크린들은, 디스플레이들 위에 배치되는 투명한 터치 감지 장치들이다. 터치 스크린들은 통상적으로 디스플레이에 제시되는 GUI와 연계하여 작동한다. 예를 들어, GUI는 온-스크린 버튼(on-screen button)을 표시할 수 있고, 터치 스크린은 사용자가 온-스크린 버튼을 누르는(예를 들면, 사용자들의 손가락 또는 첨필을 온-스크린 버튼 위에 놓는) 때를 검출할 수 있다. 터치 스크린들 및 GUI들은 다음에서 보다 상세하게 설명된다.
휴대용 장치는 복합 기능의 물리적 버튼들(cross-functional physical buttons)로만 구성될 수도 있다. 즉, 개개의 장치들에만 전용되는 버튼들이 존재하지 않는다. 이 유형의 버튼들은 전원 버튼들 및 홀드 스위치들(hold switches)을 포함한다. 다른 실시예에서는, 휴대용 장치는 물리적 버튼들을 전혀 포함하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 물리적 버튼들이 휴대용 장치의 측면들 및 후면으로만 제한된다. 다른 실시예들에서는, 휴대용 장치의 물리적 버튼들이 측면들의 윗부분 및 아랫부분으로 제한됨으로써, 사용자가 장치를 물리적으로 지탱하는 측면들의 구역들(즉, 홀딩 구역)에는 버튼들이 존재하지 않는다. 또 다른 실시예들에서는, 물리적 버튼들이 전면에 배치되지만, 디스플레이 주위의 베젤에만 배치될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 버튼들은 장치의 상면 및 하면에만 배치될 수도 있다.
도 3은 제한된 수의 버튼들을 갖춘 사실상 풀 스크린 다기능 휴대용 장치(120)의 투시도이다. 전면 및 측면들(124 및 126)에는 물리적 버튼들이 존재하지 않는다. 전면은 그 전체가 디스플레이(122)를 위해 사용된다. 더 나아가, 측면들(126)은 장치(120)를 쥐는데 사용되기 때문에, 사용자가 장치를 지탱하고 있는 동안 무심코 버튼을 누르는 경우에 우발적인 동작들을 방지하기 위해, 측면에는 버튼을 배치하지 않는 것이 바람직할 수 있다. 상면(128) 및 하면(130)은 통상적으로 장치를 잡기 위해 사용되지 않겠지만, 한 손으로 장치를 조작할 때 이 버튼들에 닿기가 불편할 것이기 때문에, 이 면들은 버튼을 위한 이상적인 장소들이 아니다.
상면(128)은 제한된 액션 및 복합 기능인 범용 기능들을 가진 버튼들, 예를 들어, 전원 및 홀드 스위치들을 위해 예비 할당될 수 있다. 상면 및 하면(128 및 130)은 I/O 및 통신 포트들의 배치에도 아주 적합하다. 상면(128)은, 예를 들어, 헤드셋/마이크로폰 잭 및 안테나를 포함할 수 있고, 하면(130)은 전원 및 데이터 포트들을 포함할 수 있다.
일부 경우들에서는, 쥐고 있는 손이 미치지 않을, 측면들의 상부 또는 하부 구역들에 버튼들을 배치하는 것이 바람직스러울 수 있다. 이것은 특히, 쥐고 있는 손의 폭보다 큰 길고 가느다란 장치들에 적합할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같 이, 휴대용 장치(120)는 휴대용 장치(120) 측면(126)의 상부 구역에 버튼(140)을 포함한다. 버튼(140)이 상부 구역에 위치하기 때문에, 쥐고 있는 손이 미치지 않을 것이고, 따라서 우발적인 활성화가 사실상 방지된다. 상부 버튼은 다기능 장치의 기능성을 전환하도록 구성될 수 있는데, 다시 말해, 버튼(140)은 도 2의 스위치(110)일 수 있다. 예를 들어, 버튼(140)을 누르는 것에 의해, 새로운 장치 기능성이 활성화되고, 현재의 장치 기능성은 비활성화된다. 버튼이라는 용어가 사용되지만, 버튼(140)은 다이얼, 휠, 스위치 등에 대응될 수 있다는 것을 알 수 있어야 한다.
반드시 그래야 하는 것은 아니지만, 일반적으로, 물리적 버튼들의 수는 8개 이하로, 대부분의 경우에는 5개 이하로 제한하는 것이 바람직스러울 것이다.
Ⅲ. 적응성(adaptablity)
장치상의 물리적 컨트롤들의 수를 제한하기 위해(그로써 디스플레이 영역을 최대화하기 위해), 다기능 휴대용 장치는 적응적인(adaptable) 것이 바람직스러운데, 다시 말해, 장치는 장치가 사용될 방법에 따라 그 UI를 변경할 수 있다. 예를 들어, 다기능 장치의 셀폰 기능성이 사용되어야 한다면, UI는 셀폰을 수용하도록 변경된다. 다른 방법으로, 다기능 장치의 PDA 태양이 사용되어야 한다면, UI는 PDA를 수용하도록 변경되는 식이다. 본질적으로, 다기능 장치는 장치의 상태 또는 모드에 기초해 그것의 사용자 인터페이스를 재구성할 수 있다.
제한된 수의 물리적 버튼들의 기능들을 장치 기능성 각각에 대해 재할당함으로써 적응성이 실현될 수 있다. 예를 들어, 하나의 버튼이 제1 장치가 활성화될 때는 어떤 하나의 기능을 수행할 수 있고, 다른 장치가 활성화될 때는 다른 기능을 수행할 수 있다. 이러한 방법이 괜찮을 수 있지만, 물리적 제한들(즉, 버튼들의 수)에 의해 불편해지거나, (상이한 버튼 의미들을 계속 쫓아가야 하는) 사용자에게는 혼란을 줄 수도 있다.
다른 방법으로, 각각의 기능성에 대한 물리적 입력들을 터치 스크린과 연계된 GUI로 가상적으로 통합하는 것에 의해 적응성이 실현될 수도 있다. 이를 통해, GUI는 선택되는 장치가 무엇이든 그것에 적응할 수 있고, 터치 스크린은 GUI에 대응되는 입력들을 수신할 수 있다. 각각의 기능성에 대한 GUI를 통해, 휴대용 장치용 UI가 적응함으로써 다기능 장치가 실제로는 특정 장치로 변화된다. 예컨대, 셀폰 기능성이 선택되면, GUI는 통상적으로 셀폰에서 사용되는, 예를 들어, 키패드, 기능 버튼들, 그리고 대부분의 경우 내비게이션 패드와 같은, 물리적 컨트롤들과 유사해 보이는 한 세트의 가상 컨트롤 또는 소프트 컨트롤들을 표시한다.
전체 디스플레이가 이 정보를 제시하는데 사용되거나, 디스플레이의 일부분만이 GUI 컨트롤들을 위해 사용될 수도 있다. 후자의 경우에서, 도 5 내지 도 8을 참조하면, GUI(150)는 표준 구역(152) 및 컨트롤 구역(154)으로 분리된다. 표준 구역(152)은, 특정 장치를 사용할 때 디스플레이(122)에 표준적으로 디스플레이될 것을 표현한다. 다시 말해, 선택된 장치와 연관된 표준 GUI 화면들이 표준 구역에 디스플레이된다. 예를 들어, PDA의 경우, 메인 메뉴(한 세트의 아이콘들을 갖춘 윈도우), 캘린더, 주소록, 또는 일정 관리(date book)가 표준 구역(152)에 디스플레이될 수 있다. 한편, 컨트롤 구역(154)은, 일반적으로 특정 장치에 물리적으로 배치될 물리적 컨트롤들을 가상적으로 표시한다. 다시 말해, 물리적 컨트롤들을 모방하는 가상 컨트롤들이 컨트롤 구역(154)에 디스플레이된다. 예를 들어, PDA의 경우, 제어 구역(154)은 수기 인식 영역, 내비게이션 패드, 및 표준 기능 버튼들의 가상 표시들을 포함할 수 있다.
표준 및 컨트롤 구역들(152 및 154)은 디스플레이(122)의 임의 위치(상면, 하면, 측면들, 중앙 등)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 표준 및 컨트롤 구역들(152 및 154)은 서로에 대하여 수직으로 (하나가 다른 것의 위쪽에) 배치되거나, 도 6에 도시된 바와 같이, 표준 및 컨트롤 구역들(152 및 154)은 서로에 대하여 수평으로 (나란히) 배치될 수도 있다. 이 구성들은 수직(portrait) 모드 또는 수평(landscape) 모드들에서 사용될 수 있다. 일례로, 장치가 수평 모드에서 조작되는 경우, 표준 구역(152)은 한쪽 옆에 배치될 수 있고 제어 구역은 다른쪽 옆에 배치될 수 있다. 수평 방향은, 예를 들어, 한 손 조작을 용이하게 한다. 일부 경우들에서, 컨트롤들이 디스플레이되는 측면은 사용자가 어느 손을 쓰는가(handedness)에 기초한다. 예를 들어, 컨트롤들은 오른손 사용자들을 위해 오른쪽에 배치될 수도 있고, 왼손 사용자들을 위해 왼쪽에 배치될 수도 있다. 다른 방법으로, 컨트롤들은, 도 7에 도시된 바와 같이, 양 옆에 배치될 수도 있다. 이 정렬은 특히 게임 플레잉에 아주 적합하다. 더 나아가, 각 부분에 전용되는 면적량은 광범위하게 변경될 수도 있다. 예를 들어, 스크린은 동일하게 분리될 수도 있고, 다른 경우들에서는, 일부분 또는 다른 부분이 디스플레이의 더 큰 부분을 구성한다. 일부 경우들에서는, 디스플레이의 표준적인 시청 영역을 증가시 키기 위해 표준 구역(154)이 최대화된다.
사용을 위해 특정 기능성이 선택될 때, 휴대용 장치는 선택된 기능성을 위한 소프트웨어를 로드하고 표준 구역(152) 및 컨트롤 구역(154)을 포함하는 GUI(150)를 구성한다. 따라서, 컨트롤 구역(154)에서의 컨트롤들은, 표준 구역(152)에 도시되고 있는 것이 무엇이든 그것을 제어하는데 사용될 수 있다. 일부 경우들에서는, 제어 구역(154)이 심지어, 특정 장치를 위해 디스플레이된 윈도우 각각의 필요에 따라 달라질 수도 있다.
다른 방법으로는, 도 8에 도시된 바와 같이, 표준 구역(152)이 전체 디스플레이(122)를 완전하게 이용할 수 있도록, 가상 컨트롤들(160)이 표준 구역(152) 위에 중첩될 수도 있다. 사실, 가상 컨트롤들(160)은 필요에 따라 나타나고 사라질 수 있다. 예를 들어, 사용자는 스크린을 터치할 수 있고, 이는, 디스플레이의 일부분(이미 디스플레이되어 있는 모든 것들을 포함) 위에 컨트롤들을 디스플레이하도록 장치를 구동할 수 있다. 이런 식으로 동작하는 가상 컨트롤들의 일례들을, "Mode-Based Graphical User Interfaces for Touch Sensitive Input Devices"이라는 명칭으로 2005년 1월 18일에 출원된 미국 특허출원 제11/038,590호에서 찾아볼 수 있다.
A. 기능성에 기초한 GUI
도 9 내지 도 17은 다기능 장치의 상이한 상태들 또는 모드들을 위한 GUI들의 다양한 일례들을 예시한다.
도 9는 PDA 모드에서 사용되는 GUI(170)의 도면이다. 도시된 바와 같이, GUI는 표준 구역(152) 및 컨트롤 구역(154)으로 분리된다. 컨트롤 구역(154) 내부에는 가상 수기 패드(172;virtual handwriting pad), 4개의 가상 버튼들(174), 및 가상 내비게이션 패드(176)가 배치된다.
도 10은 셀폰 모드에서 사용되는 GUI(180)의 도면이다. 도시된 바와 같이, GUI(180)는 표준 구역(152) 및 컨트롤 구역(154)으로 분리된다. 컨트롤 구역(154) 내부에는 가상 키패드(182), 가상 내비게이션 패드(184), 및 2개의 가상 버튼들(186)이 배치된다.
도 11은 뮤직 플레이어 모드에서 사용되는 GUI(190)의 도면이다. 도시된 바와 같이, GUI(190)는 표준 구역(152) 및 컨트롤 구역(154)으로 분리된다. 컨트롤 구역(154) 내부에는 가상 스크롤 휠(192) 및 5개의 가상 버튼들(194)이 배치된다. 가상 스크롤 휠에 대한 추가적 세부 사항들은 "Mode-Based Graphical User Interfaces for Touch Sensitive Input Devices"이라는 명칭으로 2005년 1월 18일에 출원된 미국 특허출원 제11/038,590호에서 제공된다.
도 12는 비디오 플레이어 모드에서 사용되는 GUI(200)의 도면이다. 도시된 바와 같이, GUI(200)는 표준 구역(152) 및 컨트롤 구역(154)으로 분리된다. 컨트롤 구역(154) 내부에는 복수의 가상 버튼들(202)이 배치된다. 다른 방법으로, 비디오 플레이어는 주로 풀 스크린 시청 모드와 함께 사용되므로, 컨트롤들은 필요에 따라 나타날 수도 있고 사라질 수도 있다.
도 13은 게임 플레이어 모드에서 사용되는 GUI(210)의 도면이다. 도시된 바와 같이, GUI(210)는 표준 구역(152)과 표준 구역(152)의 측면들상에 있는 2개의 컨트롤 구역들(154A 및 154B)로 분리된다. 왼쪽 컨트롤 구역(154A)은 내비게이션 또는 방향 패드(212)를 포함하고, 오른쪽 컨트롤 구역은 4개의 가상 버튼들(214)을 포함한다(또는 사용자의 특정 필요들, 왼손잡이 또는 오른손잡이에 따라 그 반대일 수도 있다).
도 14는 카메라 모드에서 사용되는 GUI(220)의 도면이다. 도시된 바와 같이, GUI(220)는 표준 구역(152) 및 컨트롤 구역(154)으로 분리된다. 표준 구역(152)은 뷰 파인더(view finder)를 표시할 수 있다. 컨트롤 구역(154) 내부에는, 예를 들어, 사진 클릭, 줌, 플래시 등을 포함하는 다양한 버튼들(222)이 배치된다. 또한 내비게이션 패드(224)가 포함되어, 사진들이 메뉴 내비게이션을 통해 또는 메뉴 내비게이션에 대해 스크롤될 수 있다.
도 15는 GPS 수신기 모드에서 사용되는 GUI(230)의 도면이다. 도시된 바와 같이, GUI(230)는 표준 구역(152) 및 컨트롤 구역(154)으로 분리된다. 컨트롤 구역(154) 내부에는, 예를 들면, 줌, 팬(pan) 등을 포함하는 다양한 버튼들(222)이 배치된다. 내비게이션 패드(224)도 포함될 수 있다.
도 16은 핸드탑 모드에서 사용되는 GUI(240)의 도면이다. 도시된 바와 같이, GUI(240)는 표준 구역(152) 및 컨트롤 구역(154)으로 분리된다. 컨트롤 구역(154) 내부에는 가상 키보드(242)가 배치된다.
도 17은 리모컨 모드에서 사용되는 GUI(250)의 도면이다. 도시된 바와 같이, GUI(250)는 표준 구역(152) 및 컨트롤 구역(154)으로 분리된다. 컨트롤 구역(154) 내부에는 TV, DVD 플레이어, A/V 증폭기, VHS, CD 플레이어 등과 같은 원 격 장치를 제어하는 것과 연관된 다양한 키들 및 버튼들(252)이 배치된다.
B. 장치들(GUI) 사이의 전환
특정한 장치 기능성이 사용될 수 있기 전에, 통상적으로 사용을 위해 그것이 선택되어야 한다. 선택은 다양한 형태들로 나타날 수 있다. 예를 들어, 선택될 경우 소프트 버튼과 연관된 장치 기능성을 활성화하는 소프트 버튼들 또는 아이콘들을 포함하는 메인 메뉴를 통해 선택이 이루어질 수 있다. 활성화 동안, 특정한 그 장치를 위한 GUI가 디스플레이에 표시되고(도 9 내지 도 17 참고), 장치와 연관된 소프트웨어가 설치, 로드, 또는 활성화된다. 그 시점부터, 다기능 장치는 선택된 장치처럼 동작한다.
도 18은 다기능 장치의 예시적인 메인 메뉴 GUI(260)를 예시한다. 도시된 바와 같이, GUI(260)는 다양한 장치 기능성들 각각을 시작하기 위한 아이콘들/버튼들(262)을 포함한다. 이러한 특정 예에서, 메인 메뉴 페이지(260)는 PDA 버튼(262A), 셀폰 버튼(262B), 뮤직 플레이어 버튼(262C), 게임 플레이어 버튼(262D), 비디오 플레이어 버튼(262E), GPS 버튼(262F), 리모컨 버튼(262G), 카메라 버튼(262H), 및 핸드탑 버튼(262I)을 포함한다. 다양한 버튼들(262)은 가상 버튼들이다. 버튼을 누르면, (예를 들어, 도 9 내지 도 17에 도시된 바와 같이) 선택된 기능성을 위한 메인 페이지가 디스플레이에 표시된다. 다른 장치를 선택하기 위해, 사용자는 단순히 각 장치의 GUI에 배치된 소프트 홈 버튼(264)을 선택하여 메인 메뉴 페이지(260)로 복귀한 후, 메인 메뉴 페이지(260)에서 필요한 기능성을 선택하기만 하면 된다.
다른 기능성들의 선택은, 필요한 GUI가 발견될 때까지 다양한 GUI들을 거쳐 플리핑(flipping)(또는 스크롤링)하는 것에 의해 실현될 수도 있다. 예를 들어, 상이한 GUI들이 후속 (플립) 명령 신호가 발생될 때 페이지별로(또는 프레임별로) 증가적으로 표시될 수 있다(예를 들어, 슬라이드쇼 효과). 페이지들 간의 이행(transition)은 매우 다양하게 할 수 있다. 옆에서 옆으로, 위에서 아래로, 또는 중앙에서 중앙으로 이행될 수 있다. 이행은 페이드 인 및 아웃(fade in and out), 팝 인 및 아웃(pop in and out), 또는 확대 및 축소하는 단계도 포함할 수 있다. 명령 신호는 물리적 또는 가상 버튼이나 휠에 의해 발생될 수 있다. 버튼을 사용하면, 한 번씩 누를 때마다 새로운 페이지가 디스플레이될 수 있다. 휠의 경우, 소정의 양만큼의 회전시키면, 새로운 페이지가 디스플레이될 수 있다.
다양한 다른 방법들로 명령 신호가 발생될 수도 있다. 예를 들어, 터치 스크린 상에 제스처들(gestures)을 일으키는 것에 의해서도 명령 신호가 발생될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이를 가로질러 손가락(또는 첨필)을 슬라이딩하는 것으로 인해, 새로운 페이지가 디스플레이될 수도 있다. 오른쪽으로 슬라이딩하면, 다음 페이지가 디스플레이될 수 있다. 왼쪽으로 슬라이딩하면, 이전 페이지가 디스플레이될 수 있다. 명령 신호는, 전체 휴대용 장치가 공간적으로 이동될 때 생성되는 3D 장치 제스처들에 의해서도 발생될 수 있다. 일례로, 장치를 흔드는 것으로 인해, 새로운 페이지가 디스플레이될 수도 있다.
명령 신호는, 장치에 인가되는 힘들에 의해서도 발생될 수 있다. 일례로서, 장치를 스퀴즈하는 것에 의해 새로운 페이지가 디스플레이될 수도 있다. 명령 신 호는, 가속도계들에 의해 감지되는 지면에 상대적인 방향 또는 내부 나침반에 의해 지시되는 나침반 방향에 상대적인 방향을 감지함으로써 발생될 수 있다. 예를 들어, 장치가 0도에 위치하면, 제1 페이지가 디스플레이되고, 90도에서는 제2 페이지가 디스플레이되며, 180도에서는 제3 페이지가 디스플레이되고, 270도에서는 제4 페이지가 디스플레이된다.
명령 신호는 사용자의 음성을 모니터링하는 것에 의해서도 발생될 수 있다(즉, 음성 인식). 사용자가 "PHONE"이라고 외치면, 전화기와 연관된 페이지가 디스플레이되고, 사용자가 "PDA"라고 외치면, PDA와 연관된 페이지가 디스플레이된다.
명령 신호는 (무선으로 또는 케이블을 경유하여 전송되는) 다른 시스템들로부터의 입력 신호들을 모니터링하는 것에 의해서도 발생될 수 있다. 예를 들어, 호(call)가 수신되면, 장치는 자동적으로 시스템을 전화기로서 구성할 수 있다. 다른 방법으로, 장치는 전화를 받거나 거부하기 위한 제어 패널만을 표시할 수도 있다.
기능성들을 통합하는 것에 대한 대안으로서, 장치는 다양한 모드들을 별도로 유지하도록 구성될 수도 있다. 다시 말해, 장치는 기능성을 (통합된 층들 및 GUI들로) 다같이 병합하지 않는 대신, 그것들을 서로 별도로 유지한다. 일부 경우들에서는, 상이한 기능성들을 별도로 유지함으로써, 사용자 혼란이 감소될 수 있다.
C. 2 이상의 기능성들을 동시에 운용하기
바람직하게는, 사용자는 2 이상의 장치 기능성들을 동시에 활성화할 수 있 다. 그러한 경우, 복수의 기능성들을 위한 소프트웨어가 동시에 활성화되고, 디스플레이는, 스크린이 서로 다른 섹션들로 나뉘고 각 섹션은 특정 장치 GUI를 포함하는 분할 스크린 모드(split screen mode)로 동작한다. 이는 일반적으로, 각각의 기능성이 스크린에 잘 맞는 GUI를 요구할 것이다. 다기능 모드는 다양한 방법들로 선택될 수 있다. 일 구현예에서는, 사용자가 2 이상의 장치 아이콘들을 동시에 터치할 때, 장치는 다수 장치 기능성들을 활성화하고 적합한 GUI들을 스크린에 표시한다.
D. 구성 가능한 GUI(사용자 선호)
각각의 장치 기능성을 위한 GUI 제어 패널들은 사용자에 의해 구성 가능할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 각각의 장치를 위해 자신만의 UI를 설계하거나 개별화할 수 있고, 기능들을 UI의 다양한 구성요소들에 할당할 수 있다. 기능들은 명령들을 착수하는 것, 항목을 선택하는 것, 파일 또는 문서를 여는 것, 프로그램을 시작하는 것, 명령어들을 실행하는 것, 디스플레이 스크린의 메뉴를 시청하는 것 등을 포함할 수 있다. 사용자에 의해 구성 가능한 파라미터들은 GUI 소자들(버튼들)의 수 및 유형을 선택하는 것 뿐만 아니라 페이지에서 GUI 소자들의 위치를 선택하는 것도 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 시스템은, 사용자가 UI 레이아웃을 검토 및/또는 개별화할 수 있게 하는 설계 팔레트를 포함할 수 있는데, 다시 말해, 사용자는 사전 구성된 레이아웃 또는 디폴트 레이아웃을 신속하고 편리하게 검토하여 그것에 대한 변경들을 수행할 수 있다. 일단 변경되고 나면, 변경된 레이아웃은 자동적으로 저장되며, 그럼으로써 앞으로의 이벤트들을 처리하는데 이용 될 것이다.
IV. 입력 장치들
휴대용 컴퓨터들을 위한 현재의 입력 장치들에는 많은 문제점들이 존재한다. 예를 들어, 점점 더 많은 버튼들이 작은 공간에 들어맞아야 하기 때문에, 각각의 장치를 위해 필요한 모든 물리적 전용 버튼들을 설치하기 위한 현실적인 방법이 존재하지 않는다. 이와 관련하여, 더 많은 물리적 버튼들이 장치에 통합됨에 따라, 버튼들이 점점 근접해야만 하게 되어, 사용자 손의 날렵함(dexterity)을 시험한다는 문제가 있다. 또한, 물리적 버튼들은 튀어나와 있기 때문에, 일반적인 사용 동안 또는 예컨대, 사용자의 주머니에서 장치가 운반되는 동안, 물리적 버튼들은 흔히 의도치 않게 활성화된다. 마지막으로, 많은 수의 작은 물리적 버튼들은 사용자를 혼란스럽게 할 뿐만 아니라 미관상으로도 바람직하지 않다.
이들 및 다른 문제점들을 극복하기 위해, (물리적 버튼들, 스위치들 등에 추가하여 또는 그것들 대신에) 다양한 다른 입력 장치들이 제안된다. 기본적인 아이디어는 물리적이고 기계적인 입력 메커니즘들의 수(및 그에 따라 장치 표면에서 필요한 전용 공간의 양)를 감소시키고 또한/또는 물리적이고 기계적인 입력 메커니즘들을 함께 제거하는 것이다. 물리적 입력 장치들을 감소시키거나 제거하는 것에 의해, 전자 장치의 디스플레이는 최대화될 수 있거나, 대안적으로 전자 장치의 사이즈가 최소화될 수 있다. 또한, 그러한 장치는 미관상 선호된다. 일부 경우들에서, 휴대용 장치는, 디스플레이만을 갖고, 전용 물리적 입력 장치들은 갖지 않는 것처럼 보이도록 구성될 수 있다.
대안적인 입력 수단도, 그것들이 사용자에게 보이지 않도록 시야로부터 은닉될 수 있다. 결과적으로, 휴대용 전자 장치는, 가시적 버튼들, 스위치들 등이 없이, 디스플레이만을 갖는 것처럼 보일 수도 있다. 그러한 장치는 미관상 선호되고(예를 들어, 틈새들, 간격들 또는 선들이 없는 매끈한 표면들을 구비하고), 많은 경우들에서, 스크린 사이즈 및 입력 기능성을 희생시키지 않으면서 더 작게 만들어질 수 있다.
A. 터치 스크린
특히 적당한 한가지 입력 구성은 터치 스크린이다. 터치 스크린은 GUI와 협력하여 휴대용 장치를 위한 주 입력 장치로서 구성될 수 있다. 터치 스크린은 기본적으로 디스플레이의 앞쪽에 배치된 투명한 입력 패널이다. 터치 스크린은, 손가락 또는 첨필 같은 물체가 터치하거나 터치 스크린의 표면을 가로질러 이동될 때, 입력 신호들을 발생시킨다. 대부분의 경우들에서, 터치 스크린들은 사용자가 손가락을 통해 디스플레이 스크린을 터치하는 것만으로도 선택을 수행할 수 있고 GUI에서의 이동들을 개시할 수 있도록 한다. 예를 들어, 디스플레이 스크린에 디스플레이된, 휴대용 전자 장치에서 특정 액션들을 수행하기 위한 온-스크린 버튼에 대응되는, 그래픽 오브젝트를 직접 포인팅함으로써 사용자가 선택 동작을 할 수 있다. 일반적으로, 터치 스크린은 터치 및 디스플레이 상에서의 터치의 위치를 인식하고, 휴대용 전자 장치의 제어기는 상기 터치를 해석하여 터치 이벤트에 기초한 동작을 수행한다. 저항성, 용량성, 적외선, 및 표면 탄성파를 포함하는 몇 가지 유형들의 터치 스크린 기술들이 존재한다.
다기능 휴대용 컴퓨터를 위한 바람직한 터치 스크린은 멀티포인트 용량성 터치 스크린이다. 그러한 터치 스크린은, 터치 스크린 전체에 걸쳐 배치되는 수개의 독립적이며 공간적으로 구별된 감지점들, 노드들, 또는 구역들을 구비한다. 감지점들은 터치 스크린 여기저기에 분산되어 각각이 터치 스크린 표면에서의 상이한 위치를 나타낸다. 감지점들은, 각각의 감지점이 신호를 발생시킬 수 있는 격자 또는 픽셀 어레이 내에 배치될 수 있다. 감지점 위에 오브젝트가 위치될 때마다, 신호가 생성된다. 오브젝트가 다수 감지점들 위에 배치될 때나 오브젝트가 복수의 감지점들 사이 또는 복수의 감지점들 위에서 이동될 때에는, 복수의 신호들이 발생될 수 있다. 감지점들은 일반적으로 터치 스크린을 직교 좌표계 또는 극 좌표계와 같은 좌표 시스템으로 매핑한다. 그러한 터치 스크린의 일례가, "Multipoint Touch Screen"이라는 명칭으로 2004년 5월 6일에 출원된 미국 특허출원 제10/840,862호에서 개시된다.
B. 터치 감지 하우징
휴대용 전자 장치는, 터치 입력들을 추적하기 위한 더 넓은 표면이나 전용 기능들을 수행하기 위한 터치 버튼들과 같은 더 작은 전용 영역들을 제공하는, 장치 하우징 자체의 하나 이상의 터치 감지 표면들도 포함할 수 있다. 그러한 표면들은 하우징의 임의의 표면에, 하우징의 임의의 측면에, 하우징의 임의의 측면의 임의 부분에, 또는 하우징 표면의 전용 위치들에 배치될 수 있다. 예를 들어, 터치 구역들은 하우징의 측면들 또는 후면에 배치될 수 있고, 하우징의 전면에 배치된 베젤에 배치될 수도 있다. 이 모든 경우들에서, 하우징 전면의 넓은 부분이 디 스플레이를 위해 보존됨으로써, 휴대용 전자 장치의 시청 영역이 최대화될 수 있도록 한다. 하우징의 터치 감지면들은, 하우징내에 배치되는 하나 이상의 터치 패널들의 형태를 취할 수 있다. 터치 감지면은 다른 방법으로 또는 추가적으로 하우징에 의해 직접적으로 제공될 수도 있다. 다시 말해, 터치 감지 컴포넌트들은, (별도의 터치 패널을 사용하는 것이 아니라) 하우징 자체가 터치 감지 장치가 되도록, 하우징 아래쪽에 집적 또는 통합되거나 배치될 수 있다. 터치 스크린과 유사하게, 터치 감지 하우징은 터치 및 표면상에서의 터치의 위치를 인식하고, 휴대용 전자 장치의 제어기는 상기 터치를 해석하여 터치 이벤트에 기초한 동작을 수행한다. 터치 표면들은, 표면들이 사실상 투명할 필요는 없다는 것을 제외하면, 기본적으로 터치 스크린과 동일한 방식으로 구성된다.
일례로서, 터치 감지 하우징은 일반적으로, "Hand-Held Electronic Device with Multiple Touch Sensing Devices"이라는 명칭으로 2005년 4월 26일에 출원된 미국 특허출원 제11/115,539호에서 좀더 상세하게 설명된 터치 감지 하우징에 대응될 수 있다.
C. 디스플레이 조작기
휴대용 다기능 전자 장치는 또한, (터치 스크린에서와 같은 전자식이 아니라) 휴대용 장치의 디스플레이를 기계적으로 사용하여 장치로의 입력들을 제공하는 입력 장치인 디스플레이 조작기를 포함할 수 있다. 디스플레이 조작기는 터치 스크린과 별도로 또는 터치 스크린과 함께 사용될 수 있다. 디스플레이 조작기는, 움직일 때 하나 이상의 입력 신호들을 발생하게 하는 움직임이 가능한(movable) 디 스플레이를 포함할 수 있다. 그 다음, 입력 신호들은 명령들을 착수하거나, 선택 동작들을 수행하거나, 디스플레이에서의 이동을 제어하는데 사용될 수 있다.
움직임이 가능한 디스플레이는 프레임에 대하여 상대적으로 평행 이동(translation), 슬라이딩, 피봇(pivoting), 및/또는 회전하도록 구성될 수 있다. 디스플레이는 통상적으로, 디스플레이를 다양한 위치들에서 움직일 수 있도록 지지하는 프레임 또는 하우징에 대해 상대적으로 움직일 수 있다. 일부 경우들에서, 디스플레이는 프레임에 이동 가능하도록 연결되고, 다른 경우들에서, 프레임은 유동 디스플레이를 이동 가능하도록 제한한다.
디스플레이의 움직임들을 모니터링하고 그러한 움직임들을 나타내는 신호들을 생성하는 이동 지시자(들)에 의해 입력 신호들이 발생될 수 있다. 감지 메커니즘은, 예를 들어, 하나 이상의 스위치들, 센서들, 인코더들, 및/또는 기타의 것일 수 있다. 임의의 적당한 기계식, 전기식, 및/또는 광학식 스위치, 센서, 또는 인코더가 사용될 수 있다. 예를 들어, 택트(tact) 스위치들, 힘 감지 레지스터들, 압력 센서들, 근접 센서들, 적외선 센서들, 기계식 또는 광학식 인코더들, 및/또는 기타의 것이 사용될 수 있다. 이동 지시자들은 디스플레이 아래쪽에 또는 디스플레이의 측면들에 적절하게 배치될 수 있다. 이와 달리 또는 이에 부가하여, 이러한 이동 지시자들은 디스플레이 또는 디스플레이의 소정 컴포넌트에 부착될 수 있다.
예시적인 디스플레이 조작기는, "Display Actuator"라는 명칭으로 2005년 2월 11일에 출원된 미국 특허출원 제11/057,050호에서 설명된다.
D. 압력 또는 힘 감지 장치들
상술된 다기능 휴대용 전자 장치는 힘 감지 디스플레이 또는 하우징과 같은 힘 또는 압력 감지 장치들을 더 포함할 수 있다.
1. 힘 감지 디스플레이
힘 감지 디스플레이는, 장치의 디스플레이 스크린에 압력이 가해질 때 하나 이상의 입력 신호들이 생성되도록 한다. 입력 신호들은 명령들을 착수하거나, 선택 동작들을 수행하거나, 디스플레이 내의 이동을 제어하는데 사용될 수 있다. 그러한 디스플레이들은 일반적으로 (사용자는 눈치챌 수 없는) 소량의 플렉스(flex)를 제공하고, 그에 따라 일반적으로 디스플레이 아래쪽에 제공되는 힘 검출 장치에 의해, 디스플레이에 가해지는 모든 힘들이 측정될 수 있다. 힘 검출 장치는 디스플레이에 가해지는 힘들을 모니터링하고 이를 나타내는 신호들을 발생시킨다. 힘 검출 장치는 힘 감지 레지스터들, 힘 감지 커패시터들, 로드 셀들, 압력 플레이트들, 압전 변환기들, 스트레인 게이지들(strain gauges) 등과 같은 하나 이상의 힘 센서들을 포함할 수 있다. 힘 센서들은 디스플레이의 뒤쪽에 또는 장치의 하우징 내에 배치된 구조 플랫폼에 부착될 수 있다. 디스플레이에 힘이 인가되면, 디스플레이를 통해 디스플레이의 아래에 배치된 힘 센서로 전달된다.
도 19는 힘 감지 디스플레이(302)를 포함하는 휴대용 장치(300)의 단면 측면도이다. 힘 감지 디스플레이(302)는 디스플레이(308) 및 (디스플레이와 구조적 플랫폼(304) 사이의) 디스플레이(308) 아래에 배치된 하나 이상의 힘 센서들(310)을 포함한다. 대부분의 경우, 힘 감지 디스플레이(302)는 어레이 내에 배치되는 복수의 센서들(310)을 포함한다. 예를 들어, 센서들(310)은 행들 및 열들 내에 나란히 배치될 수 있다. 힘 센서들(310)은, 디스플레이에 인가되는 힘의 양을 측정하고, 필요한 힘 임계치에 도달하면, 제어 신호가 생성된다. 일부 경우들에서는, 엘라스토머(elastomer;312)가 디스플레이와 구조적 플랫폼 사이에 배치되어, 디스플레이의 표면에 가해지는 힘을 디스플레이 아래에 배치된 힘 센서들로 전달하는 것을 돕는다.
약한 터치(light touch)와 강한 터치(hard touch) 사이를 구별하기 위해 터치 스크린과 연계하여 힘 감지가 제공될 수 있다. 터치가 약한 터치인지 아니면 강한 터치인지의 판단은 힘 센서들로 힘을 모니터링하고 힘을 사전 결정된 임계치와 비교함으로써 이루어질 수 있다. 힘 임계치를 초과하지 않으면, 터치는 약한 터치로 간주된다. 힘 임계치를 초과하면, 터치는 강한 터치로 간주된다. 터치의 각 유형은 장치의 상이한 양태들을 제어하는데 사용될 수 있다. 약한 터치들은 내비게이션(예를 들어, 커서 제어 스크롤링, 패닝(panning), 줌, 회전 등)과 같은 수동 이벤트들(passive events)과 연관될 수 있고, 강한 터치들은 선택들 또는 명령들(예를 들어, 버튼 클릭)과 같은 능동 이벤트들(active events)과 연관될 수 있다.
도 20은, 터치 감지와 힘 감지 장치들을 결합하여, 터치될 때의 x, y, 및 z 컴포넌트들을 제공하는 입력 장치(320)를 도시한다. 터치 감지 장치는 x 및 y 방향들에서의 위치를 감지하고, 힘 감지 장치는 z 방향에서의 힘을 감지한다. 이 장치들은 협력하여, 터치 스크린에 터치가 있을 때마다 x, y 위치 및 z 압력 정보를 출력한다.
도 21은, 디스플레이(332)를 터치 스크린(334) 및 힘 감지 메커니즘(336)과 결합하는 I/O 장치(330)의 측면도이다. 터치 스크린(334)은 고해상도 터치 위치들을 제공하고, 힘 감지 메커니즘(336)은, 힘이 발생하는 장소뿐 아니라 총 힘의 측정치도 제공한다. 터치 스크린(334)은 디스플레이(332) 위에 배치되고, 힘 감지 메커니즘(336)은 디스플레이(332) 아래에 배치되지만, 다른 배치들도 가능하다.
힘 감지 메커니즘(336)은 또한 매우 다양하게 변화될 수 있다. 예시된 실시예에서, 힘 감지 메커니즘(336)은 용량, 구체적으로는 자체 용량(self capacitance)에 기초한다. 예시된 힘 감지 메커니즘(336)은 전극층(338), 엘라스토머층(340), 및 전도층(342)을 포함하는 다수의 층들로부터 형성된다.
전극층(338)은, 디스플레이(332)의 바닥을 가로질러 배치되는, 공간적으로 분리된 복수개 전극들(339)을 포함한다. 전극들(339)은 통상적으로 행들 및 열들의 어레이 내에 배치되나, 다른 구성들도 가능하다. 임의의 수의 전극들이 사용될 수 있다.
엘라스토머층(340)은 전극층(338)과 전도층(342) 사이에 배치된 하나 이상의 탄성 부재들(elastic members; 341)을 포함한다. 탄성 부재들(341)로 인해, 디스플레이(332)는 제한된 변위량(limited amount of displacement)만큼 안쪽으로(inwardly) 이동할 수 있다. 일 구현예에서, 탄성 부재들(441)은 약 0.2 mm 두께의 실리콘 패치들이다.
전도층(342)은 통상적으로, 접지된 금속 플레이트(343)의 형태를 취한다. 전극들(339) 각각과 접지된 금속 플레이트(343) 사이에 용량성 회로가 형성된다. 사용자가 디스플레이(332)를 누르면, 그것에 가해지는 힘이 디스플레이(332)를 하여금 탄성 부재들(342)에 대하여 안쪽으로 이동하도록 하여 탄성 부재들을 압축하게 된다. 이는 전극들(339)과 금속 플레이트(343) 사이의 커패시턴스의 변화를 야기한다. 커패시턴스에 있어서의 이러한 변화가, 전극들(339) 각각에 동작 가능하도록 연결된 제어 회로에 의해 감지된다. 커패시턴스 감지 회로들은, 포함되어 있는 여러 참고 문헌들에서 개시된다.
도 22는, 디스플레이 위에 배치될 수 있는 입력 장치(350)의 측면도이다. 입력 장치(350)는 터치 감지 및 힘 감지를 단일 장치로 결합한다. 본 실시예에서, 터치 감지 및 힘 감지 양자는 상호 커패시턴스(mutual capacitance)에 의해 제공된다. 도시된 바와 같이, 입력 장치(350)는 상단 드라이브층(352), 중간 감지층(354), 및 하단 드라이브층(356)을 포함하는 복수의 층들로부터 형성된다. 또한, 중간 감지층(354)은 중간 감지층(354)과 하단 드라이브층(356) 사이에 배치된 엘라스토머층(358) 상에 배치된다. 상단 및 하단 드라이브층들(353 및 356)은 복수의 공간적으로 분리된 열들의 라인들을 포함하고, 중간 감지층(354)은 복수의 공간적으로 분리된 행들의 라인들을 포함한다. 따라서, 상단 및 중간층들(352 및 354)이 격자를 형성하고, 하단 및 중간층들(356 및 354)이 격자를 형성한다.
동작 중에, 상단층(352)의 라인들이 스캔된 후, 하단층(356)의 라인들이 스캔된다(또는 그 반대이다). 터치가 있을 때, 상단 드라이브층(352)과 중간 감지층(354) 사이에서 측정된 상호 커패시턴스가 터치의 x 및 y 위치를 제공한다. 또 한, 하단 드라이브층(356)과 중간 감지층(354) 사이에서 측정된 상호 커패시턴스가 터치의 힘의 양을 제공한다. 이와 같은 정렬은 터치의 전체 이미지에 더하여 힘의 전체 이미지를 제공한다. 터치층들 및 힘층들을 포함하는 입력 장치는, "Multipoint Touch Screen"이라는 명칭으로 2004년 5월 6일에 출원된 미국 특허출원 제10/840,862호에서 설명된 방법들과 유사하게 조작될 수 있다.
2. 힘 감지 하우징
휴대용 장치는 힘 감지 하우징도 포함할 수 있다. 힘 감지 하우징은, 휴대용 장치의 하우징에 힘들이 인가될 때 입력들을 제공한다. 힘 감지 하우징은 그러한 점에서 힘 감지 스크린과 유사하다. 하우징은 (어쩌면 사용자는 눈치챌 수 없는) 소량의 플렉스를 제공함으로써, 그 위에 가해지는 모든 힘들이 하우징내에 배치된 힘 검출 장치에 분배될 수 있다. 힘 검출 장치는 하우징의 힘들을 모니터링하고, 이를 나타내는 신호들을 생성한다. 앞서 논의된 힘 감지 디스플레이에서와 같이, 힘 검출 메커니즘은, 힘 감지 레지스터들, 힘 감지 커패시터들, 로드 셀들, 압력 플레이트들, 압전 변환기들, 스트레인 게이지들, 및/또는 기타의 것들과 같은, 하우징 내에 배치된 하나 이상의 힘 센서들을 포함할 수 있다. 하우징에 힘이 인가되면(하우징을 스퀴즈하거나 하우징을 누를 때), 하우징을 통해 하우징 내에 배치된 힘 센서로 전달된다.
하우징의 힘 감지 부분들은 하우징의 임의 표면에, 하우징의 임의 측면에, 하우징의 임의 측면의 임의 부분에, 또는 하우징 표면의 전용 위치들에 배치될 수 있다. 하우징의 측면들은, 스퀴즈 기능을 구현하기 위한 이상적인 장소들이다. 이것은, 사용자의 손가락들이 통상적으로 장치의 일 측면에 배치되고 엄지 손가락은 다른 측면에 배치되므로, 손이 핀칭 액션(pinching action)을 통해 측면들을 용이하게 스퀴즈할 수 있기 때문이다. 스퀴즈 기능을 활성화시키기가 매우 쉽기 때문에, 스퀴즈 기능이 일반적인 사용중에 우발적으로 활성화되지 않도록, 설계시에 특별한 주의가 필요하다. 이와 같이, 장치는 약한 스퀴즈와 강한 스퀴즈를 구별할 수 있어야 한다. 능동 표면에 인가되는 힘이 증가함에 따라 저항에서의 감소를 나타내는 FSR들(force sensitive resistors)을 이용하여 스퀴즈 기능이 구현되는 경우, 미리 설정된 힘 임계치에 도달될 때 활성화를 나타내기 위한 신호를 출력하기 위해 비교기 회로가 사용될 수 있다.
도 23은 스퀴즈 기능을 포함하는 휴대용 장치(370)의 단면 측면도이다. 도시된 바와 같이, 장치(370)는 하우징(372) 및 하우징(372) 내부의 지지 플랫폼(374)을 포함한다. 지지 플랫폼(374)과 하우징(372)의 내부 표면 사이에 한 쌍의 힘 센서들(376)이 위치한다. 예를 들어, 손의 핀칭 성질에 의해 하우징(372)에 힘이 인가될 때, 하우징(372)은 압력하에 안쪽으로 휘어진다. 이로 인해, 힘 센서들(376)은 하우징(372)과 지지 플랫폼(374) 사이에 샌드위치될 것이다. 힘 센서들(376)은 가해지는 힘의 양을 측정하고, 필요한 힘 임계치에 도달하면 힘 센서들(376)은 제어 신호를 생성한다. 예를 들어, 샌드위치되는 결과로서, 저항성 힘 센서는 감소된 저항을 나타낼 수 있고, 필요한 임계치에 도달하면 제어 신호가 생성된다.
힘 감지 하우징은 앞서 논의된 터치 감지 하우징과 함께 제공될 수도 있다.
E. 모션 조작(motion actuated) 입력 장치
휴대용 전자 장치는 모션 조작 입력 장치도 포함할 수 있다. 모션 조작 입력 장치는, 휴대용 장치가 움직이고 있을 때 또는 소정 방향으로 배치될 때 입력들을 제공한다. 모션 조작 입력 장치는 통상적으로, x, y 및/또는 z 축을 따라 장치의 움직임을 모니터링하고 이를 나타내는 신호들을 발생시키는, 가속도계와 같은 모션 센서를 포함한다. 모션 센서는, 예를 들면, 가속도계를 포함할 수 있다. 다른 방법으로, 모션 센서는 장치가 일반적으로 수평 평면에서 그 방향을 판단할 수 있게 하는, 전자 나침반과 같은 방향 센서일 수도 있다. 모션 센서들은 하우징에 또는 장치의 하우징 내에 배치된 소정의 다른 구조 컴포넌트에 부착될 수 있다. 장치에 움직임(제스처 취하기(gesturing), 흔들어 움직이기(shaking), 손 흔들기(hand waving) 등)이 가해지면, 하우징을 통해 모션 센서로 전달된다.
모션 센서들은 통상적으로, 의도된 움직임만이 아니라 모든 움직임을 측정하기 때문에, 정확한 명령 정보를 발생시키기 위해서는 통상적으로 의도된 움직임 정보가 다른 움직임 정보와 구분되어야 한다. 예를 들어, 흔들어 움직이기(shaking)와 같은 큰 규모의 움직임들은 주로 저주파수 정보를 발생시킬 것이다. 반대로, 진동들(vibrations)과 같은, 작은 규모의 움직임들은 주로 고주파수 정보를 발생시킨다. 고주파수 정보는 필터링됨으로써, 큰 규모의 움직임들(예를 들어, 흔들어 움직이기)을 나타내는 저주파수 정보만을 남길 수 있다. 그 다음, 필터링된 정보는 제어 신호로 변환될 수 있다.
도 24는 휴대용 전자 장치(380)의 단면 측면도이다. 휴대용 장치(380)는, 휴대용 장치(380)의 하우징(384)에 부착되는 가속도계(382)를 포함한다. 장치(380)가 사용자에 의해 이리저리 이동하는 경우, 가속도계(382)는 움직임을 인식하고, 휴대용 전자 장치(380)의 제어기는 움직임을 해석한 후 움직임 이벤트에 기초한 동작을 수행한다.
F. 기계식 조작기들
버튼들 및 휠들과 같은 표면 탑재형 조작기들을 모두 제거하고자 할 수 있지만, 이는 때때로 비현실적이다. 따라서, 휴대용 장치는 소정 수의 표면 탑재형 조작기들을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 조작기들은 집적된 장치들 각각에 대해 일반적(generic)이다. 다시 말해, 어떤 장치 기능성이 활성화되는지에 상관없이 그것들의 목적(meaning)은 동일하다. 표면 탑재형 조작기들이, 디스플레이의 시청 구역을 수용하는 전면(front surface) 이외의 표면들(surfaces)에 배치되는 것도 바람직하지만, 반드시 그래야 하는 것은 아니다.
특히 유용한 기계식 조작기 중 하나는 홀드 스위치이다. 홀드 스위치는 일차 입력 수단, 예를 들어, 터치 스크린을 활성화하고 비활성화하도록 구성될 수 있다. 이는 사용자로 하여금, 예를 들어 장치가 사용자의 주머니 안에 보관될 때 원치않는 입력들을 방지하도록 한다. 일 구현예에서, 홀드 스위치는 쥐고 있는 손이 닿지는 않지만 (하면에 비해) 용이한 액세스를 위한 위치인 상면에 배치될 수 있다. 홀드 스위치는 터치 스크린뿐만 아니라 기계식 조작기들, 그리고 다른 입력 및 다른 입력 장치들도 비활성화할 수 있다.
특히 유용한 또 다른 기계식 조작기는 전원 스위치이다. 전원 스위치가 턴 온되면, 장치가 파워 온되어 동작 준비된다. 전원 스위치가 턴오프되면, 장치는 셧다운된다. 일 구현에서, 전원 스위치는 쥐고 있는 손이 닿지는 않지만 (하면에 비해) 용이한 액세스를 위한 위치인 상면에 배치될 수 있다.
유용한 다른 기계식 조작기는 내비게이션 패드이다. 내비게이션 패드는 통상적으로 많은 휴대용 장치들에 포함된다. 내비게이션 패드의 기능성은 장치의 현재 동작 모드에 따라 변경될 수 있다. 뮤직 플레이어의 경우, 예를 들어, 방향 키들이 재생/정지, 다음, 이전, 및 볼륨 높이기와 낮추기에 할당될 수 있다. 할당 가능한 다른 버튼들도 장치에 포함될 수 있다.
유용한 또 다른 기계식 조작기는 스위칭 조작기이다. 스위칭 조작기는 장치의 기능성을 변경하도록 구성될 수 있는데, 다시 말해, 스위칭 조작기를 활성화하는 것에 의해, 장치의 기능성 또는 상태가 하나의 모드로부터 다른 모드로 전환한다. 스위칭 조작기는 광범위하게 변경될 수 있다.
예를 들어, 스위칭 조작기는 다이얼 또는 휠일 수 있다. 휠을 점진적으로 회전시킴으로써, 장치는 점진적으로 하나의 장치로부터 (일반적으로 사전 결정된 소정 순서로) 다른 장치로 전환된다. 일반적으로, 각 장치를 완전히 회전시키면 통합된 장치들의 전체 그룹을 순환한다. 휠 또는 다이얼은, 예를 들면, 스크롤 휠과 같이 동작할 수 있다. 배치는 광범위하게 변경될 수 있지만, 스위칭 휠은 장치 측면들의 상부 구역에 배치될 수 있다. 휠을 여기에 배치함으로써, 사용자의 엄지 손가락을 이용하여 휠을 용이하게 회전시킬 수 있다. 예를 들면, 쥐는 동작으로부터 사용자의 엄지 손가락을 뻗어, 휠이 회전될 수 있도록 할 수 있다.
다른 방법으로, 스위칭 조작기는 버튼일 수 있다. 버튼을 반복적으로 누르는 것에 의해, 장치는 일 장치로부터 (일반적으로 사전 결정된 소정 순서로) 다른 장치로 전환된다. 배치를 매우 다양하게 변경할 수 있지만, 스위칭 버튼은 장치 측면들의 상부 구역에 배치될 수 있다. 버튼을 여기에 배치함으로써, 사용자의 엄지 또는 검지를 사용하여 버튼을 용이하게 누를 수 있다.
휴대용 장치는 상용 터치 패드도 포함할 수 있다. 터치 패드들의 몇 가지 일례들은, "Touch Pad for Handheld Device"라는 명칭으로 2002년 7월 1일에 출원된 미국 특허출원 제10/188,182호; "Touch Pad for Handheld Device"라는 명칭으로 2003년 11월 25일에 출원된 미국 특허출원 제10/722,948호; 및 "Movable Touch Pad with Added Functionality"라는 명칭으로 2003년 8월 18일에 출원된 미국 특허출원 제10/643,256호에서 찾아볼 수 있다.
다른 실시예에서, 휴대용 장치는 스크롤 휠을 포함할 수 있다. 스크롤 휠들은 각각의 기능성에 있어서 윈도우를 통해 스크롤하는데 사용될 수 있다.
G. 마이크로폰
휴대용 장치는, 오디오 사운드들을 픽업(pick-up)하는 마이크로폰도 포함할 수 있다. 마이크로폰은 셀폰과 연계하여, 사용자의 음성과 같은 사운드들을 전송하는데 사용될 수 있다. 마이크로폰은 사운드들을 기록하거나 휴대용 장치로 음성 명령들을 입력하는데도 사용될 수 있다. 예를 들어, 음성 인식 소프트웨어를 사용하면, 휴대용 장치는 음성 명령들 및 그것과 연관되어 생성된 제어 신호들을 인식할 수 있다. 마이크로폰은 휴대용 장치의 하면에 또는 어쩌면 앞쪽의 하부 베젤에 배치될 수 있다. 이러한 특정 구성은, 전화 통화 동안의 사용자 음성을 픽업하기에 아주 적합하다.
H. 이미지 센서
휴대용 전자 장치는 이미지 센서 및 렌즈 관련 컴포넌트들을 포함하여, 휴대용 장치가 카메라와 같이 동작할 수 있도록 할 수 있다. 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charge coupled device) 카메라를 포함할 수 있다.
I. 입력 장치 기능성
1. 터치 제스처들
휴대용 전자 장치는 터치 스크린 및/또는 하우징의 터치 감지면에 인가되는 터치 제스처들을 인식함으로써 휴대용 전자 장치의 양태들을 제어하도록 설계될 수 있다. 제스처들은, 하나 이상의 특정 컴퓨팅 동작들로 매핑되는, 입력 장치와의 정형화된 상호작용(stylized interaction)이다. 제스처들은 다양한 손 움직임 및 손가락 움직임들을 통해 이루어질 수 있다. 제스처들은 일반적으로 접촉 커드(contact chord; 예컨대, 하나 이상의 손가락들) 및 커드(chord)와 연관된 움직임을 구비한다. 다른 방법으로, 또는 이에 부가하여, 제스처들은 첨필을 이용하여 이루어질 수도 있다. 이 경우들 모두에서, 입력 장치, 즉, 터치 스크린 및/또는 터치 감지면은 제스처들을 수신하고, 휴대용 전자 장치의 제어기는 제스처들과 연관된 동작들을 수행하기 위한 명령어들을 실행한다. 휴대용 전자 장치는, 운영 체제의 일부 또는 별도 애플리케이션일 수 있는 터치 제스처 운용 프로그램(touch gesture operational program)을 포함할 수 있다. 제스처 운용 프로그램은 일반적 으로 제스처들의 발생을 인식하고 하나 이상의 소프트웨어 에이전트들에 제스처들 및/또는 상기 제스처들에 응답하여 어떤 액션(들)이 취해져야 하는지를 통지하는 한 세트의 명령어들을 포함한다. 예를 들어, 사용될 수 있는 제스처들은 "Gestures for Touch Sensitive Input Devices"라는 명칭으로 2004년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제10/903,964호 및 "Mode-Based Graphical User Interfaces for Touch Sensitive Input Devices"라는 명칭으로 2005년 1월 18일에 출원된 미국 특허출원 제11/038,590호에서 좀더 상세하게 개시된다.
2. 3-D 공간 제스처들 .
일 실시예에 따르면, 휴대용 전자 장치는 가속도계에 의해 측정되는 3-D 공간 제스처들을 인식하고 3-D 공간 제스처들에 기초하여 휴대용 전자 장치의 양태들을 제어하도록 설계될 수 있다. 공간 제스처들은, 하나 이상의 특정 컴퓨팅 동작들로 매핑되는, 장치 자체의 정형화된 움직임들이다. 3-D 공간 제스처들은, 예를 들어, 흔들어 움직이기(shaking), 흔들기(waving) 등과 같은, 다양한 손과 팔 움직임들을 통해 이루어질 수 있다. 가속도계는 3-D 공간 제스처들에 관련된 움직임을 측정하고, 제어기는 움직임을 3-D 공간 제스처로서 인식한 후 3-D 공간 제스처들과 연관된 동작들을 수행하기 위한 명령어들을 실행한다. 휴대용 전자 장치는, 운영 체제의 일부 또는 별도 애플리케이션일 수 있는 3-D 공간 제스처 운용 프로그램을 포함할 수 있다. 제스처 운용 프로그램은 일반적으로, 제스처들의 발생을 인식하고 하나 이상의 소프트웨어 에이전트들에 제스처들 및/또는 제스처들에 응답하여 어떤 액션(들)이 취해져야 하는지를 통지하는 한 세트의 명령어들을 포함한다.
3-D 제스처의 예시적인 일례는 장치를 흔들어 움직이는 것(shaking)이다. 흔들어 움직이기로 인해, 휴대용 장치는 장치가 모드들 또는 상태들 사이에서 이동하게 할 수 있다. 다른 방법으로는, 휴대용 장치를 흔들어 움직이는 것이 선택 이벤트를 발생하게 할 수 있다. 예를 들어, 미디어 플레이어의 경우, 장치를 흔들어 움직이면 장치가 그림들 또는 노래들의 그룹에서 그림 또는 노래를 무작위로 선택하도록 할 수 있다. 또는, 장치를 흔들어 움직이면 장치가 노래들의 시퀀스에서 다음 픽처 또는 노래를 선택하도록 할 수 있다.
다른 제스처들은 장치를 평행 이동하거나 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 휴대용 장치를 (그것이 앞을 향하게 하면서) 옆으로 병진시키는 것은 장치에서의 패닝 또는 스크롤을 개시하는데 사용될 수 있고, 또는 장치를 (그것이 앞을 향하게 하면서) 위 아래로 이동시키는 것은 줌 동작(zooming)을 개시하는데 사용될 수 있다. 장치를 회전시키는 것은, 장치가 모드들 또는 상태들을 변경하게 하는데 사용될 수 있다. 일부 경우들에서, 예를 들면, 장치의 방향은 특정 모드에 대응될 수 있다. 예를 들어, 제1 모드는 0도와 연관될 수 있고, 제2 모드는 90도와 연관될 수 있으며, 제3 모드는 180도와 연관될 수 있고, 제4 모드는 270도와 연관될 수 있다. 이 모든 경우들에서, 장치가 뒤집어질 때 디스플레이된 부분이 계속해서 직립 상태를 유지하도록 장치가 구성될 수 있다. 다시 말해, 장치의 방향에 상관없이 장치는 직립 이미지(upright image)를 유지한다.
3-D 공간 제스처들은 심지어, 수화(sign language), 쓰기 동작들(writing motions) 등과 같은, 좀더 복잡한 움직임들에 기초할 수도 있다.
3. 다수 입력들에 기초한 액션 수행
장치는 다수 입력 모드들을 가질 수 있기 때문에, 휴대용 장치는 서로 다른 입력 장치들로부터 동시적인 입력들을 수신하고 동시적인 다수의 입력들에 기초하여 액션들을 수행하도록 구성될 수 있다. 새로운 명령들을 발생시키도록 조합될 수 있는 입력들은 음성, 2-D 터치 제스처들, 3-D 공간 제스처들, 조작기들 등으로부터 선택될 수 있다. 예를 들면, 이러한 기능은, 음성 선택을 통해 전화를 걸 때 도움이 될 수 있다. 전화를 거는 사람이 "TOM"이라고 발음하여, 장치로 하여금 "TOM"의 전화 번호로 다이얼하도록 할 수 있다. "TOM"이 복수의 전화 번호들을 가지고 있다면, 사용자는 "TOM"이라는 음성 명령과, 흔들기와 같은 3-D 공간 제스처를 조합하여 Tom의 두 번째 전화 번호를 선택할 수 있다. 당업자들이라면, 여러 가지 다른 구현 가능성들을 알 수 있을 것이다.
4. 약한 터치들과 강한 터치들 사이의 구별
앞서 지적된 바와 같이, 터치 감지와 관련된 힘 감지는 2가지 상이한 유형들의 접속들(interactions), 즉 약한 터치들 및 강한 터치들을 지원한다. 약한 터치들은, 컨텐츠를 통한 내비게이션 및 일반적으로 주된 이벤트를 발생시키지 않는 상태에서의 컨텐츠 조작과 같은, 수동적인 액션들을 수행하는데 사용될 수 있다. 수동 이벤트들의 일례들로는 커서 이동, 스크롤, 패닝 등을 들 수 있다. 강한 터치의 접속들은 (예컨대, 상당한 변화를 발생시키는) 스크린 버튼들을 선택하거나 명령들을 개시하는데 사용될 수 있다.
도 25는 본 기술을 구현하기 위한 터치 방법(400)의 도면이다. 방법(400) 은, 하나 이상의 터치들이 검출되는 블록(402)에서 시작한다. 터치들은 x 및 y 컴포넌트들뿐만 아니라 z 컴포넌트들도 포함한다. x 및 y 컴포넌트들은 터치 스크린, 터치 패드, 또는 터치 하우징과 같은 터치 감지 장치에 의해 공급될 수 있다. z 컴포넌트는 터치 감지 장치의 터치 표면 아래에 배치된 힘 센서들 또는 디스플레이 조작기들에 의해 제공될 수 있다.
블록(402)을 지나, 방법은 터치가 약한 터치인지 혹은 강한 터치인지에 대한 판단이 이루어지는 블록(404)으로 진행한다. 상기 판단은 일반적으로, 터치의 힘 또는 압력(z 컴포넌트)에 기초한다. 예를 들면, 터치의 힘이 사전 결정된 임계치보다 작으면, 터치는 약한 터치로 간주되고, 터치의 힘이 사전 결정된 임계치보다 크면, 터치는 강한 터치로 간주된다. 터치가 약한 터치라고 판단되면, 방법은 터치와 연관된 수동 액션이 개시되는 블록(406)으로 진행한다. 터치가 강한 터치라고 판단되면, 터치와 연관된 능동 액션(active action)이 수행된다(블록 408).
터치 방법은 추가적으로, 하나 이상의 터치들이 일차 터치 또는 이차 터치로서 분류되는 블록을 포함할 수도 있다. 일차 터치들은, 액션을 발생시키기 위한 터치들인 반면, 이차 터치들은 액션을 발생시키려는 것이 아닌 터치들이다. 제스처들은 일차 터치들의 일례들인 반면, 장치를 홀딩하기 위해 터치 영역 위에 위치하는 엄지 손가락은 이차 터치의 일례이다. 일단 터치들이 일차 또는 이차로서 분류되고 나면, 이차 터치들은 필터링되고, 일차 터치들을 대상으로 터치가 약한 터치인지 혹은 강한 터치인지에 대한 판단이 이루어진다.
5. 새로운 터치 어휘의 일례
터치 감지 장치에 가해지는 z 압력은 터치의 x 및 y 위치들과 조합되어 새로운 터치 어휘를 형성할 수 있다. 주지된 바와 같이, 지금까지의 터치 어휘들은 x 및 y 위치들만을 포함하였고, z 압력은 포함하지 않았다. 제안되는 터치 어휘는 UI 모드, 터치의 힘(예를 들면, 약한 힘 또는 강한 힘), 사용되는 손가락들의 수, 터치 동안 어떤 움직임이 존재하는지의 여부, 터치 지속 시간(duration), 및 터치 위치를 포함하는 다양한 변수들을 포함하며, 이들의 전부 또는 일부는 조합되어 다양한 동작들 및 사용자 피드백을 형성할 수 있다.
UI 모드는 일반적으로 장치의 모드 또는 상태와 관련된다. 각각의 장치는 다양한 상태들을 포함하고, 각각의 상태는 상이한 UI 모드를 요구할 수 있다. 미디어 플레이어(일 모드)는, 예를 들면, 각각이 상이한 UI를 요구하는 한 세트의 계층 구조적 층들(상태들)을 포함할 수 있다.
앞서 지적된 바와 같이, 터치의 힘은, 예컨대 약하거나 강한 것으로서 기술될 수 있다. 약한 터치는, 사용자가 터치 면의 표면을 약하게 터치할 때, 즉, 손가락이 표면 상단을 맴돌면서 주로 x 및 y 방향들로 이동될 때 발생할 수 있다. 강한 터치는, 사용자가 소정 세기의 힘으로써 터치 면을 누를 때, 즉, 손가락이 터치 면에 대하여 z 방향으로 이동될 때, 발생할 수 있다.
터치 동안의 움직임은, 손가락 터치 이벤트 동안 정지 상태를 유지하였는지 아니면 사실상 X-Y 평면에서 이동하였는지(예를 들어, 평행 이동, 회전 등)를 설명하는데 사용된다. 움직임은, 전혀 움직이지 않음 또는 어떤 특정한 방향으로 문지름(swipe) 혹은 트위스트(twist)로 기술될 수 있다. 일례로서, 문지름은 위쪽, 아 래쪽, 오른쪽, 왼쪽, 또는 이들의 조합일 수 있고, 트위스트는 시계 방향 또는 반시계 방향일 수 있다.
지속 시간은, 손가락이 임의의 한 지점에 머무르는 시간의 양으로서 정의된다. 지속 시간은 변수일 수도 있고, 단기 및 장기와 같은 상태들을 포함할 수 있다. 터치 위치는 무작위 지점 또는 온-스크린 버튼과 같은 특정 위치일 수 있다.
도 26은 본 기술을 구현하는 추가적인 터치 방법(500)이다. 방법은, 하나 이상의 터치들이 검출되는 경우 블록(502)에서 시작한다. 그 후, 블록(504)에서는, UI 모드가 결정된다. 블록(506)에서, 터치들이 약한 터치들인지 혹은 강한 터치들인지에 대한 판단이 이루어진다. 이와 달리, 블록들(502 및 504)은 뒤바뀔 수 있으며, 결과적으로 이는 각 모드에 대한 터치 방법의 일 예(instance)를 생성한다. 블록(508)에서는, 별개의 터치들(예를 들어, 손가락들)의 수가 판단된다. 블록(510)에서는, 터치들이 정지 상태인지 아니면 이동 중인지에 대한 판단이 이루어진다. 블록(512)에서는, 터치들의 지속 시간이 판정된다. 블록(514)에서는, 터치들의 위치들이 판정된다. 블록들(502-514)을 따라, 방법은 블록(516)으로 진행하며, 여기에서 UI 모드, 터치의 압력, 터치들의 수, 터치가 이동 중인지의 여부, 터치의 지속 시간, 및 터치 위치에 기초해 액션이 수행된다. 액션들은 각 특성의 값들에 따라 수동적이거나 능동적일 수 있다.
뮤직 플레이어와 연관된 터치 어휘의 일례가 도 27A 내지 도 27E에서 도시된다.
V. 출력 장치들
A. 디스플레이
휴대용 전자 장치의 원칙적인 출력은 통상적으로 디스플레이이다. 디스플레이는 텍스트, 문자, 또는 그래픽 형태의 시각 정보를 제공한다. 디스플레이는 일반적으로 평판 패널 장치지만, 다른 유형들의 디스플레이들이 사용될 수도 있다. 디스플레이는, 텍스트 및 심볼들을 표시할 수 있는 캐릭터 LCD 및 이미지들, 비디오, 및 GUI들을 제시할 수 있는 그래픽 LCD와 같은, LCD일 수 있다. 다른 방법으로, 디스플레이는 OLED들(organic light emitting diodes)에 기초한 디스플레이 또는 전자 잉크들에 기초한 디스플레이에 해당될 수 있다.
디스플레이가 사실상 하우징의 전면(front surface)을 채우도록 구성되는 것이 바람직하다. 디스플레이는 하우징의 한 가장자리로부터 하우징의 반대쪽 가장자리로 뻗어있을 수 있고, 하우징은 디스플레이의 가장자리들을 둘러싸는 작은 베젤을 포함할 수 있다. 어떤 경우이든, 디스플레이는 휴대용 전자 장치의 전면 중 상당한 부분을 차지함으로써, 전통적인 사용자 인터페이스와 연관된 버튼들 또는 스위치들을 위한 공간을 제거한다.
앞서 언급된 바와 같이, 시각 정보를 출력하는 것 이외에, 디스플레이는 입력 장치처럼 동작할 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이 위에 터치 스크린이 배치되고, 또한/또는 디스플레이 아래에 센서들이 배치되어, 장치가 눌리거나 이동할 때를 감지할 수 있다. 대부분의 경우, 휴대용 장치들의 작은 폼 팩터로 인해, 곳곳으로 운반되며 손에 의해 사용되는 동안에도 동작을 허용하기 위해, 입력 인터페이스들이 중앙에 배치될 것을 요구한다. 디스플레이 구역은, 왼손 및 오른손 모두 에 의해 액세스될 수 있는 중앙 위치를 제공한다.
디스플레이 구역은 하나 이상의 디스플레이에 의해 형성될 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이 구역은 나란히 위치하거나 하나가 다른 것의 위쪽에 위치하는 한 쌍의 디스플레이들에 의해 형성될 수 있다. 제1 디스플레이는 표준 스크린을 제시하는데 사용될 수 있고 제2 디스플레이는 도 5-8을 참조하여 상기 기술된 컨트롤 스크린을 제시하는데 사용될 수 있다. 또한, 제1 디스플레이는 일반적인 디스플레이일 수 있고 제2 디스플레이는 디스플레이 조작기일 수 있다. 또한, 제1 디스플레이는 제1 유형으로 이루어질 수 있고 제2 디스플레이는 제2 유형으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이는 LCD일 수 있는 한편, 제2 디스플레이는 전자 잉크들에 기초한 디스플레이일 수 있다.
상이한 유형들을 사용하는 것에 대한 결정은, 디스플레이들 중 하나는 표준 시청 영역에 전용될 수 있는 반면 다른 디스플레이는 컨트롤 영역에 전용될 수 있다는 사실에 기초할 수 있다. 이들 2개 영역들은 상이한 해상도를 요구하기 때문에, 높은 해상도의 스크린은 표준 영역에 사용될 수 있고, 낮은 해상도의 스크린은 컨트롤 영역에 사용될 수 있다. 이와 달리, 또는 이에 부가하여, 디스플레이들 중 하나는, 특히, 낮은 해상도로 가능한 컨트롤 영역에 있어서 배터리 소비를 감소시키도록 선택될 수 있다. 일부 경우들에서는, 2개의 상이한 디스플레이들이 사용되지만, 그 위에 디스플레이되는 이미지들은 조합되어 하나의 통합 이미지를 형성할 수도 있다.
B. 스피커
휴대용 장치는 또한 스피커를 포함할 수 있다. 스피커들은, 증폭기로부터 오디오 정보를 나타내는 전자 신호들을 수용하여 그것들을 음파들로 변환하는 컴포넌트들이다. 스피커들은 뮤직 플레이어 기능성과 연계하여 음악을 청취하거나 셀폰 기능성과 연계하여 입력 호를 청취하는데 사용될 수 있다. 스피커는 휴대용 장치의 상면에 또는 어쩌면 앞쪽 상단 베젤에 배치될 수 있다. 이러한 배치는, 장치가 셀폰으로 사용되는 경우에 특히 유용하다.
C. 표시기(LED)
휴대용 장치는 또한 사용자 피드백을 제공하거나 장치와 연관된 이벤트들을 지시하는 하나 이상의 표시기들(indicators)을 포함할 수 있다. 이벤트들은 장치의 신호들, 조건들, 또는 상태와 관련될 수 있다. 예를 들어, 표시기들은 배터리 수명의 상태를 제공하거나, 전화가 걸려올 때 사용자에게 이를 알린다. LED들과 같은 광원들을 포함하는 표시기들은 통상적으로, 이벤트가 발생할 때 조명을 비추고 이벤트가 중단되면 조명을 비추지 않는다. 또한, 표시기는 턴온 및 턴오프(블링크)하거나, 밝기가 증가하거나 감소하면서 순환할 수 있고, 일부 경우들에서는, 모니터링되고 있는 이벤트에 관한 보다 상세한 정보를 제공하기 위해, 색상들이 달라질 수도 있다.
표시기들은, 통상적으로 작고 선명한 플라스틱 인서트(plastic insert)를 포함하는 일반적인 표시기들일 수 있으며, 이는 LED의 앞쪽에 배치되며 하우징의 개구부 내에 삽입됨으로써 그것이 하우징의 표면에 존재할 수 있게 한다. 인서트를 이용하지 않고, LED 자체가 하우징의 개구부에 배치될 수 있다. 다른 방법으로, 표시기는 하우징의 표면을 파손하지 않도록 구성될 수 있다. 본 구성에서, 광원은 완전히 하우징 내부에 배치되어, 하우징의 일부분을 조명함으로써 하우징이 외관을 변경하도록, 즉, 그것의 색상을 변경하도록 구성된다.
D. 오디오/촉각(tactile) 피드백 장치들
휴대용 장치는 사용자에게 오디오 피드백을 제공하기 위한 스피커들 또는 부저들을 포함할 수 있다. 이것들은 상술된 표시기들과 유사하게 작동하거나, 소프트 버튼 또는 스크롤 휠과 같은 GUI 소자를 조작하는 느낌을 향상시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 스피커는, 사용자가 가상 버튼을 누르거나 가상 스크롤 휠을 회전시킬 때, "클릭(clicking)" 노이즈를 출력하도록 구성될 수 있다. 이러한 특정한 기능은 사용자 체험을 향상시키고 가상 UI 느낌을 물리적 UI에 더욱 가깝게 한다.
휴대용 장치는 또한 촉각 메커니즘(haptics mechanism)을 포함할 수 있다. 촉각학은, 컴퓨터 애플리케이션들과의 상호 작용에 촉각 감지 및 제어를 적용하는 과학이다. 촉각 기술(haptics)은 본질적으로, 사용자로 하여금 정보, 즉 손으로 보내지는 신호를 느낄 수 있도록 한다. 촉각 메커니즘들은 매우 다양하게 변화를 줄 수 있다. 촉각 메커니즘들은 모터들, 진동자들, 전자석들 등을 포함할 수 있고, 이들 모두는 진동(vibration) 또는 흔들림(shaking) 형태의 힘의 피드백을 제공할 수 있다. 촉각 메커니즘들은 상술된 표시기들과 유사하게 동작(경보)하거나, 소프트 버튼 또는 스크롤 휠과 같은 GUI 소자를 조작하는 느낌을 향상시키는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 촉각학 메커니즘은 사용자가 가상 버튼을 누르거나 가 상 스크롤 휠을 회전시킬 때 진동하도록 구성될 수 있다. 이러한 특정 기능은 사용자의 체험을 향상시키고 가상 UI 느낌을 물리적 UI에 더욱 가깝게 한다. 촉각 기술은 스크린상의 동작들과 동시에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 영화들 또는 게임 플레이 중에 촉각 메커니즘은 디스플레이되고 있는 액션을 시뮬레이션할 수 있다. 예를 들면, 촉각 메커니즘은 영화 또는 게임 중에 자동차가 폭발할 때 진동 형태로 힘의 피드백을 제공할 수 있다.
촉각 기술이, 소프트 버튼 또는 스크롤 휠과 같은 GUI 소자를 조작하는 느낌을 향상시키는데 사용되는 경우, 촉각 메커니즘은 디스플레이의 구역에 배치될 수 있으며 또한 사용자 액션의 아래에 직접적으로 힘의 피드백을 제공하기 위해 디스플레이의 아래쪽에 배치될 수 있다. 사실상, 복수의 촉각 메커니즘들이 디스플레이를 가로질러 국부적으로(regionally) 사용되어 느낌을 더욱 향상시킬 수도 있다. 일반적으로, 사용자 액션에 더 근접한 진동일수록, 촉각 효과는 크다고 생각된다. 일 구현예에서, 촉각 메커니즘들은 디스플레이 아래에 일정한 간격의 어레이로 배치된다. 즉, 서로 다른 위치들에 공간적으로 구별되어 배치된다. 일례로써, 촉각 메커니즘들은 디스플레이 아래에 2x2, 2x4, 4x4, 4x8, 8x8 어레이 등으로 배치될 수 있다.
오디오 및/또는 감촉 피드백은, 사용자에게 사용자 입력이 이루어졌다는 것을 알리는데 사용될 수 있다. 예를 들어, GUI상의 가상 버튼을 터치하는 것에 대응하여, 촉각 기술은 진동의 형태로 힘의 피드백을 제공할 수 있고, 스피커는 클릭의 형태로 오디오 피드백을 제공할 수 있다. 감촉 오디오 피드백은 터치 이벤트 들, 움직임 이벤트들, 스퀴즈 이벤트들을 포함하는 입력 이벤트와 함께 사용될 수 있다. 피드백은 실제로 (버튼 또는 스위치의 오디오 및 감촉 느낌을 시뮬레이션하는) 입력을 행하였다는 것을 사용자가 알 수 있도록 정보를 제공할 수 있다. 일 구현에서, 피드백은 힘 감지 장치들에 인가되는 힘의 레벨에 관련된다. 예를 들어, 소정의 힘 임계치에 도달하면, 오디오 피드백 장치는 압박시에 "클릭"을, 해제시에 "클록(clock)"을 생성할 수 있다. 사용되는 힘 임계치는, 터치가 약한 터치인지 아니면 강한 터치인지를 판단하는데 사용되는 임계치와 유사할 수 있다. "클릭" 및 "클록"은, 강한 터치가 이루어질 때의 버튼 클릭을 시뮬레이션하는데 사용될 수도 있다.
VI. 통신 장치들
A. 유선
휴대용 장치는 또한 장치로 데이터를 송신하고 장치로부터 데이터를 수신하기 위한 하나 이상의 커넥터들을 포함할 수 있다. 일례로, 장치는 하나 이상의 오디오 잭들, 비디오 잭들, 데이터 포트들, 도킹 포트들 등을 포함할 수 있다. 휴대용 장치는 또한 휴대용 장치로 전력을 전송하고 휴대용 장치로부터 전력을 수신하기 위한 하나 이상의 커넥터들도 포함할 수 있다.
휴대용 장치는 헤드폰/마이크로폰 잭 및 데이터 포트를 포함할 수 있다. 잭은, 오디오가 장치로 입력되고 장치로부터 출력될 수 있도록 하기 위해, 스피커 및/또는 마이크로폰 플러그를 수용할 수 있다. 데이터 포트는, 범용 컴퓨터(예를 들어, 데스크탑 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터)와 같은 호스트 장치로 데이터를 송신하고 호 스트 장치로부터 데이터를 수신하도록 구성된 데이터 플러그/케이블 어셈블리를 수용할 수 있다. 예를 들어, 데이터 포트는 휴대용 장치로 데이터를 업로드하고 휴대용 장치로부터 데이터를 다운로드하는데 사용될 수 있다. 그러한 데이터로는 휴대용 장치 내의 노래들 및 플레이 리스트들, 오디오 북들, 전자 서적들(e-books), 주소록들, 문서들, 일정들 등을 포함할 수 있다. 데이터 포트는 PS/2 포트, 직렬 포트, 병렬 포트, 네트워크 인터페이스 포트, USB 포트, Firewire 포트 등일 수 있다. 휴대용 장치는 또한 휴대용 장치로 전력을 전달하도록 구성된 전력 플러그/케이블 어셈블리를 수용하는 전력 포트를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 데이터 포트는, 표준 또는 독점 커넥터들(proprietary connectors)을 이용함으로써 데이터 및 전력 포트 양자로서 기능할 수도 있다.
B. 무선
데이터를 무선으로 송수신하기 위해, 장치는 일반적으로 송신기, 수신기(또는 송수신기), 및 소정 종류의 안테나를 요구한다. 무선 통신 링크는 Bluetooth, WiFi(802.11), IR(infrared) 등에 해당될 수 있다. 안테나는 장치 내에 완전히 포함되거나, 장치 외부로 연장될 수 있다. 안테나는 사용될 주파수 등에 따라 다양한 형태들을 취할 수 있다. 예를 들어, 고무에 싸인 코일형 소자로 이루어진 러기드 러버 덕(rugged rubber duck)일 수 있다. 이와 달리, 안테나는 장치 내의 회로 기판에 프린트될 수도 있다.
휴대용 장치는 또한 셀룰러 네트워크 및 GPS 수신기를 경유하는 통신을 위해 무선 송수신기(radio transceiver)를 포함할 수 있다.
C. 수신된 통신 신호들에 기초한 UI 변경
휴대용 전자 장치는 주변 환경에서 능동적으로 신호들을 찾고 신호에 기초해 그것의 모드를 변경하도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 장치는 모드를 신호와 매칭시키고자 한다. 장치가 셀룰러 네트워크를 통해 전화 신호를 수신하면, 장치는 전화기로 변할 수 있는데, 다시 말해, 전화기 모드가 활성화되거나 다른 모드들에 앞서 제공된다. 장치가 이메일을 수신하면, 장치는 이메일 단말기로 변할 수 있다. 다른 일례로서, 사용자가 홈 씨어터 방으로 들어가는 경우, 장치는 미디어 제어 유닛으로부터의 신호들을 감지하여 스스로를 홈 씨어터의 다양한 장치들(TV, 앰프, DVD, 조명 장치)을 제어하기 위한 기능성을 포함하는 리모컨으로 변화시킬 수 있다. 다른 경우들에서, 장치는 물리적인 상점들(stores) 내에 브로드캐스팅되는 신호들을 감지하여 스스로를 해당 상점에 가장 적합한 장치로 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 은행에서, 장치는 계산기로 변경되거나 자산 프로그램이 보여지게 할 수 있고, 식료품 가게에서, 장치는 지불 장치로 변경되거나 식료품 리스트가 보여지게 할 수 있다.
VII. 휴대용 장치의 다른 컴포넌트들
휴대용 장치는 추가적으로 다음의 하드웨어 컴포넌트들: 제어기(예컨대, 마이크로프로세서, DSP, A/D, D/A, 컨버터들, 코드들), 메모리(예컨대, RAM, ROM, 솔리드스테이트(플래시), 하드 디스크(마이크로-드라이브), 저장 장치(SD 카드 슬롯들, 미니-DVD), 배터리(예를 들어, 리튬 이온) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
VIII. 전체 블록도
도 28은 예시적인 휴대용 장치(600)의 블록도이다. 휴대용 장치(600)는 통상적으로 명령어들을 실행하고 휴대용 장치와 연관된 동작들을 수행하도록 구성된 제어기(602;예를 들어, CPU)를 포함한다. 예를 들어 메모리로부터 검색되는 명령어들을 사용하여, 제어기(602)는 휴대용 장치(600)의 컴포넌트들 사이에서 입력 및 출력 데이터의 수신 및 조작을 제어할 수 있다. 제어기(602)는 단일 칩, 다수 칩들, 또는 다수의 전기적 컴포넌트들 상에 구현될 수 있다. 예를 들어, 전용 및 임베디드 프로세서, 단일 목적 프로세서, 제어기, ASIC 등을 포함하는 다양한 아키텍처들이 제어기(602)를 위해 사용될 수 있다. 일례로, 제어기는 마이크로프로세서들, DSP, A/D 컨버터들, D/A 컨버터들, 압축, 압축 해제 등을 포함할 수 있다.
대부분의 경우, 제어기(602)는 운영 체제와 함께 컴퓨터 코드를 실행하며 데이터를 발생시키고 사용하도록 동작한다. 운영 체제는, OS/2, DOS, Unix, Linux, 및 Palm OS와 같은 주지의 운영 체제들에 해당되거나, 또는 제한된 목적의 어플라이언스형 장치들을 위해 사용되는 것들과 같은, 특수 목적 운영 체제에 대응될 수 있다. 운영 체제, 기타 컴퓨터 코드, 및 데이터는 제어기(602)에 동작 가능하게 연결된 메모리 블록(604) 내에 상주할 수 있다. 메모리 블록(604)은 일반적으로 휴대용 장치에 의해 사용되는 컴퓨터 코드 및 데이터를 저장하기 위한 공간을 제공한다. 일례로, 메모리 블록(604)은 ROM, RAM, 하드 디스크 드라이브(예를 들어, 마이크로 드라이브), 플래시 메모리 등을 포함할 수 있다. 메모리 블록(604)과 관련하여, 휴대용 장치는 DVD들을 수용하고 플레이하는 광학 디스크 플레이어 또는 메모리 카드들(또는 메모리 스틱들)과 같은 매체들을 수용하기 위한 카드 슬롯들과 같은, 탈착식 저장 장치를 포함할 수 있다. 휴대용 장치의 폼 팩터가 작기 때문에, 광학 드라이브는 미니 DVD들을 위해 구성될 수 있을 뿐이다.
휴대용 장치(600)는 또한 제어기(602)에 동작 가능하게 연결되는 다양한 입력 장치들(606)을 포함한다. 입력 장치들(606)은 외부로부터의 데이터를 휴대용 장치(600)로 전달하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 입력 장치들(606)은 데이터 입력 메커니즘들과 데이터 포착 메커니즘들 모두에 대응될 수 있다. 구체적으로, 입력 장치들(606)은 터치 스크린들, 터치 패드들, 및 터치 감지 면들과 같은 터치 감지 장치들(608), 버튼 또는 휠들 또는 홀드 스위치들(611)과 같은 기계식 조작기들(610), 가속도계들과 같은 움직임 감지 장치들(612), 힘 감지 디스플레이들 및 하우징들과 같은 힘 감지 장치들(614), 이미지 센서들(616), 및 마이크로폰들(618)을 포함할 수 있다. 입력 장치들(606)은 또한 클릭 가능한 디스플레이 조작기(619)를 포함할 수 있다.
휴대용 장치(600)는 또한 제어기(602)에 동작 가능하게 연결되는 다양한 출력 장치들(620)을 포함한다. 출력 장치들(620)은 데이터를 휴대용 장치(600)로부터 외부로 전달하도록 구성된다. 출력 장치들(620)은 LCD와 같은 디스플레이(622), 스피커들 또는 잭들(624), 오디오/촉각 피드백 장치들(626), 광 표시기들(628) 등을 포함할 수 있다.
휴대용 장치(600)는 또한 제어기(602)에 동작 가능하게 연결되는 다양한 통신 장치들(630)을 포함한다. 통신 장치들(630)은, 예를 들면 IR, USB, 또는 Firewire 포트들과 같은 I/O 포트들(632), GPS 수신기(634), 및 무선 수신기(636) 로부터 선택되는 유선 및 무선 접속성 모두를 포함한다.
휴대용 장치(600)는 또한 배터리(650) 및 예컨대 충전 시스템(652)을 포함한다. 배터리는 트랜스포머 및 전력 코드를 통해, 또는 호스트 장치를 통해, 또는 도킹 스테이션을 통해 충전될 수 있다. 도킹 스테이션의 경우, 충전은 전기적 포트들을 통해 또는 예컨대 물리적 전기 접속이 이루어질 것을 요하지 않는 인덕턴스 충전 수단(inductance charging means)을 통해 전달될 수 있다.
상술된 발명의 다양한 태양들, 사양들, 실시예들, 또는 구현들은 단독으로 또는 다양한 조합되어 사용될 수 있다. 이 발명의 방법들은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 발명은 컴퓨터 판독 가능 매체 상의 컴퓨터 판독 가능 코드로서 구현될 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는, 앞서 정의된 전송 및 비-전송 장치들 모두를 포함하는 컴퓨터 시스템에 의해 추후 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 장치이다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 일례들로는 ROM, RAM, CD-ROM들, 플래시 메모리 카드들, DVD들, 자기 테이프, 광학 데이터 저장 장치들, 및 반송파들을 들 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 코드가 분산 방식으로 저장되고 실행될 수 있도록, 컴퓨터 판독 가능 매체는 네트워크-연결된 컴퓨터 시스템들 상에 분산될 수 있다.
본 발명이 여러 가지의 바람직한 실시예들의 관점들에서 설명되었지만, 본 발명의 범주에 속하는 변경들, 조합들, 및 등가물들이 존재한다. 본 발명의 방법들 및 장치들을 구현하는 다른 많은 방법들이 존재한다는 것에도 주목하여야 한다. 따라서, 다음의 첨부된 청구항들은 본 발명의 진정한 사상 및 범주에 속하는 그러 한 모든 변경들, 조합들, 및 등가물들을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (37)

  1. 용량성(capacitive) 힘 센서를 구비한 힘 감지 멀티-터치(force sensitive multi-touch) 입력면 - 상기 힘 감지 멀티-터치 입력면은 그 위에 인가되는 힘을 수신할 수 있고 상기 용량성 힘 센서가 상기 힘을 측정할 수 있음 - ;
    상기 힘 감지 멀티-터치 입력면에 동작 가능하게(operatively) 연결된 프로세싱 유닛 - 상기 프로세싱 유닛은 복수의 동시 발생 터치 입력들을 수신할 수 있고 상기 힘 감지 멀티-터치 입력면을 통하여 사용자로부터 유래한 터치 입력의 힘을 측정할 수 있으며, 상기 터치 입력들과 상기 힘으로부터 사용자가 요청하는(user requested) 액션을 식별할 수 있음 - ; 및
    상기 프로세싱 유닛에 동작 가능하게 연결되고 사용자 인터페이스를 표시하도록 구성된 디스플레이 장치 - 상기 디스플레이 장치는, 멀티포인트 터치 스크린을 형성하도록, 상기 힘 감지 멀티-터치 입력면과 통합됨 - 를 포함하고,
    상기 프로세싱 유닛은, 상기 터치 입력과 상기 힘에 의해 야기되는 상기 용량성 힘 센서에서의 용량 변화에 기초하여 상기 터치 입력이 약한 터치인지 아니면 강한 터치인지 판정할 수 있고, 상기 약한 터치인지 아니면 강한 터치인지 판정에 기초해서 수행할 액션을 판정할 수 있으며,
    상기 터치 입력은, 상기 힘에 의해 야기되는 상기 용량 변화가 힘 임계치를 넘지 않는 경우에 약한 터치로 판정되고 그렇지 않으면 강한 터치로 판정되는, 휴대용 전자 장치(hand-held electronic device).
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 전자 장치는 상기 휴대용 전자 장치의 상태 또는 모드에 기초하여 상기 사용자 인터페이스를 재구성하거나 적응시킬(adapting) 수 있는 휴대용 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 풀 스크린 디스플레이인 휴대용 전자 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 전자 장치는 PDA, 모바일 전화기, 뮤직 플레이어, 카메라, 비디오 플레이어, 게임 플레이어, 카메라, 핸드탑, 인터넷 단말기, GPS 수신기, 및 리모컨의 장치 기능성들 중 둘 이상을 포함하는 휴대용 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 힘 감지 멀티-터치 입력면은 상기 휴대용 전자 장치와 상호작용하는데 필요한 주 입력 수단으로서 기능하는 휴대용 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 휴대용 전자 장치는 복합 기능의 물리적 버튼들(cross-functional physical buttons)을 포함하는 휴대용 전자 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 전자 장치는 상기 힘 감지 멀티-터치 입력면에 인가되는 터치 제스처들을 인식하도록 동작할 수 있고, 상기 터치 제스처들은 상기 휴대용 전자 장치의 양태들(aspects)을 제어하는데 사용되는 휴대용 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 전자 장치는 상이한 입력 장치들로부터의 동시 입력들을 수신하고 상기 동시 입력들에 기초하여 액션들을 수행하도록 동작할 수 있는 휴대용 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 전자 장치의 다양한 입력 장치들로부터의 신호들은 상기 휴대용 전자 장치의 모드에 따라 상이한 의미들 또는 출력들을 갖는 휴대용 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스는 표준 구역 및 컨트롤 구역을 포함하고, 상기 표준 구역은 데이터를 디스플레이하는데 사용되며, 상기 컨트롤 구역은 사용자 상호작용을 위한 하나 이상의 가상 컨트롤들을 포함하는 휴대용 전자 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 표준 구역 및 상기 컨트롤 구역 중 적어도 하나는 사용자 구성 가능(user configurable)한 휴대용 전자 장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 전자 장치는 상기 휴대용 전자 장치와 관련하여 이루어진 사용자 입력들에 기초하여 오디오 또는 촉각 피드백을 사용자에게 제공하는 휴대용 전자 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 전자 장치는 주변 환경에서 능동적으로 신호들을 찾고 상기 신호들에 기초하여 사용자 인터페이스 또는 동작 모드를 변경하도록 구성 가능한 휴대용 전자 장치.
  20. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치된 디스플레이 장치(display arrangement) - 상기 디스플레이 장치는 디스플레이, 상기 디스플레이 장치의 일부분에 인가된 힘을 측정하도록 구성된 용량성 힘 센서, 및 상기 디스플레이와 통합되어 멀티포인트 터치 스크린을 형성하는 멀티-터치 입력면을 포함함 -; 및
    복수의 동시 발생 터치 입력들을 수신하고, 상기 멀티-터치 입력면 상에 인가된 터치 입력의 힘을 측정하며, 상기 인가된 힘과 상기 복수의 동시 발생 터치 입력들로부터 하나의 액션을 식별해내도록 구성된 프로세싱 유닛을 포함하고,
    상기 프로세싱 유닛은, 상기 터치 입력과 상기 힘에 의해 야기되는 상기 용량성 힘 센서에서의 용량 변화에 기초하여 상기 터치 입력이 약한 터치인지 아니면 강한 터치인지 판정하고, 상기 약한 터치인지 아니면 강한 터치인지 판정에 기초해서 수행할 액션을 판정하도록 구성되고,
    상기 터치 입력은, 상기 힘에 의해 야기되는 상기 용량 변화가 힘 임계치를 넘지 않는 경우에 약한 터치로 판정되고 그렇지 않으면 강한 터치로 판정되는, 휴대용 컴퓨팅 장치.
  21. 휴대용 전자 장치로서,
    위에 인가되는 힘을 측정할 수 있는 용량성 힘 센서를 구비한 멀티포인트 터치 스크린 ; 및
    상기 멀티포인트 터치 스크린에 동작 가능하게 연결된 프로세싱 유닛 - 상기 프로세싱 유닛은, 상기 터치 스크린을 통하여 사용자로부터 유래한 터치 입력의 힘과 복수의 터치 입력들을 동시에 수신하고, 상기 힘을 측정하며, 상기 터치 입력들 및 상기 힘으로부터 하나의 액션을 식별하도록 구성됨 - 을 포함하고,
    상기 멀티포인트 터치 스크린은 상기 휴대용 전자 장치와 상호작용하는데 필요한 주 입력 수단으로서 기능하고,
    상기 프로세싱 유닛은, 상기 터치 입력과 상기 힘에 의해 야기되는 상기 용량성 힘 센서에서의 용량 변화에 기초하여 상기 터치 입력이 약한 터치인지 아니면 강한 터치인지 판정하고, 상기 약한 터치인지 아니면 강한 터치인지 판정에 기초해서 수행할 액션을 판정하도록 구성되고,
    상기 터치 입력은, 상기 힘에 의해 야기되는 상기 용량 변화가 힘 임계치를 넘지 않는 경우에 약한 터치로 판정되고 그렇지 않으면 강한 터치로 판정되는, 휴대용 전자 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 휴대용 전자 장치는 모바일 전화기, PDA, 미디어 플레이어, 카메라, 게임 플레이어, 핸드탑, 인터넷 단말기, GPS 수신기, 또는 리모컨 중 하나 이상으로서 동작하는 휴대용 전자 장치.
  23. 디스플레이 및 상기 디스플레이 위에 배치된 터치 스크린을 갖춘 컴퓨팅 장치에서 수행되는 방법으로서,
    복수의 터치들을 검출하는 단계;
    상기 복수의 터치들을 일차 터치 입력과 하나 이상의 이차 터치 입력으로 분류하는 단계;
    상기 이차 터치 입력들을 필터링해내는 단계;
    용량성 힘 센서에서의 용량 변화로써 표시되는, 상기 일차 터치 입력과 연관된 측정된 힘에 기초하여, 상기 일차 터치 입력이 약한 터치 입력인지 아니면 강한 터치 입력인지를 식별하는 단계;
    상기 일차 터치 입력이 약한 터치 입력이라면 제어 이벤트를 착수하는 단계; 및
    상기 일차 터치 입력이 강한 터치 입력이라면 선택 이벤트를 구현하는 단계
    를 포함하고,
    상기 일차 터치 입력은, 상기 힘에 의해 야기되는 상기 용량 변화가 힘 임계치를 넘지 않는 경우 약한 터치 입력으로 판정되고 그렇지 않으면 강한 터치 입력으로 판정되는, 방법.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 힘 감지 멀티-터치 입력면은 상기 힘 감지 멀티-터치 입력면에 가해지는 힘들을 모니터링하고 그 힘들을 나타내는 신호들을 생성하는 힘 검출 장치를 포함하는, 휴대용 전자 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 힘 검출 장치는 하나 이상의 용량성 힘 센서를 포함하는, 휴대용 전자 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 하나 이상의 용량성 힘 센서는 상기 디스플레이 장치의 이면 또는 상기 휴대용 전자 장치의 하우징 내에 배치된 구조 플랫폼에 부착되는, 휴대용 전자 장치.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치에 힘이 인가될 때, 상기 힘은 상기 디스플레이 장치를 통하여 상기 디스플레이 장치의 하부에 배치된 상기 하나 이상의 용량성 힘 센서로 전달되는, 휴대용 전자 장치.
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 제1항에 있어서,
    상기 약한 터치는 수동 이벤트에 연관되고, 상기 강한 터치는 능동 이벤트에 연관되는, 휴대용 전자 장치.
  31. 제30항에 있어서,
    하나의 능동 이벤트는 선택인, 휴대용 전자 장치.
  32. 삭제
  33. 제1항에 있어서,
    상기 용량성 힘 센서는 상기 디스플레이 장치 내부의 구조 플랫폼에 부착되는, 휴대용 전자 장치.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치 및 상기 구조 플랫폼 사이의 탄성 구조(resilient structure)를 더 포함하는, 휴대용 전자 장치.
  35. 제1항에 있어서,
    상기 힘 감지 멀티-터치 입력면은 X-Y 방향에서 위치 감지를 제공하고 Z 방향에서 용량성 힘 감지를 제공하는, 휴대용 전자 장치.
  36. 제1항에 있어서,
    상기 용량성 힘 센서는 서로 사이가 분리된 금속 플레이트 및 전극으로 형성된, 휴대용 전자 장치.
  37. 제1항에 있어서,
    상기 힘 감지 멀티-터치 입력면은 상기 디스플레이 상에서 수신된 압력에 응답하여 Z 방향으로 안쪽으로 이동하도록 구성된, 휴대용 전자 장치.
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