KR102247436B1 - 햅틱 회전가능 입력을 갖는 웨어러블 전자 디바이스 - Google Patents

햅틱 회전가능 입력을 갖는 웨어러블 전자 디바이스 Download PDF

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사미르 판디아
에릭 지. 데 용
콜린 엠. 엘리
벤자민 지. 잭슨
레이 마
스티븐 씨. 로치
스티븐 피. 카디날리
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애플 인크.
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Abstract

본 명세서에 기술된 일 실시예는 시계의 형태를 취하는데, 이는: 하우징; 크라운 - 크라운은, 하우징 외부의 크라운 몸체; 및 크라운 몸체로부터 하우징 내로 연장되는 샤프트를 포함함 -; 및 크라운에 결합되고 크라운을 통해 햅틱 출력을 제공하도록 구성된 액추에이터를 포함한다.

Description

햅틱 회전가능 입력을 갖는 웨어러블 전자 디바이스{WEARABLE ELECTRONIC DEVICE WITH HAPTIC ROTATABLE INPUT}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 8월 30일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Wearable Electronic Device With Haptic Rotatable Input"인 미국 가특허 출원 제62/725,262호의 정규 특허 출원이고, 그의 이득을 청구하며, 그 개시내용은 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
본 명세서에 기술된 실시예들은 일반적으로, 회전 및 병진할 수 있고 햅틱 출력이 그를 통해 제공되는 입력 메커니즘을 갖는 전자 디바이스들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 명세서에 기술된 실시예들은 스마트 시계에 대한 적어도 2개 유형의 입력을 제공할 뿐만 아니라 햅틱 출력을 제공하도록 구성된 크라운을 갖는 전자 스마트 시계의 형태를 취한다.
전자 스마트 시계와 같은 전자 디바이스들은 입력 메커니즘으로서 크라운을 이용할 수 있다. 입력 메커니즘으로서 크라운을 포함하는 전자 디바이스들의 예들이 미국 특허공보 제9,952,558호에 기재되어 있다. 크라운은 입력을 제공할 수 있지만, 입력 동안의 또는 입력에 응답하는 촉각적 피드백은 부족할 수 있다. 이는, 입력이 전자 디바이스에 의해 수신되거나 확인되었는지 여부를 사용자가 인식할 수 없기 때문에, 입력 메커니즘과의 불만족스러운 상호작용을 초래한다.
본 명세서에 기술된 실시예들은 일반적으로 전자 디바이스들에 관한 것이며, 특히, 햅틱 출력을 제공하도록 동작가능할 뿐만 아니라, 2개의 상이한 유형들의 입력을 제공하도록 회전 및 병진할 수 있는 입력 메커니즘을 갖는 전자 디바이스들에 관한 것이다.
일 실시예는 전자 시계의 형태를 취하는데, 이는 하우징; 하우징에 결합된 디스플레이; 입력을 수용하도록 구성된 크라운 - 크라운은, 하우징 외부의 크라운 몸체, 및 크라운 몸체로부터 하우징 내로 연장되는 샤프트를 포함함 -; 및 크라운에 결합되고 크라운을 통해 햅틱 출력을 제공하도록 구성된 액추에이터를 포함하며, 디스플레이는 크라운에 대한 입력에 응답하여 그래픽 출력을 변경하도록 구성된다.
또 다른 실시예는 전자 시계의 형태를 취하는데, 이는 하우징; 크라운 몸체; 크라운 몸체로부터 하우징을 통해 연장되는 샤프트; 샤프트에 동작가능하게 연결된 액추에이터; 샤프트에 동작가능하게 연결된 내부 입력 구조물; 내부 입력 구조물 및 액추에이터에 동작가능하게 연결된 프로세싱 유닛; 하우징에 부착된 디스플레이; 및 프로세싱 유닛 및 액추에이터에 전력을 공급하도록 구성된 배터리를 포함하며, 내부 입력 구조물은 샤프트 및 크라운 몸체를 통해 입력을 수신하도록 구성되고; 프로세싱 유닛은 입력에 응답하여 햅틱 출력을 제공하도록 액추에이터에 지시하도록 구성되고; 액추에이터는 샤프트를 이동시킴으로써 햅틱 출력을 제공하도록 구성된다.
또 다른 실시예는 전자 시계를 동작시키기 위한 방법의 형태를 취하는데, 이 방법은, 전자 시계의 하우징을 통해 연장되는 크라운에서 입력을 수신하는 단계; 입력에 응답하여, 하우징에 부착된 디스플레이의 그래픽 출력을 변경하는 단계; 및 추가로 입력에 응답하여, 크라운을 통해 햅틱 출력을 제공하는 단계를 포함한다.
전술된 양태들 및 실시예들에 더하여, 추가 양태들 및 실시예들이 도면들을 참조함으로써 그리고 하기 설명의 연구에 의해 명백해질 것이다.
개시내용은 첨부된 도면들과 함께 다음의 상세한 설명에 의해 잘 이해될 것이며, 유사한 도면 부호들은 유사한 구조적 요소들을 가리킨다.
도 1은 샘플 전자 디바이스의 블록도이다.
도 2는 전자 시계를 도시한다.
도 3a는 도 2의 전자 시계의 크라운의 단면도이다.
도 3b는 제1 유형의 햅틱 출력을 겪는 크라운을 도시하는, 도 2의 크라운의 단면도이다.
도 3c는 제2 유형의 햅틱 출력을 겪는 크라운을 도시하는, 도 2의 크라운의 단면도이다.
도 3d는 제3 유형의 햅틱 출력을 겪는 크라운을 도시하는, 도 2의 크라운의 단면도이다.
도 4a 내지 도 6b는, 크라운에 의해 제공된 입력들에 응답하여, 그리고 크라운을 통해 어떤 햅틱 출력들이 제공될 수 있는지에 응답하여, 다양한 정보를 디스플레이하는 전자 시계를 도시한다.
도 7은 예시적인 전자 디바이스의 샘플 시스템 다이어그램이다.
첨부 도면들에서 크로스-해칭(cross-hatching) 또는 음영의 사용은 일반적으로, 인접하는 요소들 사이의 경계들을 명확하게 하기 위해 그리고 또한 도면들의 가독성을 용이하게 하기 위해 제공된다. 따라서, 크로스-해칭 또는 음영의 존재이든 부재이든, 특정한 재료, 재료 특성, 요소 비율, 요소 치수, 유사하게 도시된 요소들의 공통점, 또는 첨부 도면들에 도시된 임의의 요소에 대한 임의의 다른 특성, 속성, 또는 성질에 대한 어떠한 선호도 또는 요건도 암시하거나 나타내지 않는다.
또한, 다양한 특징부들 및 요소들(및 이들의 집합들 및 그룹들) 및 그 사이에 제공된 경계들, 분리들, 및 위치 관계들의 비율들 및 치수들(상대적 또는 절대적인)은 첨부된 도면들에서 단지 본 명세서에 기술된 다양한 실시예들의 이해를 용이하게 하기 위해 제공되고, 따라서 반드시 축척에 맞게 나타내어지거나 도시되지 않을 수 있으며, 도시된 실시예에 대해, 그를 참조하여 기술된 실시예들의 제외에 대한 어떠한 선호도 또는 요건도 나타내도록 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
이제, 첨부 도면들에 도시된 대표적인 실시예들이 상세하게 참조될 것이다. 하기의 설명이 실시예들을 하나의 바람직한 실시예로 한정하고자 하는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 반대로, 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 기술된 실시예들의 기술적 사상 및 범주 내에 포함될 수 있는 대안예들, 수정예들 및 등가물들을 포함하고자 한다.
본 명세서에 기술된 실시예들은 다수의 유형의 입력을 제공할 뿐만 아니라 햅틱 출력을 전달하도록 구성되는 입력 메커니즘들을 갖는 전자 디바이스들을 포함한다. 예를 들어, 전자 디바이스는 전자 스마트 시계일 수 있고, 그것의 입력 메커니즘은 크라운일 수 있다. 크라운은 회전하여 제1 입력 유형을 제공하고, 병진하여 제2 입력 유형을 제공하고, 그와 접촉하는 물체의 전압의 변화들을 검출하여 제3 입력 유형을 제공할 수 있다. 또한, 액추에이터가 크라운에 물리적으로 그리고/또는 동작가능하게 연결되어서, 액추에이터에 의해 생성된 햅틱 출력이 크라운과 접촉하는 사용자에게 크라운을 통해 전달되게 할 수 있다.
소정 실시예들은 입력 메커니즘을 병진시킴으로써 햅틱 출력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터는 소정 양의 힘으로 제1 방향으로 축을 따라 크라운을 이동시킬 수 있다. 이것은 병진 햅틱 출력의 일례이다. 실시예들은 또한 입력 메커니즘을 회전시킴으로써 햅틱 출력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터는 크라운을 회전시켜, 회전 햅틱 출력을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 크라운(또는 다른 입력 메커니즘)이 회전하는 축은 크라운이 그를 따라 병진하는 동일한 축이다.
일부 실시예들에서, 햅틱 출력은 전자 디바이스의 하우징 및/또는 디스플레이를 통해서가 아니라 입력 메커니즘을 통해 전달될 수 있다. 다른 옵션으로서, 햅틱 출력은 입력 메커니즘을 통해 그리고 전자 디바이스의 하우징 및/또는 디스플레이를 통해 전달될 수 있다. 일부 실시예들에서, 햅틱 출력이 입력 메커니즘 및 하우징 또는 디스플레이를 통해 제공되지만, 햅틱 출력의 힘의 대부분은 입력 메커니즘을 통해 전달될 수 있거나, 또는 햅틱 출력은 하우징을 통한 임의의 햅틱 출력보다 착용자 또는 사용자에게 더 지각가능할 수 있다. 이는, 사용자가 주로 입력 메커니즘을 통해, 또는 심지어 완전히 입력 메커니즘을 통해 전달되는 것으로서 햅틱 출력을 지각하는 것을 용이하게 할 수 있다. 달리 말하면, 일부 햅틱 출력이 전자 디바이스의 다른 부분들을 통과할지라도, 크라운을 통해 전달되는 힘의 양은 그것이 사용자의 지각을 지배할 만큼 충분히 클 수 있다. 일부 실시예들은 입력 메커니즘을 통해 전달되는 힘의 양을, 하우징 또는 전자 디바이스의 다른 부분을 통해 전달되는 제2 양과 비교해 조정함으로써, 햅틱 출력(및 그에 따른 사용자의 지각)의 튜닝 및/또는 조정을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 또한, 하우징을 통해 전달되는 힘이 크라운을 통해 전달되는 힘과 동일하거나 그를 초과하는 실시예들에서도, 크라운은 그것의 질량이 더 작기 때문에 하우징보다 더 많이 이동할 수 있다. 이는, 이어서, 착용자 또는 사용자가, 크라운이 햅틱 출력을 제공하지만(예컨대, 이동하지만) 하우징은 그렇지 않음을 지각하게 하는 것을 야기할 수 있다.
일부 실시예들에서, 햅틱 출력은 크라운이 회전함에 따라 멈춤쇠(detent)들 또는 정지부들의 느낌을 모방하거나 시뮬레이션할 수 있다. 따라서, 햅틱 출력은 크라운이 회전하는 동안 소정 간격들로 적용될 수 있고 다른 간격들에서는 없을 수 있어서, 크라운의 단일 회전(rotation 또는 revolution) 동안 다수의 멈춤쇠들을 시뮬레이션할 수 있다. "멈춤쇠"는, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 기계적 시계를 감는 "클릭" 느낌과 같은, 내부 기어의 치아부(teeth)에 대해 회전하는 기계적 노브의 느낌을 지칭한다. 또한, 햅틱 출력은 크라운을 정지, 오버라이드, 또는 반전시키기보다는, 크라운의 회전을 느리게 할 수 있다. 유사하게, 햅틱 출력은 크라운이 병진할 때 버튼이 눌러짐, 스위치가 접철되는 것 등의 느낌을 시뮬레이션하거나 모방할 수 있다. 일부 실시예들에서, 그러한 햅틱 출력은 주로 크라운을 통해 전달되고, 전자 디바이스의 다른 부분들(예컨대, 하우징 및 디스플레이)을 통해 지각가능하지 않거나 덜 지각가능하다. 다양한 실시예들은 조정가능한 햅틱 출력 및/또는 다양한 유형의 햅틱 출력을 제공하도록 구성된 액추에이터들을 가질 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같은, 용어 "부착된"은, 서로 물리적으로 부착되는 2개의 요소들, 구조물들, 물체들, 부품들 등을 지칭한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은, 용어 "결합된"은, 서로 물리적으로 부착되거나, 서로 동작하거나, 서로 통신하거나, 서로 전기적으로 연결되거나, 또는 그렇지 않으면 서로 상호작용하는 2개의 요소들, 구조물들, 물체들, 부품들 등을 지칭한다. 따라서, 서로 부착된 2개의 요소들이 서로 결합되지만, 그 반대는 요구되지 않는다.
도 1은 다수의 유형의 입력 모션(예컨대, 입력 메커니즘(102)의 회전 및 병진)에 응답하여 다수의 유형의 입력을 제공할 뿐만 아니라 햅틱 출력을 제공하거나 달리 전달하도록 구성된 입력 메커니즘(102)을 포함하는 샘플 전자 디바이스(100)의 블록도이다. 즉, 입력 메커니즘(102)은 입력을 수용할 수 있고 출력을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전자 디바이스(100)는 전자 스마트 시계이고, 입력 메커니즘(102)은 크라운이다. 다른 실시예들은 안경, 보석류, 의류 등과 같은 상이한 웨어러블 디바이스들, 휴대용 컴퓨팅 디바이스들(태블릿들 및 개인 휴대 정보 단말기들을 포함함), 랩톱 또는 데스크톱 컴퓨터들, 모바일 전화기들, 미디어 재생기들 등의 형태를 취할 수 있다.
입력 메커니즘(102)에 더하여, 전자 디바이스(100)는 일반적으로 하우징(110), 프로세싱 유닛(114), 배터리(116), 및 액추에이터(108)를 포함한다. 전자 디바이스(100)는 내부 입력 구조물(118) 뿐만 아니라 디스플레이(120)를 포함할 수 있다. 디스플레이(120)는 전형적으로 하우징(110)에 결합된다. 전자 디바이스(100)의 다양한 컴포넌트들의 동작이 아래에 기술된다.
일부 실시예들에서, 입력 메커니즘(102)은 2개의 부품들을 포함하거나, 한정하거나, 그로부터 제조되거나, 그렇지 않으면 이들을 통합할 수 있다. 하나의 부품은 하우징(110)의 외부에 있을 수 있는 반면, 제2 부품은 하우징(110)을 통해 연장될 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(100)가 전자 시계인 경우, 입력 메커니즘(102)은 크라운 몸체(104) 및 샤프트(106)를 갖는 크라운일 수 있다. 크라운 몸체(104)는 샤프트(106)에 연결되거나 그와 일체로 형성될 수 있고, 샤프트(106)가 크라운 몸체(104)로부터, 하우징(110)을 통해, 그리고 시계의 내부로 연장되는 동안 크라운 몸체(104)가 전자 시계의 하우징(110)의 외부에 있도록 위치될 수 있다.
일반적으로, 크라운은 회전 입력 및 병진 입력을 포함하는 다수의 유형의 입력을 전자 시계에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 크라운(102)은 (예컨대, 시계(100)에 대한 입력을 제공하기 위해) 크라운 몸체(104) 및/또는 샤프트(106)를 회전 또는 병진시키도록 사용자에 의해 조작될 수 있다. 샤프트(106)는, 회전, 병진, 또는 둘 모두이든지 간에, 샤프트(106) 및/또는 크라운 몸체(104)의 모션을 검출하는, 하우징(110) 내의 컴포넌트들에 기계적으로, 전기적으로, 자기적으로, 그리고/또는 광학적으로 결합될 수 있다. 그러한 컴포넌트들은 샤프트 및/또는 크라운 몸체의 모션에 응답하여 입력을 생성할 수 있다. 하나의 비제한적인 예로서, 크라운(102)을 병진시키는 것은 하우징(110) 내의 스위치를 닫을 수 있고, 이는 제1 입력을 생성할 수 있다. 다른 비제한적인 예로서, 크라운(102)을 회전시키는 것은 광학 센서에 의해 검출될 수 있으며, 이는 제2 입력을 생성할 수 있다.
회전 입력 및 병진 입력에 더하여, 크라운(102)(또는 다른 입력 메커니즘)은 터치 감응형일 수 있고; 크라운(102) 상의 터치에 응답하여 제3 입력이 생성될 수 있다. 크라운 몸체(104)는, 일 예로서, 터치를 용량적으로 감지하기 위한 전극으로서 기능하거나 이를 통합할 수 있다. 크라운(102)은 또한 크라운 몸체(104) 상의 터치를 검출하기 위해 열, 광학적, 저항성, 또는 다른 적합한 유형의 센서를 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 크라운(102)(및 특히 크라운 몸체(104))은 심전도("ECG") 센서의 하나의 리드로서 기능할 수 있다. 다른 전극(예를 들어, 리드)은 전자 디바이스(100)의 하우징(110) 또는 전자 디바이스(100) 상의 다른 외부 구조물 상에 있거나 그 일부일 수 있고, 사용자의 피부와 접촉하도록 구성될 수 있다. 추가의 실시예들에서, 다수의 전극들이 하우징(110) 또는 다른 외부 구조물 상에 또는 그 일부로서 위치되고, ECG 리드들로서 사용될 수 있다.
크라운(102)을 통해 제공되는 사용자 입력은 디스플레이(120) 상에 디스플레이된 다양한 그래픽들을 조작하거나 선택하고, 스피커의 볼륨을 조정하고, 시계(100)를 켜거나 끄는 등을 위해 사용될 수 있다. 다른 예로서, 사용자는 심박수, 심전도, 또는 혈압과 같은 생물학적 파라미터의 검출을 개시하기 위해 크라운(102)을 사용할 수 있다. 크라운(102) 상의 또는 그를 통한 입력에 응답하여, 전자 시계(100)의 디스플레이(120)는 사용자의 심박수, 혈압, 또는 다른 생물학적 파라미터를 표현하는 그래픽을 보여줄 수 있다. 햅틱 출력은 입력 및/또는 그래픽을 디스플레이하는 것에 응답하여 전자 시계의 크라운을 통해 제공될 수 있다. 예를 계속하면, 햅틱 출력은 사용자의 심장박동과 매칭될 수 있다. 다른 예로서, 햅틱 출력은 디스플레이(120) 상에 디스플레이되는 정보의 변화를 신호로 알릴 수 있다.
일반적으로, 햅틱 출력은 크라운을 통해 제공될 수 있다. 예를 들어, 햅틱 액추에이터가 크라운에 부착되고/되거나 그에 동작가능하게 결합될 수 있다. 비제한적인 일 예로서, 햅틱 액추에이터는 샤프트(106), 크라운 몸체(104), 또는 입력 메커니즘(102)의 다른 부분에 동작가능하게 결합될 수 있다. 액추에이터(108)는 입력(이는 입력 메커니즘(102), 디스플레이(120), 하우징(110)을 통해 또는 다른 방식으로 제공될 수 있음), 출력(예컨대, 디스플레이(120) 상의 정보의 변화), 전자 디바이스(100)의 동작 상태의 변화, 프로세싱 유닛(114)에 의해 또는 다른 방식으로 전자 디바이스(100) 상에서 동작되는 소프트웨어의 상태(state 또는 status)의 변화, 통신의 수신 또는 송신, 특정 시간 또는 장소에 도달되고 있음, 통지 등 중 임의의 것에 응답하여 햅틱 출력을 생성할 수 있다.
액추에이터(108)는 샤프트(106)(또는 후술하는 바와 같이 샤프트 리시버)에 물리적으로 결합될 수 있거나, 또는 그에 동작가능하게 결합되지만 샤프트(106)(또는 샤프트 리시버)로부터 물리적으로 결합해제될 수 있다. 샤프트(106)에 물리적으로 결합되는 경우, 액추에이터(108)는 샤프트(106)에 기계적인 힘을 가하여, 크라운(102)을 통해 햅틱 출력을 개시할 수 있다. 샤프트(106)로부터 물리적으로 결합해제되는 경우, 액추에이터(108)는 자기력을 사용하여 크라운(102)을 통해 햅틱 출력을 개시할 수 있거나, 또는 정전기, 초음파, 유압, 정수압 등을 사용할 수 있다. 액추에이터(108)는 예를 들어, 압전 액추에이터, 선형 액추에이터 또는 다른 매스 드라이버, 전자석, 블래더, 펌프, 피스톤 등일 수 있다. 액추에이터(108)의 정확한 구조, 그것의 동작 방법, 및 배치는 실시예마다 다를 수 있다.
일부 실시예들에서, 전자 디바이스(100)는 크라운(102)(또는 다른 입력 메커니즘)의 모션을 수용하거나 달리 검출하도록 구성된 내부 입력 구조물(118)을 포함한다. 내부 입력 구조물(118)은 크라운(102)이 병진하는 것에 응답하여 닫히는 스위치, 크라운(102) 회전을 감지하도록 구성된 센서, 크라운(102) 틸팅을 감지하도록 구성된 센서 등일 수 있다. 크라운(102)의 회전 및/또는 다른 모션을 검출할 수 있는 샘플 센서들은 광학 센서들, 용량성 센서들, 기계적 센서들, 전기 센서들, 자기 센서들 등을 포함한다. 단일 전자 디바이스(100) 내에 다수의 내부 입력 구조물들(118)이 있을 수 있다.
프로세싱 유닛(114)은 디스플레이(120), 액추에이터(108), 내부 입력 구조물(118)(존재하는 경우), 및/또는 크라운(102)에 동작가능하게 연결된다. 프로세싱 유닛(114)은 내부 입력 구조물(118)로부터 그리고/또는 크라운(102)으로부터 직접 입력을 수신할 수 있고, 액추에이터(108)의 동작을 제어하여 크라운(102)을 통해 햅틱 출력을 제공할 수 있고, 디스플레이(120)를 제어하여 그 상에 디스플레이되는 정보를 수정할 수 있고, 일반적으로 전자 시계(100)의 다양한 기능들, 특징부들, 및 소프트웨어를 동작시킬 수 있다.
배터리(116)는 프로세싱 유닛(114), 액추에이터(108), 디스플레이(120), 내부 입력 구조물(118), 및 스마트 전자 시계(100)(또는 다른 전자 디바이스)의 임의의 다른 부분에 전력을 제공할 수 있다.
도 2는 본 명세서에서 전자 스마트 시계로서 구현되는, 샘플 전자 디바이스(100)를 도시한다. 하우징(110)은 시계(100)가 사용자에 의해 착용될 때 사용자의 피부로부터 멀리 향하는 전면 하우징 부재, 및 착용될 때 사용자의 피부를 향해 대면하는 후면 하우징 부재를 포함할 수 있다. 대안적으로, 하우징(110)은 단일 부재로서, 또는 2개 초과의 하우징 부재들로서 형성될 수 있다. 하나 이상의 하우징 부재들은 금속, 플라스틱, 세라믹, 결정, 또는 다른 유형의 하우징 부재들(또는 그러한 재료들의 조합)일 수 있다.
도 1과 관련하여 논의된 바와 같이, 크라운(102)은 전자 시계(100)에 다수의 유형의 입력을 제공하도록 조작가능할 수 있고, 크라운(102)(및 특히 크라운 몸체(104))을 터치하는 사용자에게 햅틱 출력을 제공할 수 있다. 크라운 몸체(104)는, 사용자가 크라운 몸체(104)(및 그에 따라 샤프트(106))를 회전시킬 수 있고/있거나, 크라운 몸체(104)를 터치할 수 있고/있거나, 크라운 몸체(104)에 힘을 가할 수 있도록(예를 들어, 크라운 몸체(104)를 하우징(110)을 향해 또는 하우징(110)에 대해 측방향으로 이동시키기 위해), 위치될 수 있다. 이들 동작 중 임의의 것 또는 전부는 사용자 입력을 구성할 수 있다.
디스플레이(120)는 전자 디바이스(100)의 하우징(110)에 부착된 커버를 포함할 수 있다. 디스플레이(120)는 또한 그래픽, 심볼, 텍스트 등을 포함하는 정보를 디스플레이하도록 구성되는, 커버 아래의 스크린을 포함할 수 있다. 스크린은 OLED, LED, LCD, 또는 임의의 다른 적합한 유형의 스크린으로서 구현될 수 있다. 디스플레이(120)는 적어도 부분적으로 하우징(110) 내에 수용될 수 있다.
디스플레이(120)는 터치 감응형 및/또는 힘 감응형일 수 있다. 디스플레이(120)는 시계(100)의 그래픽 출력을 묘사하도록 구성될 수 있고, 사용자는 (예컨대, 손가락 또는 스타일러스를 사용하여) 그래픽 출력과 상호작용할 수 있다. 일 예로서, 사용자는 그래픽의 위치에서 디스플레이를 터치하거나 누르는 것에 의해 디스플레이 상에 제시된 그래픽, 아이콘 등을 선택(또는 달리 상호작용)할 수 있다. 커버(예컨대, 디스플레이(120)의 외부 표면)는 하우징(110)의 일부를 형성하거나 하우징에 부착될 수 있다. 일부 예들에서, 커버는 사파이어 결정과 같은 결정일 수 있다. 커버는 대안적으로 유리, 플라스틱, 또는 다른 재료로 형성될 수 있다. 커버는 가시광을 포함하는 전자기 방사선의 일부 또는 모든 파장들에 대해 투명하거나 반투명할 수 있다. 일부 실시예들에서, 액추에이터(108)는 크라운(102)을 통해서 대신에 또는 그에 더하여, 디스플레이(120) 및 연관된 커버를 통해 햅틱 출력을 제공할 수 있다.
하우징(110)은 또한 버튼(200)이 그를 통해 돌출되는 구멍을 포함할 수 있다. 버튼(200)은 마찬가지로 전자 디바이스(100)에 입력을 제공하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 버튼(200)은 크라운(102)에 더하여 또는 그 대신에 햅틱 출력을 제공할 수 있다. 따라서, 크라운(102)을 통해(예컨대, 그에 의해, 그를 통해, 또는 그와 함께 전달되는) 햅틱 출력을 제공하는 것에 관한 본 명세서의 설명은 버튼(200)을 통한 햅틱 출력에 동일하게 적용된다.
전자 시계(100)는 하우징(110)에 제거가능하게 부착될 수 있는 밴드(204)를 포함할 수 있다. 하우징(110)은 시계 밴드(204)를 시계 몸체에 부착하기 위한 구조물들을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 구조물들은 시계 밴드(204)의 단부들이 그것을 통해 시계 하우징(110)에 삽입 및 부착될 수 있는 세장형 리세스들 또는 구멍들을 포함할 수 있다. 다른 경우들에서(도시되지 않음), 구조물들은 하우징(110) 내에 만입부들(예컨대, 딤플들 또는 함몰부들)을 포함할 수 있으며, 이 만입부들은 시계 밴드를 시계 몸체에 부착시키기 위해 시계 밴드의 단부들에 부착되거나 그를 통해 꿰어지는 스프링 핀들의 단부들을 수용할 수 있다.
일부 예들에서, 시계(100)는 디스플레이(120)(및/또는 그것의 커버), 크라운(102), 또는 버튼(200)이 없을 수 있다. 예를 들어, 시계(100)는 오디오 입력 또는 출력 인터페이스, 터치 입력 인터페이스, 출력 인터페이스, 또는 디스플레이(120), 크라운(102), 또는 버튼(200)을 요구하지 않는 다른 입력 또는 출력 인터페이스를 포함할 수 있다. 시계(100)는 또한 디스플레이(120), 크라운(102), 또는 버튼(200)에 더하여 전술한 입력 또는 출력 인터페이스들을 포함할 수 있다. 시계(100)가 디스플레이(120)가 없는 경우, 시계(100)의 전면은 불투명한 하우징 부재에 의해 커버될 수 있다.
도 3a는 도 2의 선(3-3)을 따라 취해진 크라운(102)의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 크라운(102)은 크라운 몸체(104) 및 샤프트(106)를 포함한다. 크라운 몸체(104) 및 샤프트(106)는 서로 일체로 형성된 것으로 도시되지만, 다른 실시예들에서 이들은 서로 부착된 별개의 피스들일 수 있다. 또한, 크라운 몸체(104) 및 샤프트(106) 중 어느 하나 또는 둘 모두는 다수의 별개의 피스들로 형성될 수 있다.
샤프트(106)는 하우징(110)을 통해, 그리고 구체적으로 하우징(110)에 부착된 칼라(300)를 통해 연장된다. 칼라(300)는 샤프트(106)의 틸팅을 감소 및/또는 방지하도록 구성될 수 있지만, 일부 실시예들에서 칼라(300)는 샤프트가 소정 정도로 틸팅되게 할 수 있다. 칼라(300)는 또한 하우징(110)으로부터 샤프트(106)를 전기적으로 절연시킬 수 있다. O-링들(302) 또는 다른 밀봉부들의 세트는 물, 먼지 등이 샤프트(106)를 따라 하우징(110)의 내부로 진입하는 것을 방지한다.
샤프트 리시버(304)가 샤프트(106)의 단부에 부착되고; 일부 실시예들은 샤프트 리시버(304) 및/또는 칼라(300)를 생략할 수 있다. 샤프트 리시버(304)는 일반적으로 샤프트(106)와 함께 이동하는 반면에 칼라(300)는 이동하지 않는다. 샤프트 리시버(304)는 그것이 회전할 때 광을 반사하도록 패턴화되거나, 마킹되거나, 달리 구성될 수 있다. 센서(308)(내부 입력 구조물(118)의 일례임)는 샤프트 리시버(304)를 향해 광을 방출하고 샤프트 리시버(304)로부터 반사된 광을 수신할 수 있다. 샤프트가 회전함에 따라, 샤프트(106)에 의해 반사되는(그리고 광학 센서(308)에 의해 수신되는) 광의 양, 패턴, 세기, 또는 다른 파라미터가 변화할 수 있다. 그러한 변화들은 센서(308)로 하여금, 센서(308)에 의해 또는 연관된 프로세싱 유닛(114)에 의해 회전의 속도 및/또는 양과 상관될 수 있는 입력 신호를 출력하게 할 수 있다.
스위치(310)가 샤프트(106) 또는 샤프트 리시버(304)(존재하는 경우)의 단부에 인접하게 또는 그 부근에 위치된다. 샤프트(106)가 하우징(110)을 향해 병진할 때, 샤프트 리시버(304)는 스위치(310)를 접철시키거나 닫을 수 있다. 이어서, 스위치(310)는 크라운(102)이 눌러졌음을 나타내는 입력 신호를 생성한다. 일부 실시예들에서, 스위치(310)는, 크라운(102)이 병진하는 것에 응답하여 스위치(310)가 닫히도록 허용하지만 크라운(102)(및 그에 따라 샤프트 리시버(304))이 회전함에 따라 스위치(310)가 마모되는 것을 방지하도록 구성된 전단 플레이트, 멤브레인, 또는 다른 구조물에 의해, 샤프트 리시버(304) 및/또는 샤프트(106)로부터 분리될 수 있다.
크라운 몸체(104)는 사용자에 의해 회전축을 중심으로 회전될 수 있다. 그러한 회전은 마찬가지로 샤프트(106) 및 샤프트 리시버(304)를 회전시키지만, 전형적으로 칼라(300)가 회전하게 하지 않는다(그러나, 일부 실시예들에서 그러할 수 있다). 일반적으로, 크라운 몸체(104) 및 샤프트(106)가 회전하는 축은 크라운 몸체(104) 및 샤프트(106)의 중심을 통해 연장된다. 소정 실시예들에서, 크라운 몸체(104) 및 샤프트(106)는 또한 이러한 회전축을 따라 병진한다.
내부 지지체(306)가 스위치(310), 센서(308), 및 선택적으로 액추에이터(108)를 지지하고 그에 부착된다. 일부 실시예들에서, 스위치(310), 센서(308), 및 액추에이터(108) 각각 또는 그 중 임의의 것에 대해 상이한 내부 지지체들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 액추에이터(108)는 하우징(110)에 직접 부착될 수 있다.
액추에이터(108)는 샤프트(106)(또는 샤프트 리시버(304))에 물리적으로 결합될 수 있거나, 또는 그에 동작가능하게 결합되지만 샤프트(106)(또는 샤프트 리시버(304))로부터 물리적으로 결합해제될 수 있다. 샤프트(106)에 물리적으로 결합되는 경우, 액추에이터(108)는 샤프트에 기계적인 힘을 가하여, 크라운(102)을 통해 햅틱 출력을 개시할 수 있다. 샤프트(106)로부터 물리적으로 결합해제되는 경우, 액추에이터(108)는 전자기력을 사용하여 크라운(102)을 통해 햅틱 출력을 개시할 수 있거나, 또는 정전기, 초음파, 유압, 정수압 등을 사용할 수 있다. 액추에이터(108)는 예를 들어, 압전 액추에이터, 선형 액추에이터 또는 다른 매스 드라이버, 전자석, 블래더, 펌프, 피스톤 등일 수 있다. 액추에이터(108)의 정확한 구조, 그것의 동작 방법, 및 배치는 실시예마다 다를 수 있다. 많은 실시예들에서, 액추에이터(108)는 크라운(102)에 또는 크라운(102)을 통해 제공되는 입력에 응답하여 크라운(102)에 또는 그를 통해 햅틱 출력을 제공한다. 예를 들어, 크라운(102)을 회전시키는 것은, 크라운을 누르는 것이 그럴 수 있는 것과 같이, 액추에이터(108)가 출력을 제공하게 할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 각각의 유형 또는 모드가 액추에이터(108)로 하여금 상이한 햅틱 출력을 제공하게 할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 다른 실시예들에서, 2개 이상의 입력 유형들 또는 모드들이 동일한 햅틱 출력을 트리거할 수 있지만, 다수의 유형들의 햅틱 출력이 여전히 제공될 수 있다.
크라운 몸체(104)는 갭(312)에 의해 하우징(110)으로부터 분리된다. 도 3a는 공칭 또는 디폴트 상태(예컨대, 입력 힘 또는 햅틱 출력 힘이 크라운(102)에 가해지지 않는 상태)에서의 갭(312)을 도시한다.
대조적으로, 도 3b는 힘이 크라운 몸체(104)를 하우징(110)을 향해 이동시킬 때 크라운(102)을 도시한다. 일부 실시예들에서, 액추에이터(108)는 크라운 몸체(104)를 하우징(110)을 향해 끌어당길 수 있어서, 도 3b에 도시된 바와 같이 갭(312)을 좁게 할 수 있다. 크라운 몸체(104)의 모션은 크라운 몸체(104)를 터치하는 사람에 의해 햅틱 출력으로서 지각될 수 있다.
다른 옵션으로서, 액추에이터(108)는 크라운(102)을 바깥쪽으로 이동시켜서, 크라운 몸체(104)가 하우징(110)으로부터 멀어지게 이동할 수 있다. 도 3c는 그러한 햅틱 출력을 겪는 크라운(102)을 도시한다. 여기서, 액추에이터(108)는 갭(312)이 증가하도록 샤프트(106)(또는 하우징(110) 내부의 또는 외부의 액추에이터(108)의 위치설정에 따라, 크라운 몸체(104))에 외향 힘을 가한다. 크라운 몸체(104)가 이동할 수 있는 최대 거리(및 이에 따라 갭(312)의 크기)는 크라운(102)이 그의 휴지 상태에 있을 때 샤프트 리시버(304)(또는 다른 구조적 요소, 예컨대 플레이트, 레지, 돌기, 돌출부 등)와 칼라(300)(또는 하우징(110)) 사이의 거리에 의해 설정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 액추에이터(108)는, 사용자가 하우징(110)을 향해 크라운(102)을 누르는 것과 같은 입력을 제공하는 것에 응답하여, 크라운 몸체(104)를 하우징(110)으로부터 멀어지게 이동시킬 수 있다.
도 3d는 액추에이터(108)에 의해 크라운(102)을 통해 제공되는 또 다른 유형의 햅틱 출력을 도시한다. 여기서, 액추에이터(108)는 샤프트(106) 및 크라운 몸체(104)를 크라운의 회전축을 중심으로 회전시킨다. 크라운 몸체(104)를 터치하는 사용자는 그것의 회전을 느낄 수 있으며, 이는 크라운 몸체(104)와 접촉하는 사용자의 피부를 신장 또는 전단시킬 수 있다. 이는 액추에이터(108)에 의해 크라운(102)을 통해 제공될 수 있는 제3 유형의 햅틱 출력이다.
앞서 언급된 바와 같이, 햅틱 출력은 크라운(102)을 이동시키는 것뿐만 아니라 크라운(102) 모션을 정지시키는 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터(108)는 샤프트(106) 또는 크라운 몸체(104)를 제동함으로써 크라운 몸체(104)의 회전을 주기적으로 정지시키거나 느리게 할 수 있다. 회전 속도의 이러한 변화는, 예를 들어 회전 입력에 응답하여 또 다른 유형의 햅틱 출력으로서 사용자에 의해 지각될 수 있다. 유사하게, 액추에이터(108)는 크라운(102)의 회전을 가속시켜서, 또 다른 유형의 햅틱 출력을 제공할 수 있다. 액추에이터(108)는, 또한 햅틱 출력의 더욱 더 많은 예들로서, 크라운(102)의 병진 운동을 정지, 저속, 일시 정지, 및/또는 가속시키도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 액추에이터(108)는 햅틱 출력을 제공할 때 크라운(102)에 더하여 하우징(110)을 이동시키거나, 흔들거나, 진동시키거나, 다른 방식으로 영향을 줄 수 있다. 전자 시계(100) 또는 다른 디바이스는 다수의 액추에이터들(108)을 통합할 수 있어서, 하나가 하우징(110)에 작용하는 동안 다른 하나는 크라운(102)에 작용하도록 한다. 또 다른 액추에이터(108)가 디스플레이(120)에 작용할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 단일 액추에이터(108)가 사용되고, 액추에이터(108)에 의해 생성된 파형은 하우징(110)보다는 크라운(102)을 통해 액추에이터의 힘의 대부분을 전달하도록 튜닝되어, 햅틱 출력의 대부분이 크라운(102)을 통해 또는 그를 따라 통과하는 것을 보장한다. 또 다른 실시예들에서, 액추에이터(108)는, 하우징(110)이 액추에이터의 힘을 크라운(102)만큼 받거나 크라운(102)보다 더 많이 받을 수 있더라도, 크라운(102)을 하우징(110)보다 더 많이 이동시키도록 구성된다.
앞서 논의된 바와 같이, 본 명세서의 전자 디바이스들 상에 디스플레이되는 그래픽들은 크라운에 제공된 입력들을 통해 조작될 수 있다. 도 4a 및 도 4b는 일반적으로 디바이스의 크라운 조립체에 대한 힘 및/또는 회전 입력들에 의해 제공되는 입력들을 통해 전자 디바이스 상에 디스플레이된 그래픽 출력을 변경하는 예들을 묘사한다. 크라운에 대한 입력들을 통한, 그래픽의 이러한 조작(예컨대, 선택, 확인, 모션, 해제(dismissal), 확대 등)은 전자 디바이스의 동작 및/또는 전자 디바이스에 의해 디스플레이된 그래픽 출력의 변화들을 야기할 수 있다. 특정 예들이 제공되고 논의되지만, 전술된 예들과 같이, 크라운을 회전시키고/시키거나 그에 힘을 인가함으로써 많은 동작들이 수행될 수 있다. 그에 따라, 하기 논의는 예시적인 것이며 제한적인 것이 아니다. 햅틱 출력이 액추에이터(108)에 의해 생성되고, 본 명세서에서 논의된 출력의 변화들 중 임의의 것에 응답하여 크라운(402)을 통해 전달될 수 있다. 또한, 액추에이터(108)가 디스플레이 상의 그래픽 출력의 변화들을 야기하는 동일한 입력에 응답하여 햅틱 출력을 제공할 수 있는 한에 있어서는, 그래픽 출력 및 햅틱 출력의 변화들은 실질적으로 동시에 발생할 수 있다. "실질적으로 동시에"는 일반적으로, 사용자가 2개를 동시에, 또는 일부 실시예들에서는 서로의 약 1 내지 20 밀리초, 또는 또 다른 실시예들에서는 서로의 1 내지 150 밀리초 이내에서 발생하는 것으로 지각하도록 시간적으로 서로 충분히 가깝다는 것을 의미한다.
도 4a는 크라운(402)을 갖는 예시적인 전자 디바이스(400)(여기서 전자 시계로서 도시됨)를 묘사한다. 크라운(402)은 전술된 예들과 유사할 수 있고, 크라운의 제1 측방향, 제2 측방향, 또는 축 방향을 따라 힘 입력들을 수신할 수 있다. 크라운(402)은 또한 회전 입력들을 수신할 수 있다. 디스플레이(406)는 그래픽 출력을 제공한다(예컨대, 정보 및/또는 다른 그래픽들을 보여준다). 일부 실시예들에서, 디스플레이(406)는 터치 및/또는 힘 입력을 수신할 수 있는 터치 감응형 디스플레이로서 구성될 수 있다. 현재의 예에서, 디스플레이(406)는 다양한 아이템들(461, 462, 463)의 리스트를 묘사하는데, 이들 모두는 예시적인 그래픽 출력들이다.
도 4b는 크라운(402)이 (화살표(460)로 표시된 바와 같이) 부분적으로 또는 완전히 회전함에 따라 디스플레이(406) 상에 보여진 그래픽 출력이 어떻게 변화하는지를 도시한다. 크라운(402)을 회전시키는 것은 리스트가 스크린 상에서 스크롤 또는 다른 방식으로 이동하게 하여, 제1 아이템(461)이 더 이상 디스플레이되지 않고, 제2 및 제3 아이템들(462, 463) 각각이 디스플레이 상에서 상향으로 이동하고, 제4 아이템(464)은 이제 디스플레이(406)의 저부에 보여진다. 이는 크라운(402)을 회전시킴으로써 실행될 수 있는 스크롤링 동작의 일례이다. 그러한 스크롤링 동작들은 다수의 아이템들을 비교적 신속하게 그리고 순차적인 순서로 묘사하기 위한 간단하고 효율적인 방식을 제공할 수 있다. 일부 예들에서, 아이템들은 본 명세서에 기술된 광학 센서 서브시스템들의 다양한 양태들을 트리거링하는 데, 또는 추가 검토를 위해 광학 센서 서브시스템들의 다양한 출력들을 선택하는 데 사용될 수 있다. 스크롤링 동작의 속도는 크라운(402)에 인가된 회전력의 양 및/또는 크라운(402)이 회전되는 속도에 의해 제어될 수 있다. 더 빠르거나 더 강력한 회전은 더 빠른 스크롤링을 생성할 수 있는 반면, 더 느리거나 덜 강력한 회전은 더 느린 스크롤링을 생성한다. 일부 실시예들에서, 크라운의 회전은, 위에서 논의된 바와 같이, 그래픽 출력의 스크롤링뿐만 아니라, 크라운이 회전할 때 하나 이상의 멈춤쇠를 시뮬레이션하는 햅틱 출력을 야기한다.
크라운(402)은, 소정 실시예들에서, 리스트로부터 아이템을 선택하기 위한 축방향 힘(예컨대, 디스플레이(406) 또는 시계 몸체를 향한 내향 힘)을 수용할 수 있다. 마찬가지로, 크라운(402)의 더 빠르거나 더 강력한 회전(또는 병진)은 크라운(402)을 통해 더 빠르거나 더 강력한 햅틱 출력을 생성할 수 있는 반면, 더 느리거나 덜 강력한 회전 또는 병진은 더 느리거나 덜 강력한 햅틱 출력을 생성한다. 달리 말하면, 크라운을 통해 전달되는 햅틱 출력은 입력 또는 다른 출력의 파라미터, 예컨대 속력, 힘, 크기 등과 매칭되도록 변할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 예시적인 줌 동작을 도시하며; 줌 동작이 수행됨에 따라 햅틱 출력이 크라운을 통해 제공될 수 있다. 디스플레이(506)는 도 5a에 도시된, 제1 배율에서의 그림(566)을 묘사하고; 그림(566)은 표지의 또 다른 예이다. 사용자는 측방향 힘(예컨대, x-축을 따른 힘)을 전자 디바이스(500)의 크라운(502)에 인가할 수 있고(화살표(565)에 의해 도시됨), 이에 응답하여, 디스플레이(506)는 그림(566)을 줌 인하여, 그림의 일부분(567)이 증가된 배율로 보여지도록 할 수 있다. 이는 도 5b에 도시된다. 줌의 방향(인 대 아웃) 및 줌의 속도, 또는 줌의 위치는 크라운(502)에 인가된 힘을 통해, 특히 인가된 힘의 방향 및/또는 인가된 힘의 크기를 통해 제어될 수 있다. 제1 방향으로 크라운(502)에 힘을 인가하는 것은 줌 인할 수 있는 반면, 반대 방향으로 크라운(502)에 힘을 인가하는 것은 줌 아웃할 수 있다. 대안적으로, 제1 방향으로 크라운(502)에 힘을 인가하거나 회전시키는 것은, 줌 효과를 받는 그림의 부분을 변경할 수 있다. 일부 실시예들에서, 크라운(502)에 축방향 힘(예컨대, z-축을 따른 힘)을 인가하는 것은 상이한 줌 모드들 또는 입력들(예컨대, 줌의 방향 대(vs.) 줌을 받는 그림의 부분) 사이에서 토글링할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 다른 방향을 따라, 예컨대 y-축을 따라 크라운(502)에 힘을 인가하는 것은, 도 5a에 도시된 디폴트 배율로 그림(566)을 복귀시킬 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 전자 디바이스(600)의 동작 상태를 변경하거나 그렇지 않으면 입력들 사이에서 토글링하기 위한 크라운(602)의 가능한 사용을 도시하고; 햅틱 출력은 그러한 변화들 또는 토글들에 응답하여 크라운(602)을 통해 제공될 수 있다. 먼저 도 6a를 참조하면, 디스플레이(606)는 질문(668), 즉, "길 안내를 원하세요?"를 묘사한다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 질문에 대답하기 위해 (화살표(670)에 의해 도시된) 측방향 힘이 크라운(602)에 인가될 수 있다. 크라운(602)에 힘을 인가하는 것은 전자 디바이스(600)에 의해 "예"로서 해석되는 입력을 제공하고, 따라서 "예"는 디스플레이(606) 상에 그래픽(669)으로서 디스플레이된다. 반대 방향으로 크라운(602)에 힘을 인가하는 것은 "아니오" 입력을 제공할 수 있다. 질문(668) 및 그래픽(669) 둘 모두는 그래픽 출력들의 예들이다. 하나의 비제한적인 예로서, 그래픽 또는 다른 정보(예컨대, 지도 또는 길 안내들의 리스트)가, 예를 들어 크라운(602)을 회전, 병진, 또는 터치함으로써 사용자가 "예"를 선택하는 것에 응답하여 디스플레이(606) 상에 보여질 수 있다. 햅틱 출력이 크라운(602)을 통해 제공될 수 있고 디스플레이된 정보에 링크될 수 있고; 일 예로서, 사용자가 경로 내에서의 방향전환(turn) 또는 다른 변화 또는 길 안내의 리스트 내의 다음 단계에 접근할 때마다, 햅틱 출력이 크라운(602)을 통해 제공될 수 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 실시예에서, 크라운(602)에 인가된 힘은, (도 4a 및 도 4b에 관하여 전술된 바와 같이) 리스트 내의 옵션들로부터 선택하기 보다는, 입력을 직접 제공하기 위해 사용된다.
앞서 언급된 바와 같이, 전자 디바이스의 크라운에 대한 힘 또는 회전 입력은 여기에 열거된 것들을 넘어서 많은 기능들을 제어할 수 있다. 크라운은 전자 디바이스의 볼륨, 디스플레이의 밝기, 또는 디바이스의 다른 동작 파라미터들을 조정하기 위한 별개의 힘 또는 회전 입력들을 수신할 수 있다. 크라운에 인가된 힘 또는 회전 입력은 회전하여, 디스플레이를 켜거나 끄거나, 또는 디바이스를 켜거나 끌 수 있다. 크라운에 대한 힘 또는 회전 입력은 전자 디바이스 상의 애플리케이션을 시작 또는 종료할 수 있다. 또한, 크라운에 대한 입력들의 조합들은 마찬가지로 또한 전술한 기능들 중 임의의 것을 개시하거나 제어할 수 있다.
일부 경우들에서, 디스플레이의 그래픽 출력은 크라운에 인가된 입력들에 더하여 터치 감응형 디스플레이(예컨대, 디스플레이들(406, 506, 606 등))에 인가된 입력들에 응답할 수 있다. 터치 감응형 디스플레이는, 디스플레이의 출력 영역을 따라 연장되고 터치 감응형 디스플레이에 인가되는 터치 및/또는 힘 입력들을 검출하기 위해 임의의 적합한 감지 요소들 및/또는 감지 기술들을 사용할 수 있는 하나 이상의 터치 및/또는 힘 센서들을 포함하거나 그와 연관될 수 있다. 크라운에 인가된 입력들에 응답하여 생성되는 동일하거나 유사한 그래픽 출력 조작들이 또한 터치 감응형 디스플레이에 인가된 입력들에 응답하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 터치 감응형 디스플레이에 인가된 스와이프 제스처는 그래픽 출력이 스와이프 제스처에 대응하는 방향으로 이동하게 할 수 있다. 다른 예로서, 터치 감응형 디스플레이에 인가된 탭 제스처는 아이템이 선택되거나 활성화되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자는 전자 시계, 특히 전자 시계의 그래픽 출력과 상호작용하고 그를 제어하기 위한 다수의 상이한 방식들을 가질 수 있다. 또한, 크라운이 터치 감응형 디스플레이와 중첩되는 기능을 제공할 수 있지만, 크라운을 사용하는 것은 디스플레이의 그래픽 출력이 보이도록 허용한다(터치 입력을 제공하고 있는 손가락에 의해 차단되지 않으면서). 마찬가지로, 액추에이터는 크라운에 대한 또는 크라운을 통한 입력에 응답하여 햅틱 출력을 생성할 수 있다.
도 7은 전자 디바이스(700)의 샘플 전기 블록도를 도시하는데, 이러한 전자 디바이스는 일부 경우들에서 본 명세서에서 기술된 시계들 또는 다른 웨어러블 전자 디바이스들, 또는 다른 휴대용 또는 웨어러블 전자 디바이스들 중 임의의 것의 형태를 취할 수 있다. 전자 디바이스(700)는 디스플레이(705)(예컨대, 발광 디스플레이), 프로세싱 유닛(710), 전원(715), 메모리(720) 또는 저장 디바이스, 센서(725), 및 입력/출력(I/O) 메커니즘(730)(예컨대, 입력/출력 디바이스, 입력/출력 포트, 또는 액추에이터(108) 및/또는 크라운(102)과 같은 햅틱 입력/출력 인터페이스, 또는 이들의 조합)을 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛(710)은 전자 디바이스(700)의 동작들의 일부 또는 모두를 제어할 수 있다. 프로세싱 유닛(710)은 전자 디바이스(700)의 컴포넌트들의 일부 또는 모두와 직접적으로 또는 간접적으로 통신할 수 있다. 예를 들어, 시스템 버스 또는 다른 통신 메커니즘(735)이 프로세싱 유닛(710)과, 전원(715)과, 메모리(720)와, 센서(725)와, 입력/출력 메커니즘(730) 사이의 통신을 제공할 수 있다.
프로세싱 유닛(710)은 데이터 또는 명령어들을 프로세싱, 수신, 또는 송신할 수 있는 임의의 전자 디바이스로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로세싱 유닛(710)은 마이크로 프로세서, CPU(central processing unit), ASIC(application-specific integrated circuit), DSP(digital signal processor), 또는 이러한 디바이스들의 조합들일 수 있다. 본 발명에 기술된 바와 같이, 용어 "프로세싱 유닛"은 단일의 프로세서 또는 프로세싱 유닛, 다수의 프로세서들, 다수의 프로세싱 유닛들, 또는 다른 적합하게 구성된 컴퓨팅 요소 또는 요소들을 포괄하도록 의도된다.
전자 디바이스(700)의 컴포넌트들은 다수의 프로세싱 유닛들에 의해 제어될 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들어, 전자 디바이스(700)의 선택 컴포넌트들(예컨대, 센서(725))은 제1 프로세싱 유닛에 의해 제어될 수 있고, 전자 디바이스(700)의 다른 컴포넌트들(예컨대, 디스플레이(705))은 제2 프로세싱 유닛에 의해 제어될 수 있으며, 여기서 제1 및 제2 프로세싱 유닛들은 서로 통신 상태에 있을 수 있거나 그렇지 않을 수 있다.
전원(715)은 전자 디바이스(700)에 에너지를 제공할 수 있는 임의의 디바이스를 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 전원(715)은 하나 이상의 배터리들 또는 재충전가능 배터리들일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 전원(715)은 전자 디바이스(700)를 벽 콘센트와 같은 다른 전원에 연결하는 전원 커넥터 또는 전원 코드일 수 있다.
메모리(720)는 전자 디바이스(700)에 의해 사용될 수 있는 전자 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(720)는 예를 들어, 오디오 및 비디오 파일, 문서 및 애플리케이션, 디바이스 설정 및 사용자 선호도, 타이밍 신호, 제어 신호, 및 데이터 구조 또는 데이터베이스와 같은 전기 데이터 또는 콘텐츠를 저장할 수 있다. 메모리(720)는 임의의 유형의 메모리로서 구성될 수 있다. 단지 예로서, 메모리(720)는 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 플래시 메모리, 착탈가능한 메모리, 다른 유형의 저장 요소들, 또는 이러한 디바이스들의 조합들로서 구현될 수 있다.
전자 디바이스(700)는 또한 전자 디바이스(700) 상의 거의 어느 곳이든 위치되는 하나 이상의 센서들(725)을 또한 포함할 수 있다. 센서(들)(725)는 압력, 광, 터치, 열, 이동, 상대 모션, 생체 측정 데이터(예컨대, 생물학적 파라미터들) 등과 같은, 그러나 이로 제한되지 않는 하나 이상의 유형의 파라미터들을 감지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서(들)(725)는 열 센서, 위치 센서, 광 또는 광학 센서, 가속도계, 압력 트랜스듀서, 자이로스코프, 자력계, 건강 모니터링 센서 등을 포함할 수 있다. 추가적으로, 하나 이상의 센서들(725)은 용량성, 초음파, 저항성, 광학, 초음파, 압전, 및 열 감지 기술을 포함하지만 이로 제한되지 않는 임의의 적합한 감지 기술을 이용할 수 있다.
I/O 메커니즘(730)은 사용자 또는 다른 전자 디바이스로부터의 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있다. I/O 디바이스는 디스플레이, 터치 감지 입력 표면, 하나 이상의 버튼들(예컨대, 그래픽 사용자 인터페이스 "홈" 버튼), 하나 이상의 카메라들, 하나 이상의 마이크로폰들 또는 스피커들, 마이크로폰 포트와 같은 하나 이상의 포트들, 및/또는 키보드를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, I/O 디바이스 또는 포트는 무선 및/또는 유선 네트워크 연결과 같은 통신 네트워크를 통해 전자 신호를 송신할 수 있다. 무선 및 유선 네트워크 연결들의 예들은, 셀룰러, Wi-Fi, 블루투스, IR, 및 이더넷 연결들을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
전술한 설명은, 설명의 목적을 위해, 기술된 실시예들의 충분한 이해를 제공하기 위해 특정 명명법을 사용한다. 그러나, 특정 상세사항들은 기술된 실시예들을 실시하는 데 필수적인 것은 아니라는 것이 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 명세서에 기술된 특정 실시예들의 전술한 설명들은 예시 및 설명의 목적을 위해 제시된다. 이들은 총망라하고자 하거나 실시예들을 개시된 정확한 형태들로 제한하려고 하는 것은 아니다. 많은 수정들 및 변형들이 상기 교시 내용들에 비추어 가능하다는 것이 통상의 기술자에게 명백할 것이다.

Claims (20)

  1. 전자 시계로서,
    하우징;
    상기 하우징에 결합된 디스플레이;
    입력을 수신하도록 구성된 크라운 - 상기 크라운은,
    상기 하우징 외부의 크라운 몸체; 및
    상기 크라운 몸체로부터 상기 하우징 내로 연장되는 샤프트를 포함함 -; 및
    상기 크라운에 결합된 선형 액추에이터 - 상기 선형 액추에이터는,
    상기 크라운에서 상기 입력을 수신하는 것에 응답하여, 상기 샤프트의 회전축과 평행한 제1 방향으로 상기 크라운의 이동을 야기함으로써, 상기 크라운의 표면을 따라 제1 레벨의 지각가능성을 가지는 제1 햅틱 출력을 제공하고,
    상기 크라운에서 상기 입력을 수신하는 것에 응답하여, 상기 제1 방향으로 상기 하우징의 이동을 야기함으로써, 상기 하우징의 표면을 따라 제2 레벨의 지각가능성을 가지는 제2 햅틱 출력을 제공하도록 구성되고,
    상기 제1 레벨의 지각가능성은 상기 제2 레벨의 지각가능성보다 큼 -
    를 포함하는, 전자 시계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전자 시계는,
    상기 샤프트의 회전을 검출하도록 구성된 광학 센서; 및
    상기 디스플레이, 상기 광학 센서, 및 상기 선형 액추에이터에 동작가능하게 연결된 프로세싱 유닛을 추가로 포함하며,
    상기 프로세싱 유닛은 상기 광학 센서가 상기 샤프트의 회전을 검출하는 것에 응답하여 상기 제1 햅틱 출력 및 상기 제2 햅틱 출력을 제공하도록 상기 선형 액추에이터에 지시하도록 구성되고;
    상기 프로세싱 유닛은 상기 입력에 응답하여 그래픽 출력을 변경하도록 상기 디스플레이에 지시하도록 구성되고;
    상기 입력은 상기 샤프트의 상기 회전을 야기하고;
    상기 제1 햅틱 출력은 상기 샤프트를 통해 상기 크라운 몸체로 전달되는, 전자 시계.
  3. 제1항에 있어서, 상기 선형 액추에이터는 상기 샤프트에 결합되는, 전자 시계.
  4. 제3항에 있어서, 상기 선형 액추에이터는 상기 하우징에 추가로 결합되는, 전자 시계.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 크라운은 회전하도록 구성되고;
    상기 입력은 상기 크라운의 회전이고;
    상기 제1 햅틱 출력은 상기 회전 동안의 멈춤쇠(detent)를 시뮬레이션하는, 전자 시계.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 햅틱 출력은 상기 크라운의 단일 회전 동안 다수의 멈춤쇠들을 시뮬레이션하는, 전자 시계.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 입력은 제1 입력이고;
    상기 크라운은 또한 상기 제1 입력과는 상이한 제2 입력을 수용하도록 구성되고;
    상기 선형 액추에이터는 또한 상기 제2 입력에 응답하여 상기 크라운을 통해 제3 햅틱 출력을 제공하도록 구성되고;
    상기 제3 햅틱 출력은 상기 제1 햅틱 출력과 상이한, 전자 시계.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 입력은 상기 크라운을 상기 하우징을 향해 이동시키고;
    상기 제3 햅틱 출력은 상기 크라운을 상기 하우징으로부터 멀리 이동시키는, 전자 시계.
  10. 전자 시계로서,
    하우징;
    크라운 몸체;
    상기 크라운 몸체로부터 상기 하우징을 통해 연장되는 샤프트;
    상기 샤프트에 동작가능하게 연결된 선형 액추에이터;
    상기 샤프트에 동작가능하게 연결된 내부 입력 구조물;
    상기 내부 입력 구조물 및 상기 선형 액추에이터에 동작가능하게 연결된 프로세싱 유닛;
    상기 하우징에 부착된 디스플레이; 및
    상기 프로세싱 유닛 및 상기 선형 액추에이터에 전력을 공급하도록 구성된 배터리를 포함하며,
    상기 내부 입력 구조물은 상기 샤프트 및 상기 크라운 몸체를 통해 입력을 수신하도록 구성되고;
    상기 프로세싱 유닛은, 상기 입력에 응답하여
    상기 크라운 몸체의 표면을 따라 제1 햅틱 출력; 및
    상기 하우징의 표면을 따라 제2 햅틱 출력을 제공하도록 상기 선형 액추에이터에 지시하도록 구성되고;
    상기 선형 액추에이터는 상기 크라운 몸체로 하여금 제1 방향으로 이동하도록 야기함으로써 상기 제1 햅틱 출력을 제공하도록 구성되고 - 상기 제1 방향은 상기 샤프트의 회전축과 평행함 -,
    상기 선형 액추에이터는 상기 하우징으로 하여금 상기 제1 방향으로 이동하도록 야기함으로써 상기 제2 햅틱 출력을 제공하도록 구성되는, 전자 시계.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 선형 액추에이터의 이동은 상기 제1 햅틱 출력을 제공하기 위해 상기 샤프트를 이동시키게 되는, 전자 시계.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전자 시계는 상기 하우징에 부착된 상기 디스플레이를 추가로 포함하고;
    상기 디스플레이는 그래픽 출력을 보여주도록 구성되고;
    상기 디스플레이는 상기 입력에 응답하여 상기 그래픽 출력을 변경하도록 구성되고;
    상기 그래픽 출력은 상기 선형 액추에이터가 상기 제1 햅틱 출력 및 상기 제2 햅틱 출력을 제공하는 것의 20 밀리초 내에 변화하는, 전자 시계.
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서,
    상기 샤프트는 회전 및 병진하도록 구성되고;
    상기 내부 입력 구조물은 상기 샤프트의 회전을 검출하도록 구성된 제1 내부 입력 구조물이고;
    상기 전자 시계는 상기 샤프트의 병진을 검출하도록 구성된 제2 내부 입력 구조물을 추가로 포함하는, 전자 시계.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 선형 액추에이터는 상기 제1 내부 입력 구조물이 상기 샤프트의 회전을 검출하는 것에 응답하여 상기 제1 햅틱 출력을 제공하도록 구성되고;
    상기 선형 액추에이터는 상기 제2 내부 입력 구조물이 상기 샤프트의 병진을 검출하는 것에 응답하여 상기 제2 햅틱 출력을 제공하도록 구성되는, 전자 시계.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 디스플레이는 그래픽 출력을 보여주도록 구성되고;
    상기 디스플레이는 상기 샤프트의 회전에 응답하여 제1 방식으로 상기 그래픽 출력을 변경하도록 구성되고;
    상기 디스플레이는 상기 샤프트의 병진에 응답하여 제2 방식으로 상기 그래픽 출력을 변경하도록 구성되는, 전자 시계.
  17. 제16항에 있어서, 상기 디스플레이는 터치 감응형인, 전자 시계.
  18. 전자 시계를 동작시키기 위한 방법으로서,
    상기 전자 시계의 하우징을 통해 연장되는 크라운에서 입력을 수신하는 단계; 및
    상기 입력에 응답하여:
    상기 하우징에 부착된 디스플레이의 그래픽 출력을 변경하는 단계;
    선형 액추에이터에 의해 제1 방향으로 상기 크라운의 이동을 야기함으로써, 상기 크라운의 표면을 따라 제1 레벨의 지각가능성을 가지는 제1 햅틱 출력을 제공하는 단계 - 상기 제1 방향은 상기 크라운의 회전축과 평행함 -; 및
    상기 선형 액추에이터에 의해 상기 제1 방향으로 상기 하우징의 이동을 야기함으로써, 상기 하우징의 표면을 따라 제2 레벨의 지각가능성을 가지는 제2 햅틱 출력을 제공하는 단계 - 상기 제1 레벨의 지각가능성은 상기 제2 레벨의 지각가능성보다 큼 -
    를 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 입력은 상기 크라운의 회전이고;
    상기 그래픽 출력을 변경하는 것은 리스트를 스크롤하는 것을 포함하고;
    상기 제1 햅틱 출력은 멈춤쇠를 시뮬레이션하는, 방법.
  20. 삭제
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