KR102358814B1 - 스타일러스용 배터리 충전 시스템 - Google Patents
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Abstract
스타일러스의 능동 기능에 전력 공급하기 위한 에너지 저장 디바이스, 및 에너지 저장 디바이스에 전기적으로 연결되고 에너지 저장 디바이스를 재충전하기 위한 충전 전류를 제공하도록 구성되는 충전 회로를 포함하는 스타일러스를 위한 실시형태들이 개시된다. 스타일러스는 자기적 유인 가능 엘리먼트(magnetically-attractable element)를 더 포함하고, 자기적 유인 가능 엘리먼트는 스타일러스의 외부 표면 상의 링 포메이션(ring formation)에 배치되는 강자성 물질을 포함하고, 충전 회로의 단자를 형성하기 위해 충전 회로에 전기적으로 연결되고, 자기적 유인 가능 엘리먼트가 독의 충전 콘택트에 접촉하고 이에 따라 충전 회로가 독으로부터 충전 전류를 수신하게 하는 도킹 위치에 스타일러스를 가져가기 위해 독의 영구 자석에 대한 자기적 유인(magnetic attraction)을 통해 독 상에 수용되도록 구성된다.
Description
터치 감응형 디스플레이 디바이스들, 트랙 패드들, 라이팅 태블릿(writing tablet)들, 그래픽 태블릿들/디지타이저들, 및 다른 전자 디바이스들은 스타일러스(stylus)와 같은 입력 디바이스로부터 입력을 받아들일 수 있다. 스타일러스는 핑거(finger) 또는 다른 뭉툭한 입력 메카니즘보다는 드로잉(drawing), 라이팅(writing), 아이콘 선택 등의 정밀한 작업들에 더 적합하게 될 수 있다. 스타일러스는 디바이스들을 송신/수신 디바이스들을 포함할 수 있고 그리고/또는 그렇지 않으면 컴퓨팅 디바이스와의 상호 작용을 위해 능동 기능들을 수행 가능하게 될 수 있다. 이러한 능동 기능들은 스타일러스 내에 위치된 재충전 가능 배터리에 의해 전력 공급될 수 있다.
스타일러스는 내부 배터리를 재충전하기 위해 독(dock)을 사용할 수 있고 그리고/또는 사용되지 않는 동안 안전한 저장을 위해 독 내에 하우징될 수 있다. 스타일러스의 능동 기능에 전력 공급하기 위한 에너지 저장 디바이스, 및 에너지 저장 디바이스에 전기적으로 연결되고 에너지 저장 디바이스를 재충전하기 위한 충전 전류를 제공하도록 구성되는 충전 회로를 포함하는 스타일러스를 위한 실시형태들이 개시된다. 스타일러스는 자기적 유인 가능 엘리먼트(magnetically-attractable element)를 더 포함하고, 자기적 유인 가능 엘리먼트는 스타일러스의 외부 표면 상의 링 포메이션(ring formation)에 배치되는 강자성 물질을 포함하고, 충전 회로의 단자를 형성하기 위해 충전 회로에 전기적으로 연결되고, 자기적 유인 가능 엘리먼트가 독의 충전 콘택트에 접촉하고 이에 따라 충전 회로가 독으로부터 충전 전류를 수신하게 하는 도킹 위치에 스타일러스를 가져가기 위해 독의 영구 자석에 대한 자기적 유인(magnetic attraction)을 통해 독 상에 수용되도록 구성된다.
이하 상세한 설명에서 더 개시되는 간략한 형태의 컨셉의 선택을 소개하기 위해 본 요약(Summary)이 제공된다. 본 요약은 청구되는 대상(subject matter)의 본질적 특징이나 중요 특징(key feature)의 확인을 의도하지 않고, 청구되는 대상의 범위를 한정하는데 사용되는 것도 의도하지 않는다. 또한, 청구되는 대상은 본 명세서의 임의의 부분에서 언급되는 임의의 또는 모든 단점을 해결하는 구현에 한정되지 않는다.
도 1은 예시적 스타일러스 충전 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 스타일러스 충전 시스템의 예시적 독을 나타낸다.
도 3은 예시적 디스플레이 디바이스 및 통합형 독 구성을 나타낸다.
도 4는 예시적 독의 단면을 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 스타일러스 충전 시스템의 예시적 스타일러스를 나타낸다.
도 6은 예시적 스타일러스의 단면을 나타낸다.
도 7은 예시적 스타일러스 충전 시스템의 독과 스타일러스 사이의 예시적인 전자적 및 자기적 관계를 나타낸다.
도 8은 스타일러스 충전 시스템의 독 내의 스타일러스의 예시적 도킹 위치(docked position)를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 스타일러스 충전 시스템의 예시적 독을 나타낸다.
도 3은 예시적 디스플레이 디바이스 및 통합형 독 구성을 나타낸다.
도 4는 예시적 독의 단면을 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 스타일러스 충전 시스템의 예시적 스타일러스를 나타낸다.
도 6은 예시적 스타일러스의 단면을 나타낸다.
도 7은 예시적 스타일러스 충전 시스템의 독과 스타일러스 사이의 예시적인 전자적 및 자기적 관계를 나타낸다.
도 8은 스타일러스 충전 시스템의 독 내의 스타일러스의 예시적 도킹 위치(docked position)를 나타낸다.
상기한 바와 같이, 스타일러스는 재충전 가능 배터리에 의해 전력 공급되는 능동 기능을 제공할 수 있다. 스타일러스 내의 충전 회로는 연관 스타일러스 충전기의 충전 콘택트들에 접촉하도록 구성되는 하나 이상의 단자들을 통해 배터리를 재충전하기 위한 충전 전류를 공급할 수 있다. 스타일러스의 통상적인 사이즈와 형상[예컨대, 적어도 하나의 테이퍼형 단부를 갖는 얇은 로드형(rod-like) 형상]으로 인해 스타일러스가 쉽게 오배치될 수 있기 때문에, 스타일러스 충전기는 충전 중에 및/또는 스타일러스가 사용되지 않는 동안 특정 위치에 스타일러스를 유지하는 독의 형태를 취할 수 있다.
이하에 개시되는 실시예들에서, 스타일러스는, 스타일러스 바디(body)의 외부 상의 강자성 물질의 성막으로부터 형성되는 충전 회로의 적어도 하나의 단자를 포함한다. 충전 단자로서도 기능하는 자기적 유인 가능 엘리먼트를 포함하는 것은, 독의 충전 콘택트에 단자가 정렬되게(aligned) 하고, 독의 영구 자석에 대한 자기적 유인을 통해 중력 및 다른 힘들에 대하여 독에 고정되게 한다.
도 1은 예시적 스타일러스 충전 시스템(100)을 개략적으로 나타낸다. 스타일러스 충전 시스템(100)은 독(104)에서 접촉하고 그리고/또는 지지되도록 구성되는 스타일러스(102)를 포함할 수 있다. 스타일러스(102)는 스타일러스의 능동 기능에 전력 공급하도록 구성되는 배터리(106) 또는 다른 에너지 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 배터리(106)는 스타일러스의 프로세서 또는 다른 논리 디바이스의 전기 콤포넌트들, 스타일러스의 저장 디바이스, 스타일러스의 센서 디바이스, 스타일러스의 송신기/수신기, 발광 디바이스(예컨대, 레이저 포인팅 메카니즘), 및/또는 능동 기능을 수행하기 위해 사용될 수 있는 스타일러스의 임의의 적합한 전자 디바이스(들)에 전력을 공급할 수 있다. 예컨대, 스타일러스(102)는 스타일러스의 사용자의 위치 정보, 생체 인증 데이터 및/또는 다른 적합한 정보를 스타일러스로부터의 입력을 받아들이는 컴퓨팅 디바이스로 송신하도록 구성될 수 있다. 스타일러스(102)는, 추가적으로 또는 대안으로서, 배터리(106)에 의해 전력 공급될 수 있는 진동 모터, 상태등(indicator light)(들), 및/또는 다른 피드백 메카니즘들을 포함할 수 있다. 배터리(106)는 임의의 적합한 타입의 재충전 가능 배터리가 될 수 있고, 리튬 이온(예컨대, 리튬 코발트), 납-산, 니켈-카드뮴(NiCd), 니켈 수소 합금(NiMH) 등을 포함하는 임의의 적합한 화학 조정을 사용할 수 있지만 이것에 한정되지 않는다.
충전 회로(108)는 배터리(106)에 전기적으로 연결되어 배터리(106)에 충전 전류를 공급하도록 구성될 수 있다. 충전 회로(108)는 하나 이상의 단자들(110)로부터 배터리(106)로의 전류 흐름을 조절하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 충전 회로(108)는 전류의 안정된 흐름이 배터리에 공급되는 것을 보장할 수 있고, 충전 시간을 제어할 수 있고, 그리고/또는 배터리(106)의 충전의 임의의 적합한 조절, 변조(alteration), 및/또는 제어를 제공할 수 있다. 충전 회로(108)는, 배터리(106)의 충전에 걸쳐 지능적 제어를 제공하기 위해, 전압, 온도 등의 파라미터들을 모니터링할 수도 있다.
충전 회로(108)는 임의의 적합한 수의 단자들을 포함할 수 있다. 예컨대, 2개의 단자들(110)이 도 1의 스타일러스(102)에 도시되어 있다. 단자들(11)은 스타일러스의 표면 상에 배치된 도전성 물질에 의해 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 도전성 물질은 독(104)의 하나 이상의 충전 콘택트들(112)과 페이스 쉐어링 접촉(face-sharing contact)되고, 이에 따라 도킹 위치에 있을 때 스타일러스를 충전하기 위해 충전 전류가 공급될 수 있는 회로를 형성할 수 있다. 하나 이상의 단자들(110)은 자기적 유인 가능하게 되고, 그리고/또는 강자성 물질로 구성 및/또는 강자성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 단자들(110)은 도금되거나 고체인 강, 철, 니켈, 코발트, 및/또는 임의의 적합한 강자성 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있다. 이하 더 상세히 설명하는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 추가 단자들(110)은 비자기적 유인 가능하게 될 수 있고, 비강자성 물질을 포함하고 그리고/또는 비강자성 물질로 구성될 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 단자들(110)은 도금되거나 고체인 황동, 청동, 구리, 금, 은, 및/또는 임의의 적합한 비강자성 물질을 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, 각 단자들(110)은 스타일러스가 도킹 위치에 있을 때, 독(104)의 각 충전 콘택트(112)와 접촉하게 될 수 있다. 또한, 강자성 물질(여기서 강자성 단자들이라고도 함)을 포함하는 임의의 자기적 유인 가능 단자들은 독(104) 내에 도는 독(104) 상에 배치된 하나 이상의 영구 자석들(114)에 유인된다(attracted). 예시된 실시예에서, 2개의 영구 자석들이 도시되어 있지만, 임의의 적합한 수의 영구 자석들이 독(104) 내에 포함될 수 있다. 영구 자석들(114)은 독의 외부 하우징 내에 완전히 둘러싸이고 그리고/또는 독의 외부 하우징에 의해 완전히 커버되거나, 독의 표면에 대하여 완전히 또는 부분적으로 노출될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 영구 자석들(114)은 독 하우징 내에 부분적으로 둘러싸일 수 있고, 독(104)의 외측 표면을 향하여 및/또는 독(104)의 외측 표면 위의 독 하우징 내의 개구(들)를 통해 돌출될 수 있다. 다른 실시예들에서, 하나 이상의 영구 자석들(114)은 독 바디의 외측 표면 상에 완전히 배치될 수 있다. 영구 자석의 표면을 커버하는 것 및/또는 독 하우징 내로 영구 자석을 둘러싸는 것은 영구 자석의 마모를 감소시킬 수 있지만, 영구 자석을 독의 외부 영역에 노출시키는 것은 비자성 단자를 유인하는 영구 자석에 의해 제공되는 자기적 유인력의 강도를 증가시킬 수 있다.
충전 콘택트들(112)은 직접적으로 및/또는 충전 회로(118)를 통해 전원(116)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전원(116)은 전력의 임의의 적합한 소스가 될 수 있고, 충전 전류를 충전 콘택트들(112)로/충전 콘택트들(112)을 통해 제공하도록 구성될 수 있다. 충전 회로(118)가 사용되는 실시예들에 대하여, 충전 회로(118)는 충전 콘택트들(112)에 제공되는 전원(116)으로부터의 출력을 조절하기 위해 충전 회로(108)에 유사한 기능을 제공할 수 있다.
도 2는 도 1의 독(104)의 예시적 양상 및 구조적 구성을 나타낸다. 예컨대, 독(104)은 스타일러스의 형상 또는 폼 팩터(form factor)에 대응하는 움푹한 영역(204)을 가진 거의 직사각형 하우징(202)을 가질 수 있다. 예컨대, 움푹한 영역(204)[여기서 웰(well)이라고도 함]은 독 하우징(202)의 전면(206)에 비해 내측으로(예컨대, 독의 내부 콤포넌트를 향함) 움푹하게 될 수 있고, 다른 단부(end)[예컨대, 선택적 충전 콘택트(112c)에 가장 가까운 단부]보다 하나의 단부[예컨대, 충전 콘택트(112a) 및 선택적 충전 콘택트(112b)에 가장 가까운 단부] 상에서 더 테이퍼될(tapered) 수 있다. 이러한 방식으로, 스타일러스가 도킹 위치에 있을 때, 스타일러스의 적어도 일부는 웰의 내부에 맞춰질 수 있다. 전면(206)은 상태등(208) 및/또는 다른 피드백 또는 센싱 메카니즘을 포함할 수 있다. 예컨대, 상태등(208)은 스타일러스의 충전 상태(예컨대, 비접속, 충전, 충전 완료 등)를 나타낼 수 있다.
하나 이상의 충전 콘택트들(112) 및 영구 자석들(114)은 독(104)의 움푹한 영역(204)에 배치될 수 있다. 예컨대, 충전 콘택트들(112) 및 영구 자석들(114) 중 적어도 일부는 움푹한 영역(204) 내에 있는 독 하우징(202)의 일부에서의 개구들을 통해 돌출되도록 구성될 수 있다. 콘택트들이 바이어싱되어 개구의 외측으로 돌출되고 콘택트들에 하향 힘이 인가될 때(예컨대, 스타일러스의 단자들이 충전 콘택트들과 접촉하는 도킹 위치로 스타일러스가 가져가질 때) 독의 내부 콤포넌트들을 향하여 내측으로 푸시될 수 있도록 충전 콘택트들(112)이 스프링 로드될(spring-loaded) 수 있다. 예시된 바와 같이, 충전 콘택트가 2개의 영구 자석들 사이에 배치되도록, 영구 자석들의 쌍(114a 및 114b)이 충전 콘택트들(112a) 중 하나의 반대 측면들 상에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 도 7에 관하여 더 상세히 설명하는 바와 같이, 스타일러스의 강자성 단자는 영구 자석들(114a 및 114b)의 자기적 유인력을 통해 충전 콘택트와의 정렬(alignment)로 안내될 수 있다. 영구 자석들 상에서의 마모를 감소시키기 위해 그리고/또는 자석들과 콘택트들을 위해 선택될 각 기능(예컨대, 자기적 유인력 및 도전성)을 위해 가장 적절한 물질을 가능하게 하기 위해, 영구 자석들은 충전 콘택트(112a)에 가깝지만 아직은 전기적으로 절연되고, 그리고/또는 충전 콘택트(112a)로부터 공간적으로 분리될 수 있다. 환언하면, 충전 콘택트들은 강한 영구 자석을 형성하기 위해 사용되는 물질들보다 도전성이 크게 될 수 있는 물질들로 만들어질 수 있다.
선택적 자석들(114c 및 114d)과 같은 추가적 영구 자석들 및/또는 추가적인 선택적 충전 콘택트(112c)는, 독의 스타일러스의 정렬 및 보호를 더 제공하도록 스타일러스의 다른 강자성 엘리먼트와의 상호작용하기 위해, 독(104)의 반대 단부에 배치될 수 있다. 예컨대, 영구 자석들의 쌍(114c 및 114d)은 스타일러스 추가적 강자성 단자 및/또는 스타일러스의 배터리를 유인하도록 구성될 수 있다. 스타일러스의 강자성 단자를 유인하기 위해 사용될 때, 선택적 충전 콘택트(112b)가 독으로부터 생략되지만, 선택적 충전 콘택트(112c)는 존재할 수 있다. 대안으로서, 충전 회로의 단자가 아닌 스타일러스의 다른 강자성 엘리먼트 또는 배터리를 유인하기 위해 사용되면, 독 내에 선택적 충전 콘택트(112b)는 포함될 수 있지만, 선택적 충전 콘택트(112c)는 생략될 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 영구 자석(210)은 상기 실시예들 중 하나 이상에서 독(104) 내에 포함될 수 있다. 영구 자석(210)은 스타일러스(102)의 배터리(106)를 유인하도록 구성 및 배치될 수 있다.
움푹한 영역의 반대 측면들 상에 자석들의 쌍으로서 예시되었지만, 영구 자석들(114)은 도킹 위치를 향하여 스타일러스를 정렬 및 유인하기 위해 임의의 적합한 구성으로 배열될 수 있다. 예컨대, 하나의 영구 자석은 충전 콘택트의 양 측면 상에 배치될 수 있고, 다수의 영구 자석들은 다수의 충전 콘택트들의 양 측면 상에 배치될 수 있고, 하나 이상의 영구 자석들은 움푹한 영역(2040의 외측의 전면(206) 상에 배치될 수 있다. 추가적으로 영구 자석들(114)은 임의의 적합한 치수를 가질 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 영구 자석들은 움푹한 영역의 일부 둘레에 부분적 링을 형성할 수 있고 그리고/또는 적합한 규칙적이거나 비규칙적인 형상을 가질 수 있다.
측면(212)과 같은 하나 이상의 측면들은 일부 실시예들에서 디스플레이 디바이스와 통합되도록 그리고/또는 그렇지 않으면 디스플레이 디바이스에 부착되도록 구성될 수 있다. 이제 도 3으로 돌아가면, 디스플레이 디바이스(302)에 관하여 독(104)이 예시된다. 예시된 실시예에서, 독(104)은 디스플레이 디바이스(302)의 측면에 대하여 수직으로 장착된다(예컨대, 웰의 약간 테이퍼된 단부 상에 웰의 더 테이퍼된 단부가 배치됨). 독(104)은 디스플레이 디바이스(302)의 베젤(bezel)(304)에 부착 및/또는 통합될 수 있다. 예컨대, 전면(206)이 베젤(304)의 외면(306)과 동일 평면에 있도록 독이 베젤(304)로부터 연장되고 그리고/또는 디스플레이에 통합되게 하기 위해, 디스플레이의 측면에 대한 배면(rear surface)[도 2에 예시된 반대 전면(206)]에 독(104)이 부착될 수 있다. 스타일러스가 독에 근접할 때, 스타일러스를 제자리에 견고히 유지하고 지각 가능한 당김(perceptive pull)을 제공하기에 충분히 강하고 도킹 위치 내의 스타일러스 상의 인력보다 더 강한 스타일러스(102)의 강자성 단자들(110)(도 1에 도시된 바와 같음)과 독(104)의 영구 자석들(114)(도 1 및 도 2에 도시된 바와 같음) 사이에 제공되는 강자성 유인력으로 인해 독의 이러한 배향이 가능하다. 이러한 방식으로, 사용자는 독 내에 스타일러스를 배치하고 여전히 스타일러스의 독킹을 달성하기 위해 사용되는 모션(motion)에 매우 비슷하게(approximate) 될 수 있다. 독(104)은 디스플레이 디바이스에 관하여 임의의 적합한 배향 및/또는 위치로 디스플레이 디바이스(302)에 통합 및/또는 부착될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 4는 도 3의 라인 A-A를 따라 취해진 독(104)의 단면을 나타낸다. 독(104)의 단면은 또한 하우징(202)의 전면(206)에 대하여 움푹한 영역(204)의 오목부를 나타낸다. 독(104)의 단면은 또한 움푹한 영역(204)의 하우징을 통해 충전 콘택트(112) 및 영구 자석들(114a 및 114b)의 예시적 돌출을 나타낸다. 충전 콘택트(112)는 독(104)의 충전 회로 및/또는 전원에 충전 콘택트(112)를 접속시키기 위한 다른 적합한 커넥터 및 도전성 트랙들을 포함하는 인쇄 회로 보드(402)와 같은 기판 상에 장착될 수 있다. 도 4에 도시된 영구 자석들 및 충전 콘택트들과 같은 엘리먼트들의 사이즈 및 형상은 대표적인 것이고, 이러한 엘리먼트들의 임의의 적합한 구성이 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예컨대, 독(104)의 영구 자석들은 독 하우징 내에 부분적으로 하우징되기에 충분한 두께이고 독 하우징 내의 개구를 통해 부분적으로 돌출되는 얇은 디스크들이 될 수 있다.
도 5는 도 1의 스타일러스(102)의 예시적 양상 및 구조를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 단자들(110a 및 110b)은 스타일러스 하우징(502)의 원주 둘레에 전체 또는 부분적인 링을 형성할 수 있다. 스타일러스가 임의의 위치에 대한 스타일러스의 종축(504)에 대하여 회전되고 독의 충전 콘택트와의 접촉을 계속 만들 수 있기 때문에, 스타일러스의 전체 원주 주변의 전체 링을 형성하는 단자는 스타일러스의 더 용이한 도킹을 가능하기 하기 위해 사용될 수 있다. 링 단자가 도시되었지만, 임의의 적합한 단자 구조가 스타일러스에 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 단자가 독에 인접할 때 영구 자석으로부터 떨어져 마주하도록 스타일러스가 배향되더라도 스타일러스 하우징의 원주의 일부에만 배치된 단자가 영구 자석을 향하여 당겨지게 하기 위해, 독의 영구 자석과 스타일러스의 강자성 단자 사이의 자기력이 증가될 수 있다.
상기한 바와 같이, 독(104)의 영구 자석에 유인되도록 하기 위해, 스타일러스(102)의 단자들(110) 중 적어도 하나는 강자성일 수 있다. 일 실시예에서, 단자(110b)는 비자기적 유인 가능(예컨대, 비강자성)일 수 있지만, 단자(110a)는 강자성일 수 있다. 도 7에 관하여 더 상세히 설명하는 바와 같이, 이러한 배열은 단자들을 독(104)의 충전 콘택트들(112)에 적절히 정렬하는 것을 가능할 수 있다. 상기 배열은 또한, 독(104)의 영구 자석으로 단자(110b)가 유인되지 않을 것이므로, 스타일러스의 정렬에 영향을 주지 않고 단자들이 서로 비교적 가깝게 이격되게 할 수 있다. 적어도 하나의 강자성 단자를 이용함으로써, 자석 정렬/고정 및 충전 기능 모두 단일 링에 의해 제공될 수 있고, 이에 따라 스타일러스의 표면 상에 더 적은 수의 전체 링이 포함된다. 이러한 피처(feature)는 비용을 감소시키고 스타일러스에 대한 미적 유익을 제공할 수 있다.
다른 실시예들에서, 다수의 강자성 단자들이 사용될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 강자성 단자들은 적절한 정렬을 보장하기 위해 서로 이격될 수 있다. 예컨대, 단자(110a) 및 선택적 단자(110c)는 강자성일 수 있다. 단자들(110a 및 110c)가 스타일러스의 반대 단부들 상에 배치되기 때문에, 스타일러스가 도킹 위치에 근접할 때, 각 단자는 독의 영구 자석들 중 하나(또는 독의 하나의 영역에서의 영구 자석들)에만 유인될 수 있다. 예컨대, 단자(110c)는 도 2의 영구 자석들(114c 및 114d)에 유인될 수 있지만, 단자(110a)는 도 2의 영구 자석들(114a 및 114b)에 유인될 수 있다. 스타일러스가 독 내에서 임의의 배향으로 배치되도록 하기 위해, 강자성 단자들은 대칭적으로 배열될 수 있다[예컨대, 단자(110c)가 라이팅 단부(writing end)(508)로부터 이격되는 것과 동일한 양으로 단자(110a)가 이레이저 단부(eraser end)(506)로부터 이격될 수 있음]. 환언하면, 독의 충전 콘택트들 및 관련 자석들과 스타일러스의 단자들의 대칭 배열은 독의 어느 하나의 단부 상의 자석들 및/또는 충전 콘택트들에 단자들이 접촉하게 하기 위해 사용될 수 있다. 단자들(110a 및 110c)과 같은 다수의 강자성 단자들을 사용할 때, 단자(110b)와 같은 비강자성 단자들은 스타일러스로부터 생략될 수 있다. 도 5에 도시된 강자성 및 비강자성 단자들의 배열과 위치는 예시이며 임의의 적합한 배향이 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
스타일러스(102)는 컴퓨팅 시스템에 멀티플 타입의 입력을 제공하기 위해 그리고/또는 사용자에게 피드백을 제공하기 위해 임의의 적합한 능동 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 이레이저 단부(506) 또는 라이팅 단부(508)가 입력을 제공하고 있는지(예컨대, 표면을 터치함) 여부를 결정하기 위해 스타일러스는 스타일러스의 콘택트의 배향 및/또는 포인트(point)를 검출하는 센서들을 포함할 수 있다. 스타일러스의 상이한 단부들에 의해 입력을 제공하는 것은 상이한 기능들이 동일 스트로크(stroke)들에 의해 수행되는 것을 가능하게 할 수 있다. 예컨대, 라이팅 단부(508)를 통해 입력을 제공하는 것은 그래픽 유저 인터페이스에 추가적인 디스플레이 가능 피처들이 추가되게 할 수 있고, 이레이저 단부(506)를 통해 입력을 제공하는 것은 그래픽 유저 인터페이스의 영역 내에 디스플레이되는 피처들이 제거되게 할 수 있다. 탭(tap) 또는 가압(press)과 같은 특정 타입의 입력을 이레이저 단부(506)에 대하여 수행하는 것은 실행취소(undo)와 같은 명령이 실행되게 할 수 있다. 라이팅 단부(508)에 대하여 또는 라이팅 단부(508)에 의해 이러한 입력을 수행하는 것은 선택 명령과 같은 상이한 명령이 실행되게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이레이저 단부(506) 및/또는 라이팅 단부(508)는 버튼 메카니즘(button mechanism)을 포함할 수 있다. 증가된 정확성(예컨대, 터치 감응형 입력 표면의 더 작은 영역을 접촉할 수 있음)을 입력 메카니즘에 제공하기 의해, 이레이저 단부(506)보다 라이팅 단부(508)가 더 테이퍼될 수 있다. 스타일러스(102)는 또한 추가 기능을 제공하기 위해 버튼(510)을 포함할 수 있다. 예컨대, 스타일러스의 입력 상태를 변경하고, 스타일러스를 파워 온/오프하고, 선택/확인 입력을 제공하기 위해 버튼(510)이 작동될(actuated) 수 있다. 도 2에서의 독(104)의 상태등(208)과 마찬가지로, 스타일러스(102)의 상태등(512)은 스타일러스의 상태(예컨대, 배터리의 잔여 충전의 상태/충전 상태, 전력 상태 등)에 관한 피드백을 제공할 수 있다.
도 6은 단자(110b)를 통해 도 5의 종축(504)에 수직인 축을 따른 스타일러스(102)의 단면을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 양 단자들(110a 및 110b)은 각각 핀들(602a 및 602b)에 (예컨대, 물리적 접촉을 통해) 전기적으로 접속된다. 이러한 방식으로, 인쇄 회로 보드(604)와 같은 기판 상에 배치된 도전성 트랙들 및/또는 다른 적합한 커넥터들을 통해 스타일러스의 충전 회로에 각각의 핀들(602a 및 602b)을 통해 충전 전류가 흐를 수 있다. 충전 회로로 충전 전류가 흐르면서, 방해를 최소화하기 위해, 인쇄 회로 보드(604)의 반대 측면들 상에 핀들(602a 및 602b)이 배치될 수 있다.
도 7은 예시적 스타일러스 충전 시스템(100)의 독과 스타일러스 사이의 예시적인 전자적 및 자기적 관계를 나타낸다. 예컨대, 스타일러스(102)의 단자(110a)는 각각 자기력(702a 및 702b)을 통해 영구 자석들(114a 및 114b)에 자기적으로 유인되도록 구성되는 강자성 단자가 될 수 있다. 단자(110a)와 영구 자석들(114a 및 114b) 사이의 자기력은 스타일러스(102)가 독(104)에 접근함에 따라 독킹 위치로 스타일러스를 강제하도록(urge) 작용한다(serve). 충전 콘택트의 양 측면 상의 영구 자석들의 배치로 인해, 자석들과의 접촉으로 당겨질 때, 점선(704a)로 표시된 전기 접속을 제공하기 위해, 강자성 단자(110a)도 충전 콘택트(112a)에 접촉하게 될 것이다. 충전 콘택트가 영구 자석들 위로 연장되도록 스프링 로드되고 바이어싱될 수 있기 때문에, 강자성 단자(110a)는 영구 자석들에 접촉하기 전에 충전 콘택트에 접촉할 것이다. 강자성 단자(110a)와 영구 자석들(114a 및 114b) 사이의 자기력은, 스프링 로드된 충전 콘택트들의 바이어스(bias)를 극복하기에 충분히 강하고, 영구 자석들과 면-공유 접촉하게 하기 위해 강자성 단자가 충전 콘택트들을 내리 누르게(depress) 한다. 스트링 로드된 충전 콘택트들의 바이어스는, 도킹 중에 스타일러스의 단자를 향하여 콘택트를 강제하고, 이에 따라 스타일러스가 도킹되는 동안 안정되고 방해되지 않는 전기 접촉을 보장하게 된다.
도 2에 관하여 위에서 설명된 바와 같이, 독(104)의 하나 이상의 추가적인 영구 자석들 및 스타일러스의 다른 강자성 단자[예컨대, 도 5의 단자(110c), 배터리(106), 및/또는 스타일러스(102)의 다른 강자성 엘리먼트]를 사용하여 추가적인 유인력이 제공될 수 있다. 이러한 추가적인 자석 유인은, 추가의 정렬(alignment)를 위해 그리고/또는 독과 스타일러스 사이의 자기력을 전체적으로 강화시키고 도킹 위치에 있는 동안 스타일러스를 독에 더 고정하기 위해 사용될 수 있다.
계속 도 7을 참조하면, 단자들(110a 및 110b) 사이의 거리와 동일한 거리만큼 영구 자석들 및 (영구 자석들 사이에 배치된) 충전 콘택트(112a)로부터 제2 충전 콘택트(112b)가 이격될 수 있다. 이러한 방식으로, 단자(110a)를 영구 자석들(114a 및 114b)과 접촉하게 하는 자기력은 또한 단자(110b)를 충전 콘택트(112b)와 정렬시킨다. 따라서, 점선(704b)으로 표시된 바와 같이, 단자(110b)와 충전 콘택트(112b) 사이의 전기 접속이 이루어질 수 있다.
도 8은 스타일러스 충전 시스템(100)의 독(104) 내의 스타일러스의 예시적 도킹 위치를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 독(104)의 움푹한 영역 내에 스타일러스(102)가 안착된다(seated)(도 2에 관하여 더 상세히 위에서 설명됨). 이러한 방식으로, 도 7에 관하여 위에서 설명된 방식으로, 스타일러스(102)의 단자들(110)은 독(104)의 각 충전 콘택트들과 전기적 접촉한다.
상기한 바와 같이 스타일러스 상에 강자성 충전 단자들을 통합하는 스타일러스 충전 시스템은, 시스템이 도킹 위치에서 스타일러스를 정렬/고정하는 그리고 스타일러스의 강자성 충전 단자들과 독의 충전 콘택트들 사이의 전기 접속을 제공하는 이중 기능을 제공할 수 있게 한다. 이러한 강자성 유인은 스타일러스가 수직 배향으로 독 내에 안착되어 유지되게 할 수도 있다. 또한, 독의 충전 콘택트로부터 근접되어 있지만 전기적으로 절연된 영구 자석들을 독 상에 제공함으로써 영구 자석들 상에서의 마모를 감소시키고, 더 적절한 물질들이 영구 자석들과 충전 콘택트들 각각을 위해 사용될 수 있게 한다.
일부 실시형태에서, 여기에 개시된 방법들과 프로세스들은 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스의 컴퓨팅 시스템과 관련될 수 있다. 특히, 이러한 방법들 및 프로세스들은 컴퓨터-애플리케이션 프로그램 또는 서비스, 애플리케이션-프로그래밍 인터페이스(API: application-programming interface), 라이브러리(library), 및/또는 다른 컴퓨터-프로그램 제품으로서 구현될 수 있다.
여기에 개시된 구성 및/또는 방법은 사실상 예시라는 것과 이 특정 실시형태 또는 실시예는 다수의 변형이 가능하기 때문에 한정의 의미로 간주되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 여기에 개시된 특정 루틴 또는 방법은 임의의 수의 프로세싱 방식(processing strategy) 중 하나 이상을 대표할 수 있다. 따라서, 예시된 및/또는 개시된 다양한 동작들은 예시된 및/또는 개시된 순서로, 다른 순서로, 병렬적으로 수행되거나 생략될 수 있다. 마찬가지로, 상기 프로세스의 순서는 변경될 수 있다.
본 명세서의 대상은 임의의 그리고 모든 등가물에 더하여 다양한 프로세스, 시스템, 및 구성과 여기에 개시된 다른 피처, 기능, 동작, 및/또는 속성의 모든 새롭고 명백하지 않은 조합 및 하부조합(sub-combination)을 포함한다.
Claims (19)
- 스타일러스로서,
상기 스타일러스의 능동 기능에 전력 공급하기 위한 에너지 저장 디바이스;
상기 에너지 저장 디바이스에 전기적으로 연결되고 상기 에너지 저장 디바이스를 재충전하기 위해 충전 전류를 제공하도록 구성되는 충전 회로; 및
상기 스타일러스의 외부 표면 상에 배치된 강자성 물질로 형성된 강자성 단자 - 상기 강자성 단자는, 상기 강자성 단자가 전원의 충전 콘택트에 접촉하여, 상기 전원의 충전 콘택트로부터 상기 강자성 단자 및 상기 충전 회로를 통해 상기 에너지 저장 디바이스에 충전 전류가 유동할 수 있게 하는 도전성 경로(electrically conductive path)를 생성하도록, 상기 충전 회로에 전기적으로 연결됨 -
를 포함하고,
상기 강자성 단자는, 상기 강자성 단자가 상기 전원의 충전 콘택트에 접촉하여 상기 충전 회로로 하여금 상기 전원으로부터 충전 전류를 수신하게 하는 도킹 위치(docked position) 내로 상기 스타일러스를 가져오기 위해, 독(dock)의 영구 자석에 대한 자기적 유인(magnetic attraction)을 통해 상기 전원의 독 상에 수용되도록 구성되는 것인, 스타일러스. - 제1항에 있어서,
상기 강자성 단자는 제1 단자이고, 상기 스타일러스는 상기 스타일러스의 외부 표면 상에 배치되고 비강자성 물질로 형성된 제2 비강자성 단자를 더 포함하고, 상기 제2 비강자성 단자는 상기 충전 회로에 전기적으로 연결되고 상기 전원의 제2 충전 콘택트에 접촉하여 상기 충전 회로로 하여금 상기 전원으로부터 충전 전류를 수신하게 하도록 구성되는 것인, 스타일러스. - 제1항에 있어서,
상기 강자성 단자는 제1 강자성 단자이고, 상기 스타일러스는 상기 스타일러스의 외부 표면 상에 배치되고 강자성 물질로 형성된 제2 강자성 단자를 더 포함하고, 상기 제2 강자성 단자는 상기 충전 회로에 전기적으로 연결되고 상기 독의 제2 영구 자석에 대한 자기적 유인을 통해 상기 독 상에 수용되도록 그리고 상기 전원의 제2 충전 콘택트에 접촉하여 상기 충전 회로로 하여금 상기 전원으로부터 충전 전류를 수신하게 하도록 구성되는 것인, 스타일러스. - 제3항에 있어서,
상기 제1 강자성 단자는 상기 제2 강자성 단자로부터 상기 스타일러스의 반대 단부(opposite end) 상에 위치되는 것인, 스타일러스. - 제3항에 있어서,
상기 스타일러스 상의 상기 제1 강자성 단자 및 상기 제2 강자성 단자의 대칭 배열을 제공하기 위해, 상기 제1 강자성 단자로부터 상기 스타일러스의 제1 단부까지의 거리는 상기 제2 강자성 단자로부터 상기 스타일러스의 제2 단부까지의 거리와 동일한 것인, 스타일러스. - 제1항에 있어서,
상기 에너지 저장 디바이스는 상기 독의 제2 영구 자석에 대한 자기적 유인을 통해 상기 독 상에 수용되도록 구성되는 강자성 물질을 포함하고, 상기 에너지 저장 디바이스는 상기 강자성 단자로부터 상기 스타일러스의 반대 단부 상에 배치되는 것인, 스타일러스 - 제6항에 있어서,
상기 충전 콘택트 및 상기 영구 자석은 상기 독의 하우징 내의 개구들을 통해 연장되는 것인, 스타일러스. - 제7항에 있어서,
상기 충전 콘택트는 상기 독의 상기 영구 자석보다 상기 독의 상기 하우징으로부터 더 연장되도록 스프링 로드되고(spring-loaded) 바이어스되는(biased) 것인, 스타일러스. - 제6항에 있어서,
상기 독은 상기 스타일러스에 대응하는 형상을 가지는 웰(well)을 더 포함하고, 상기 웰은 제2 단부(end)에 비하여 상기 영구 자석 및 충전 콘택트가 배치되는 제1 단부 상에서 테이퍼되는(tapered) 것인, 스타일러스. - 제6항에 있어서,
상기 독은, 디스플레이 디바이스와 통합되고, 상기 디스플레이 디바이스 상에 수직으로 배향되는 것인, 스타일러스. - 제6항에 있어서,
상기 충전 콘택트는 상기 독 내에 하우징된 제2 충전 회로를 통해 상기 전원에 전기적으로 연결되는 것인, 스타일러스. - 스타일러스 충전 시스템으로서,
스타일러스(stylus); 및
스타일러스 독(stylus dock)
을 포함하고,
상기 스타일러스는,
상기 스타일러스의 능동 기능에 전력 공급하기 위한 에너지 저장 디바이스;
상기 에너지 저장 디바이스에 전기적으로 연결되고 상기 에너지 저장 디바이스를 재충전하기 위해 충전 전류를 제공하도록 구성되는 충전 회로;
상기 스타일러스의 외부 표면 상에 배치된 강자성 물질로 형성되고 상기 충전 회로에 전기적으로 연결된 제1 강자성 단자; 및
상기 스타일러스의 외부 표면 상에 배치되고 상기 충전 회로에 전기적으로 연결된 제2 단자
를 포함하고,
상기 스타일러스 독은,
상기 스타일러스의 상기 제1 강자성 단자를 유인하도록 구성된 영구 자석; 및
전원에 전기적으로 연결되고 상기 영구 자석으로부터 전기적으로 절연된 충전 콘택트
를 포함하고,
상기 충전 콘택트는 상기 스타일러스가 도킹 위치에 있을 때 상기 제1 강자성 단자 및 상기 제2 단자 중 적어도 하나와 물리적으로 접촉하도록 구성되고, 상기 제1 강자성 단자가 상기 충전 콘택트와 물리적으로 접촉할 때, 상기 전원으로부터 상기 충전 콘택트를 통해, 상기 강자성 단자 및 상기 충전 회로를 통해 상기 스타일러스의 상기 에너지 저장 디바이스에 충전 전류가 유동할 수 있게 하는 도전성 경로가 생성되고, 상기 제2 단자가 상기 충전 콘택트와 물리적으로 접촉할 때, 상기 전원으로부터 상기 충전 콘택트를 통해, 상기 제2 단자 및 상기 충전 회로를 통해, 상기 스타일러스의 상기 에너지 저장 디바이스에 충전 전류가 유동할 수 있게 하는 도전성 경로가 생성되는 것인, 스타일러스 충전 시스템. - 제12항에 있어서,
상기 제2 단자는 비강자성 물질로 형성되는 것인, 스타일러스 충전 시스템. - 제13항에 있어서,
상기 제1 강자성 단자는 상기 스타일러스의 전체 둘레를 둘러싸는 링 내에 배치되는 강자성 물질로 형성되고, 상기 제2 단자는 상기 스타일러스의 전체 둘레를 둘러싸는 링 내에 배치되는 비강자성 물질로 형성되는 것인, 스타일러스 충전 시스템. - 제12항에 있어서,
상기 스타일러스의 제1 강자성 단자를 유인하도록 구성된 상기 영구 자석은 제1 영구 자석을 포함하고, 상기 독은 제2 영구 자석을 더 포함하며, 상기 제1 영구 자석 및 상기 제2 영구 자석은 서로 상기 충전 콘택트의 양 측(opposing sides) 상에 배치되는 것인, 스타일러스 충전 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 독은, 상기 스타일러스가 상기 도킹 위치 내에 있을 때, 상기 스타일러스의 상기 에너지 저장 디바이스를 자기적으로 유인하여 상기 에너지 저장 디바이스와 정렬되도록 구성되고 배치되는 제3 영구 자석을 더 포함하는 것인, 스타일러스 충전 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 독은 제2 충전 콘택트, 제3 영구 자석, 및 제4 영구 자석을 더 포함하고, 상기 스타일러스의 상기 제2 단자는 상기 스타일러스의 외부 표면 상에 배치된 강자성 물질로 형성되고, 상기 제3 영구 자석 및 상기 제4 영구 자석은 상기 제2 충전 콘택트의 양 측 상에 배치되고 상기 스타일러스의 상기 제2 단자를 유인하도록 구성되는 것인, 스타일러스 충전 시스템. - 스타일러스로서,
상기 스타일러스의 능동 기능에 전력 공급하기 위한 에너지 저장 디바이스;
상기 에너지 저장 디바이스에 전기적으로 연결되고 상기 에너지 저장 디바이스를 재충전 하기 위해 충전 전류를 제공하도록 구성되는 충전 회로;
상기 스타일러스의 외부 표면 상의 제1 링 내에 배치되는 강자성 물질로 형성된 강자성 단자 - 상기 강자성 단자는 상기 충전 회로에 전기적으로 연결되고, 상기 강자성 단자는, 상기 강자성 단자가 독의 충전 콘택트에 접촉하여 상기 충전 회로로 하여금 상기 독으로부터 충전 전류를 수신하게 하는 도킹 위치 내로 상기 스타일러스를 가져오기 위해 상기 독의 영구 자석에 대한 자기적 유인을 통해 상기 독 상에 수용되도록 구성됨 - ; 및
상기 스타일러스의 외부 표면 상의 제2 링 내에 배치되는 비강자성 물질로 형성되고 상기 충전 회로에 전기적으로 연결된 비강자성 단자
를 포함하는, 스타일러스. - 제18항에 있어서,
상기 스타일러스는, 상기 강자성 단자 및 상기 비강자성 단자로부터 상기 스타일러스의 반대편 단부(opposing end) 상에 배치되고 상기 독의 제2 영구 자석에 대한 자기적 유인을 통해 상기 독 상에 수용되도록 구성되는 자기적 유인 가능 엘리먼트(magnetically-attractable element)를 더 포함하는 것인, 스타일러스.
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