KR102428708B1 - 전자 디바이스들을 위한 스타일러스 - Google Patents

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KR102428708B1
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조엘 엔. 루쉐르
라이언 피. 브룩스
헨리 엔. 차오
윙-샨 웡
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애플 인크.
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Abstract

스타일러스와 같은 터치 기반 입력 디바이스들은 사용자로부터 촉각적 입력을 수신할 수 있다. 촉각적 입력 기능들은 용량성 감지 디바이스와 같은 터치 센서에 의해 수행될 수 있다. 터치 센서는 낮은 프로파일 형태로 스타일러스에 통합될 수 있다. 호스트 디바이스와의 무선 충전 및 자기 결합이 또한 용이해진다. 스타일러스에는 스타일러스를 이용하는 사용자 경험을 개선하는 소형 폼 팩터의 상기 특징부들이 제공될 수 있다.

Description

전자 디바이스들을 위한 스타일러스
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 9월 18일에 출원되고 발명의 명칭이 "STYLUS FOR ELECTRONIC DEVICES"인, 미국 가출원 제62/733,020호의 이익을 주장하며, 상기 가출원 전체는 본 명세서에 참조로서 포함된다.
기술분야
본 명세서는 일반적으로 입력 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자 디바이스의 터치 스크린과 함께 사용하기 위한 스타일러스에 관한 것이다.
사용 동안 사용자로부터의 입력을 검출하기 위한 다양한 핸드헬드 입력 디바이스들이 존재한다. 예를 들어, 스타일러스는 전자 디바이스의 터치 패널과 접촉함으로써 입력을 제공하는 데 이용될 수 있다. 터치 패널은, 터치 이벤트를 검출하는 것에 응답하여, 전자 디바이스의 다른 컴포넌트들에 의해 프로세싱 및 이용될 수 있는 신호를 생성하는 터치 감응형 표면을 포함할 수 있다. 전자 디바이스의 디스플레이 컴포넌트는 선택가능 가상 버튼들 또는 아이콘들을 표현하는 텍스트 및/또는 그래픽 디스플레이 요소들을 디스플레이할 수 있고, 터치 감응형 표면은 사용자가 디스플레이 스크린 상에 디스플레이된 콘텐츠를 내비게이팅하게 허용할 수 있다. 전형적으로, 사용자는, 디바이스가 입력 커맨드로 변환하는 패턴으로 터치 패널에 걸쳐 스타일러스와 같은 하나 이상의 입력 디바이스들을 이동시킬 수 있다.
본 기술의 특정 특징들은 첨부된 청구항들에 제시된다. 그러나, 설명을 위해, 본 기술의 여러 실시예들이 다음 도면들에서 제시된다.
도 1은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 스타일러스 및 호스트 디바이스를 포함하는 시스템의 도면을 예시한다.
도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 도 1의 스타일러스 및 호스트 디바이스를 예시하는 블록도를 예시한다.
도 3은 스타일러스의 다양한 컴포넌트들 및 서브시스템들의 분해도를 예시한다.
도 4는 도 3의 스타일러스의 다양한 컴포넌트들 및 서브시스템들의 분해도를 예시한다.
도 5는 도 3의 스타일러스의 후방 부분의 다양한 컴포넌트들 및 서브시스템들의 분해도를 예시한다.
도 6은 도 3의 스타일러스의 전방 부분의 다양한 컴포넌트들 및 서브시스템들의 분해도를 예시한다.
도 7은 도 3의 스타일러스의 조정 엔진 조립체의 다양한 컴포넌트들 및 서브시스템들의 분해도를 예시한다.
도 8은 도 7의 스타일러스의 조정 엔진 조립체의 단부의 확대도를 예시한다.
도 9는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 스타일러스의 사시도를 예시한다.
도 10은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 도 9의 스타일러스의 섹션 A-A의 측단면도를 예시한다.
도 11은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 도 9의 스타일러스의 섹션 B-B의 정단면도를 예시한다.
도 12는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 터치 센서의 평면도를 예시한다.
도 13은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 스타일러스의 측면도를 예시한다.
도 14는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 스타일러스의 측면도를 예시한다.
도 15는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 스타일러스의 측면도를 예시한다.
도 16은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 탄성 인서트의 평면도를 예시한다.
도 17은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 도 16의 탄성 인서트의 섹션 E-E의 측단면도를 예시한다.
도 18은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 도 9의 스타일러스의 섹션 C-C의 측단면도를 예시한다.
도 19는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 도 9의 스타일러스의 섹션 D-D의 정단면도를 예시한다.
도 20은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 스타일러스 및 호스트 디바이스의 사시도를 예시한다.
도 21은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 스타일러스 및 호스트 디바이스의 정면도를 예시한다.
아래에 제시되는 상세한 설명은 본 기술의 다양한 구성들에 대한 설명으로 의도되며 본 기술이 실시될 수 있는 유일한 구성들을 나타내는 것으로 의도되지 않는다. 첨부된 도면들은 본 명세서에 포함되고, 상세한 설명의 일부를 구성한다. 상세한 설명은 본 기술의 완전한 이해를 제공하는 목적을 위한 특정 세부사항들을 포함한다. 그러나, 본 기술이 본 명세서에 기재된 특정 상세사항들에 제한되지 않고, 이러한 특정 상세사항들 없이 실행될 수 있음이 통상의 기술자들에게 분명하고 명백할 것이다. 일부 예들에서, 본 기술의 개념들을 모호하게 하는 것을 회피하기 위해, 널리 공지된 구조물들 및 컴포넌트들은 블록도 형태로 도시된다.
디스플레이 표면 및/또는 터치 패널을 포함하는 일부 전자 디바이스들은 사용자로부터 촉각적 입력을 수신한다. 예를 들어, 스타일러스는 전자 디바이스의 터치 패널과 접촉함으로써 입력을 제공하는 데 이용될 수 있다. 터치 패널은, 터치 이벤트를 검출하는 것에 응답하여, 전자 디바이스의 다른 컴포넌트들에 의해 프로세싱 및 이용될 수 있는 신호를 생성하는 터치 감응형 표면을 포함할 수 있다. 전자 디바이스의 디스플레이 컴포넌트는 선택가능 가상 버튼들 또는 아이콘들을 표현하는 텍스트 및/또는 그래픽 디스플레이 요소들을 디스플레이할 수 있고, 터치 감응형 표면은 사용자가 디스플레이 스크린 상에 디스플레이된 콘텐츠를 내비게이팅하게 허용할 수 있다. 전형적으로, 사용자는, 디바이스가 입력 커맨드로 변환하는 패턴으로 터치 패널에 걸쳐 스타일러스와 같은 하나 이상의 입력 디바이스들을 이동시킬 수 있다.
또한, 사용자가 스타일러스 또는 다른 터치 기반 입력 디바이스를 유지하고 있는 동안, 사용자는 그에 의해 제공되는 입력 옵션들로 제한될 수 있다. 따라서, 입력 디바이스에 통합되는 추가 입력 능력들은 추가 입력 디바이스들을 동시에 동작시킬 필요 없이 확장된 입력 능력들을 사용자에게 제공할 것이다.
본 명세서에 개시된 실시예들에 따르면, 스타일러스의 컴포넌트들 및 그의 조립체는 용량성 터치 입력, 호스트 디바이스와의 자기 결합, 및 호스트 디바이스로부터의 무선 충전을 용이하게 하는 방식으로 제공될 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예들에 따르면, 스타일러스는 사용자로부터 촉각적 입력을 수신할 수 있다. 촉각적 입력 기능들은 용량성 감지 디바이스와 같은 터치 센서에 의해 수행될 수 있다. 터치 센서는 스타일러스의 컴포넌트들의 조립 및 고정을 용이하게 하는 낮은 프로파일 형태로 입력 디바이스에 통합될 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예들에 따르면, 스타일러스는 무선 충전 및 자기 결합과 같은, 호스트 디바이스와의 상호작용을 수행할 수 있다. 호스트 디바이스에 무선 충전 및 자기 결합을 제공함으로써, 스타일러스는 호스트 디바이스 또는 다른 충전 유닛에 대한 기계적 결합을 요구하지 않으면서 동작될 수 있다. 따라서, 스타일러스의 컴포넌트들은, 그렇지 않았다면 기계적 연결부(예컨대, 플러그)를 필요로 하는 충전 시스템에 요구될 과도한 기계적 응력을 받지 않는다.
본 명세서에 개시된 실시예들에 따르면, 스타일러스에는 스타일러스를 이용하는 사용자 경험을 개선하는 소형 폼 팩터의 상기 특징부들이 제공될 수 있다. 스타일러스의 컴포넌트들은 컴포넌트들을 안전한 배열로 유지하면서 상기 기능들의 성능을 제공하는 방식으로 조립된다. 예를 들어, 터치 센서는, 하우징 내에 또한 끼워지는 다른 컴포넌트들의 존재에도 불구하고, 정확한 터치 검출을 제공하도록 하우징 내에서 정밀한 끼워맞춤을 제공받는다.
이들 및 다른 실시예들이 도 1 내지 도 20을 참조하여 아래에서 논의된다. 그러나, 당업자들은 이러한 도면들에 대하여 본 명세서에서 제공되는 상세한 설명이 단지 설명의 목적들을 위한 것일 뿐이며, 제한적인 것으로 해석되지 않아야 한다는 것을 용이하게 인식할 것이다.
본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 터치 기반 입력 디바이스는 입력을 제공하고 그리고/또는 피드백을 수신하기 위하여 사용자에 의해 유지, 착용, 또는 접촉되는 임의의 디바이스를 포함할 수 있다. 터치 기반 입력 디바이스는 단독으로 또는 다른 디바이스와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 1은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 스타일러스(100), 및 표면(50)을 갖는 호스트 디바이스(90)를 포함하는 시스템(1)을 예시한다. 스타일러스(100)는 사용자(10)에 의해 유지될 수 있으며, 호스트 디바이스(90)와 함께 사용하기 위한 터치 기반 입력 디바이스로서 동작할 수 있다.
호스트 디바이스(90)의 표면(50)은, 스타일러스(100)에 의해 접촉될 때 스타일러스(100)와 상호작용하기 위한 터치 패널 및/또는 디스플레이 표면을 포함할 수 있다. 호스트 디바이스(90)는 사용자에게 정보를 전달하도록 이미지들을 렌더링하기 위해 디스플레이를 이용한다. 디스플레이는 텍스트, 컬러, 라인 드로잉, 사진, 애니메이션, 비디오 등을 보여주도록 구성될 수 있다. 호스트 디바이스(90)의 표면(50)은 임의의 적합한 기술로 구현될 수 있는데, 이는, 액정 디스플레이 기술, 발광 다이오드 기술, 유기 발광 디스플레이 기술, 유기 전계발광 기술, 전자 잉크, 또는 다른 유형의 디스플레이 기술 또는 디스플레이 기술 유형들의 조합을 사용하는 멀티 터치 및/또는 멀티 힘 감지 터치스크린을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
스타일러스(100)는 표면(50)과 접촉하기 위한 팁(190)을 포함할 수 있다. 그러한 접촉은 호스트 디바이스(90) 및/또는 스타일러스(100)에 의해 검출될 수 있다. 예를 들어, 스타일러스(100)는, 팁(190)이 표면(50)과 접촉할 때 및 표면(50)에 대한 인가되는 압력을 검출하는 하나 이상의 센서들을 포함할 수 있다. 그러한 센서들은 하나 이상의 접촉 센서들, 용량성 센서들, 터치 센서들, 카메라들, 압전 센서들, 압력 센서들, 근접 센서들, 전기장 센서들, 포토다이오드들, 및/또는 표면(50)과의 접촉을 검출하도록 동작가능한 다른 센서들을 포함할 수 있다. 그러한 센서들은 선택적으로 표면(50)과의 접촉을 검출하기 위해 호스트 디바이스(90)와 협력하여 동작할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 스타일러스(100)는 사용자에 의한 핸들링 및 동작을 지원하는 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 입력은 스타일러스(100)의 하나 이상의 컴포넌트들에서 사용자에 의해 제공될 수 있다.
힘 센서(192)는 스타일러스(100)의 팁(190)에서 사용자 입력들을 검출하도록 동작될 수 있다. 힘 센서(192)는 팁(190) 및 하우징(110)의 상대적 모션을 검출하기 위해 팁(190) 및 하우징(110) 둘 모두와 상호작용할 수 있다. 예를 들어, 힘 센서(192)는 팁(190)이 호스트 디바이스(90)의 표면과 같은 표면과 접촉하고 있을 때를 검출하도록 동작될 수 있다. 검출은 하우징(110)에 대한 팁(190)의 이동에 기초할 수 있다. 따라서, 힘 센서(192)는 팁(190) 및 하우징(110) 둘 모두에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되어, 그들 사이의 상대적 모션을 검출할 수 있다. 힘 센서(192)는 팁(190)의 기계적 모션을 전기 신호로 변환하는 컴포넌트를 포함할 수 있다. 힘 센서(192)는 하나 이상의 접촉 센서들, 용량성 센서들, 터치 센서들, 변형 게이지(strain gauge)들, 카메라들, 압전 센서들, 압력 센서들, 포토다이오드들, 및/또는 다른 센서들을 포함할 수 있다. 힘 센서(192)는 힘의 존재 및 크기 둘 모두를 검출할 수 있다.
사용 시에, 사용자는 스타일러스(100)를 조작하고 호스트 디바이스(90)의 표면에 힘을 인가할 수 있다. 대응하는 반력은 전기기계적 결합부에 연결된 스타일러스(100)의 팁(190)을 통해, 스타일러스(100)의 힘 센서(192)로 전달될 수 있다. 힘 센서(192) 또는 그의 일부는, 인가된 힘을 추정하기 위해 측정 및 사용될 수 있는 응답으로 변형될 수 있다. 힘 센서(192)는 인가된 힘에 대응하는 비-이진 출력을 생성하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 힘 센서(192)는 가변량의 인가된 힘에 따라 변화하는 크기를 표현하는 출력을 생성하는 데 사용될 수 있다.
터치 센서(200)는 스타일러스(100)의 하우징(110)의 그립 영역(grip region) 상에서 사용자에 의한 접촉을 검출하도록 제공될 수 있다. 터치 센서(200)는 자기-정전용량 센서와 같은 용량성 터치 센서를 포함할 수 있다. 본 명세서에 추가로 설명되는 바와 같이, 터치 센서(200)는 다수의 위치들에서 접촉 및 접촉의 변화를 검출하기 위해 전도성 전극들과 같은 다수의 감지 요소들을 포함할 수 있다.
도 2에 추가로 도시된 바와 같이, 스타일러스(100)는 제어기(160) 및 비일시적 저장 매체(162)를 포함할 수 있다. 비일시적 저장 매체(162)는, 예를 들어 자기 저장 매체, 광학 저장 매체, 자기-광학 저장 매체, 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 소거가능 프로그래밍가능 메모리, 플래시 메모리, 또는 이들의 조합들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 제어기(160)는 하나 이상의 기능들을 수행하기 위해 비일시적 저장 매체(162)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 실행할 수 있다.
도 2에 추가로 도시된 바와 같이, 스타일러스(100)는 하나 이상의 배터리들 및/또는 전력 관리 유닛들과 같은 전원(164)을 포함할 수 있다. 스타일러스(100)는 전력 모듈(166)과 같은, 전원(164)을 충전하기 위한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 전력 모듈(166)은 예를 들어 호스트 디바이스(90)로부터 전력을 무선으로(예컨대, 유도적으로) 수신 및/또는 송신하기 위한 하나 이상의 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
스타일러스(100)는 호스트 디바이스(90) 및/또는 다른 디바이스와 통신하기 위한 통신 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 통신 컴포넌트는 하나 이상의 유선 또는 무선 컴포넌트들, WiFi 컴포넌트들, 근거리 통신 컴포넌트들, 블루투스 컴포넌트들, 및/또는 다른 통신 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 통신 컴포넌트는 하나 이상의 안테나들과 같은 하나 이상의 송신 요소들을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 통신 컴포넌트는 호스트 디바이스(90) 및/또는 다른 디바이스에 대한 유선 연결을 위한 인터페이스를 포함할 수 있다.
스타일러스(100)는 디스플레이들, 센서들, 스위치들(예를 들어, 돔 스위치들), 버튼들, 음성 코일들, 및/또는 다른 컴포넌트들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 스타일러스(100)는 주변 광 센서, 근접 센서, 온도 센서, 기압 센서, 습도 센서 등과 같은 환경 센서를 이용하여 스타일러스(100)의 동작 환경의 환경 조건들 및/또는 다른 양태들을 검출할 수 있다. 스타일러스(100)는 촉감을 갖는 햅틱 피드백을 사용자에게 제공하는 햅틱 피드백 컴포넌트를 포함할 수 있다. 햅틱 피드백 컴포넌트는 힘 피드백, 진동 피드백, 촉감 등을 제공하도록 구성된 임의의 적합한 디바이스로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 햅틱 피드백 컴포넌트는 탭 또는 노크와 같은 단속형(punctuated) 햅틱 피드백을 제공하도록 구성된 선형 액추에이터로서 구현될 수 있다. 스타일러스(100)는 스타일러스(100)의 이동 및 가속도를 검출하기 위한 가속도계, 자이로스코프, 글로벌 포지셔닝 센서, 틸트 센서 등과 같은 모션 센서를 이용하여 스타일러스(100)의 모션 특성들을 검출할 수 있다. 스타일러스(100)는 피부 온도, 심박수, 호흡 속도, 혈액 산소화 레벨, 혈액량 추정치들, 혈압, 또는 이들의 조합을 검출하는 바이오센서를 이용하여 스타일러스를 조작하는 사용자의 생물학적 특성들을 검출할 수 있다. 스타일러스(100)는 자기장 센서들, 전기장 센서들, 컬러 미터들, 음향 임피던스 센서들, pH 레벨 센서, 재료 검출 센서 등과 같은 유틸리티 센서를 이용하여 스타일러스(100) 근처의 또는 그렇지 않으면 외부의 물체의 속성을 정량화, 또는 추정할 수 있다. 그러한 데이터는 스타일러스(100)의 동작을 조정 또는 업데이트하는 데 사용될 수 있고 그리고/또는 그러한 데이터를 호스트 디바이스(90)에 통신하여 그의 동작을 조정 또는 업데이트할 수 있다.
호스트 디바이스(90)는 또한 스타일러스(100)의 동작을 용이하게 하는 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 호스트 디바이스(90)는, 프로세서, 메모리, 전원, 하나 이상의 센서들, 하나 이상의 통신 인터페이스들, 하나 이상의 데이터 커넥터들, 하나 이상의 전원 커넥터들, 하나 이상의 입력/출력 디바이스들, 예컨대 스피커, 회전식 입력 디바이스, 마이크로폰, 온/오프 버튼, 음소거 버튼, 생체측정 센서, 카메라, 힘 및/또는 터치 감응형 트랙패드 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 호스트 디바이스(90)의 통신 인터페이스는 호스트 디바이스(90)와 스타일러스(100) 사이에서의 전자 통신들을 용이하게 한다.
본 명세서에 설명된 많은 실시예들과 관련하여 언급된 바와 같이, 입력 능력들 및 무선 충전을 제공하도록 구성된 스타일러스는 콤팩트한 형태로 이러한 기능들을 용이하게 하는 방식으로 구성될 수 있다. 일반적으로 그리고 광범위하게, 본 명세서에 설명된 실시예들은 스타일러스의 외측 표면 상의 터치 감지 능력들, 호스트 디바이스에 결합하기 위한 자기 컴포넌트들, 및 호스트 디바이스로부터 전력을 수신하기 위한 무선 충전 컴포넌트들을 제공한다. 하나의 그러한 예시적인 스타일러스가 도 3 내지 도 7을 참조하여 하기에 설명된다. 그러나, 본 명세서에 제시되고 하기에 설명되는 일반화된 레이아웃은 단지 일례일 뿐이고 다른 실시예들이 상이한 방식들로 구현될 수 있다는 것이 이해될 수 있다.
도 3 내지 도 7은 스타일러스(100)의 다양한 컴포넌트들을 분해도로 도시한다. 스타일러스(100)의 다양한 컴포넌트들의 상호작용 및 조립의 이해를 용이하게 하기 위해, 스타일러스(100)의 분해도(예컨대, 도 3), 스타일러스(100)의 전방 및 후방 내부 컴포넌트들의 분해도(예컨대, 도 4), 스타일러스(100)의 후방 컴포넌트들의 분해도(예컨대, 도 5), 스타일러스(100)의 전방 컴포넌트들의 분해도(예컨대, 도 6), 및 스타일러스(100)의 조정 엔진 조립체의 분해도(예컨대, 도 7)를 도시하는 도 3 내지 도 7이 제공된다.
도 3을 참조하면, 예시된 실시예의 스타일러스(100)는 하우징(110)을 포함한다. 하우징(110)은 중공이다. 하우징(110)은 사용자에 의한 스타일러스(100) 또는 편리하고 익숙하고 편안한 조작을 용이하게 하는 다양한 형태들을 취할 수 있다. 예시된 예에서, 하우징(110)은 펜 또는 연필과 같은 일반적인 쓰기 도구의 형태를 갖는다. 하우징(110)은 대체로 원통형이며, 평평한 부분(114)이 그의 일 면 상에 외부 표면을 제공한다. 하우징(110)은 플라스틱, 금속, 세라믹, 라미네이트, 유리, 사파이어, 나무, 가죽, 합성 재료, 또는 임의의 다른 재료 또는 재료들의 조합으로부터 형성될 수 있다.
하우징(110)은 하우징(110)의 단부에서 캡(198)에 연결되거나 접합되도록 구성될 수 있다. 캡(198)은 스타일러스(100)의 하우징(110)에 장식용 단부를 제공하도록 구성될 수 있다. 캡(198)은 하우징(110)에 부착될 때 하우징(110)과 실질적으로 연속적인 외부 표면을 형성한다. 캡(198)은 금속, 플라스틱, 유리, 세라믹, 사파이어 등, 또는 이들의 조합들과 같은, 그러나 이들로 제한되지 않는 임의의 적합한 재료로부터 형성될 수 있다. 많은 경우들에 있어서, 캡(198)은 하우징(110)과 동일한 재료로부터 형성되지만, 이것이 요구되지는 않는다. 일부 실시예들에서, 캡(198)은, 전체적으로 또는 부분적으로, 적외선 신호 또는 다른 광학 신호를 확산시키는 신호 디퓨저, 예컨대 다색 발광 다이오드로서 구성될 수 있다. 다른 경우들에 있어서, 캡(198)은, 전체적으로 또는 부분적으로, 무선 통신 및/또는 전기장이 통과하는 것을 허용하는 안테나 윈도우로서 구성될 수 있다. 예시된 바와 같이, 캡(198)은 둥근 단부로 종단되지만, 이것이 모든 실시예들에서 요구되지는 않는다. 일부 실시예들에서, 캡(198)은 평면으로서 종단된다. 다른 실시예들에서, 캡(198)은 임의적인 형상으로 종단된다.
예시된 실시예에서, 하우징(110)은 일 단부에서 테이퍼진다. 하우징(110)의 테이퍼형 단부는 도면에서 테이퍼형 단부(110a)로서 식별된다. 예시된 바와 같이, 테이퍼형 단부(110a)는 하우징(110)과 일체로 형성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 테이퍼형 단부(110a)는 하우징(110)과는 별도의 편부이다. 팁(190)은 부분적으로 테이퍼형 단부(110a) 내에 배치된다. 팁(190)의 다른 부분들은 그의 외부로부터 테이퍼형 단부(110a)의 단부에 영구적으로 또는 탈착가능하게 부착된다. 팁(190)은 일반적으로 원뿔 형상을 취하지만, 그러한 형상이 모든 실시예들에서 요구되지는 않는다. 팁(190)은 하우징(110) 내에 배치된 조정 엔진 조립체의 일부분(하기에 상세히 기술됨)과 탈착가능하게 또는 영구적으로 맞물리도록 구성될 수 있다. 팁(190)은 전자 디바이스의 입력 표면과 접촉하도록 구성될 수 있다. 팁(190)은 펜과 유사하게 뾰족하게 테이퍼져서, 사용자가 익숙한 폼 팩터의 정밀도로 스타일러스(100)를 제어할 수 있게 할 수 있다. 일부 예들에서, 팁(190)은 뾰족한 것과는 반대로 뭉툭하거나 둥글 수 있거나, 또는 회전가능한 또는 고정된 볼의 형태를 취할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 조립 동안 하우징(110) 내로의 삽입을 위해 내부 조립체(400)가 제공될 수 있다. 내부 조립체(400)는 하우징(110) 내로의 그의 컴포넌트들의 적어도 부분적인 삽입 전에, 그 동안에, 또는 그 후에 함께 조립될 수 있다. 삽입은 하우징의 단부를 통해 제공될 수 있으며, 이 단부는 후속적으로 캡(198)으로 덮인다. 팁(190)은 내부 조립체(400)가 하우징(110) 내에 삽입되고/되거나 고정된 후에 하우징(110)의 테이퍼형 단부(110a)를 통해 내부 조립체에 연결될 수 있다. 내부 조립체(400)는 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이 전방 조립체의 전방 프레임 및 후방 조립체의 후방 프레임을 추가로 포함하는 지지 부재(402)를 포함할 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 내부 조립체(400)는 스타일러스의 내부 및 기능적 컴포넌트들을 제공하기 위해 기계적으로 그리고/또는 동작가능하게 함께 연결되는 전방 조립체(410) 및 후방 조립체(460)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이, 무선 전력 수신기(450)가 전방 조립체(410)와 후방 조립체(460) 사이에 제공된 윈도우(416) 내에 적어도 부분적으로 또는 그에 인접하게 제공될 수 있다. 윈도우(416) 내의 무선 전력 수신기(450)의 제공은 무선 전력 수신기(450)로의 무선 신호들의 간섭 및/또는 차단을 피할 수 있다.
스타일러스(100)는 적어도 전방 조립체(410) 주위에 감길 터치 센서(200)를 포함할 수 있다. 터치 센서(200)는 조립될 때 스타일러스(100)의 길이의 적어도 일부분을 따라 연장되는 용량성 터치 센서일 수 있다. 터치 센서(200)는 적어도 부분적으로 스타일러스(100)의 그립 영역 내에서 연장될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 터치 센서(200)는 스타일러스(100)의 팁(190)까지 그리고/또는 적어도 부분적으로 그 내부에서 연장될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 터치 센서(200)는 팁(190)의 반대편에 있는 스타일러스(100)의 단부까지 연장될 수 있다. 터치 센서(200)는 사용자의 손가락과의 접촉 또는 그에 대한 근접을 검출하는 데 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 터치 센서(200)는 스타일러스가 적용되는 표면과 같은 다른 물체와의 접촉 또는 그에 대한 근접을 검출하는 데 사용될 수 있다. 스타일러스(100)는 다수의 터치 센서들(200)을 포함할 수 있다. 다수의 터치 센서들(200) 각각은 하우징(110)의 상이한 부분 내에서 연장될 수 있다. 터치 센서들(200)은 서로 이격될 수 있다. 터치 센서들(200) 중 적어도 하나는 그립 영역을 따라 연장될 수 있다. 별개의 터치 센서들(200)에 의해 검출된 제스처들은 사용자 제스처들의 검출 시에 스타일러스(100) 및/또는 호스트 디바이스에 의해 수행될 미리프로그래밍된 기능들에 따라 상이한 사용자 입력들로서 해석될 수 있다. 터치 센서(200)는 팁(190)의 반대편에 있는 스타일러스(100)의 단부에 위치되고/되거나 그것까지 연장될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이, 전방 조립체(410) 및/또는 후방 조립체(460)의 주연부를 통해 개구들을 제공하는 대응하는 윈도우들을 덮도록 하나 이상의 덮개들(490)이 포함될 수 있다.
이제 도 5 및 도 6을 참조하면, 프레임 조립체는 전방 프레임(420) 및 후방 프레임(470)을 포함할 수 있으며, 이들은 함께 결합되어, 다양한 컴포넌트들을 수용하고/하거나 지지하고 스타일러스와 호스트 디바이스 사이의 무선 통신 및/또는 충전을 제공한다. 전방 프레임(420) 및/또는 후방 프레임(470)은 하우징(110)의 내부 용적부 내로 슬라이딩하도록 구성되고, 스타일러스(100)의 다양한 내부 컴포넌트들에 대한 구조적 지지 장착 특징부들을 제공할 수 있다. 전방 프레임(420) 및/또는 후방 프레임(470)은 하우징(110)의 형상에 대응하는 형상을 갖는다. 이러한 경우에, 전방 프레임(420) 및/또는 후방 프레임(470)은 실질적으로 원통형인 형상을 취할 수 있다. 일부 예들에서, 전방 프레임(420) 및/또는 후방 프레임(470)은 그의 외부 표면 상에 배치되는 하나 이상의 전기 절연 층들을 포함할 수 있다. 전기 절연 층들은 전방 프레임(420) 및/또는 후방 프레임(470)이 스타일러스(100) 내의 하나 이상의 회로들의 동작을 방해하는 것을 방지할 수 있다. 다른 예들에서, 전방 프레임(420) 및/또는 후방 프레임(470)은 하나 이상의 회로들에 전기적으로 연결될 수 있다. 많은 예들에서, 전방 프레임(420) 및/또는 후방 프레임(470)은 시스템 접지부로서의 역할을 하여, 스타일러스(100) 내에 배치된 모든(또는 실질적으로 모든) 전기 회로들에 대한 전기 접지부를 제공할 수 있다. 다른 경우들에 있어서, 전방 프레임(420) 및/또는 후방 프레임(470)은, 또한, 하나 이상의 안테나 요소들에 대한 접지면으로서의 역할을 할 수 있다.
전방 프레임(420) 및/또는 후방 프레임(470)은 또한 하나 이상의 접근 또는 조립 윈도우들을 포함할 수 있다. 조립 윈도우들은 스타일러스(100)의 간소화된 제조를 용이하게 하도록 포함될 수 있다. 예를 들어, 조립 윈도우는, 컴포넌트들 양측 모두가 이미 전방 프레임(420) 및/또는 후방 프레임(470) 내에 배치된 경우, 하나의 컴포넌트를 다른 컴포넌트에 전기적으로 결합시키도록 핫 바(hot bar) 동작이 요망 또는 선호되는 위치에 인접하게 전방 프레임(420) 및/또는 후방 프레임(470) 내에 한정될 수 있다. 다른 예들에서, 조립 윈도우들은, 2개의 별개의 회로들 사이의 연결이 커넥터를 통해 이루어지는 위치에 인접하게 한정될 수 있다. 일부 경우들에서, 조립 윈도우가 필요하지 않을 수도 있다.
일부 예들에서, 조립 윈도우들은 일단 조립 윈도우를 필요로 하는 제조 동작이 완료되면 덮일 수 있다. 일부 경우들에서, 조립 윈도우는 전기 전도성 테이프에 의해 덮일 수 있다. 다른 경우에서, 조립 윈도우는 조립 윈도우 위에 플레이트를 용접함으로써 덮일 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 소정 실시예들에서 조립 윈도우 위에 배치된 커버는 프레임 조립체 내에 배치된 전자적 요소들에 전자기 차폐를 제공하기 위해 전기 전도성일 수 있다.
이제 도 5를 참조하면, 후방 조립체(460)는 후방 프레임(470) 및 이에 의해 지지되는 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 후방 프레임(470)은 후방 프레임(470)을 통해 연장되는 공극 또는 개방 공간으로서 충전 윈도우(416)의 적어도 일부분을 한정할 수 있다. 충전 윈도우(416)의 적어도 일부분이 또한 전방 프레임(420)에 의해 한정될 수 있다. 유사하게, 후방 프레임(470)은 후방 프레임(470)을 통해 연장되고 후방 자석(498)을 수용하기 위한 공극 또는 개방 공간으로서 후방 윈도우(496)를 추가로 한정할 수 있고, 이는 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같다.
도 5에 추가로 도시된 바와 같이, 배터리 팩(384)이 후방 프레임(470) 내에 삽입되도록 제공될 수 있다. 배터리 팩(384)은 리튬 폴리머 배터리 팩 또는 리튬 이온 배터리를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 알카라인 배터리, 니켈-카드뮴 배터리, 니켈-금속 하이브리드 배터리, 또는 임의의 다른 적합한 재충전가능 또는 일회용 배터리가 사용될 수 있다. 배터리 팩(384)은 프로세싱 유닛 회로 보드 세트(processing unit circuit board set)(356)(도 6 참조)에 영구적으로 또는 탈착가능하게 부착하도록 구성된 하나 이상의 리드(lead)들을 포함할 수 있다. 배터리 팩(384)은 배터리 팩(384)의 충전 및/또는 방전 속도를 제어하도록 구성된 회로부를 포함하는 전력 제어 보드(388)를 포함한다.
도 5에 추가로 도시된 바와 같이, 안테나 조립체(324)가 무선 통신을 위해 제공될 수 있다. 안테나 조립체(324)는 안테나(324a), 안테나 지지 블록(324b), 송신 라인(324c), 및 커넥터(324d)를 포함할 수 있다. 안테나(324a)는 안테나 지지 블록(324b) 상에 배치되거나 달리 그에 결합된다. 일부 실시예들에서, 안테나 지지 블록(324b)은 플라스틱과 같은 유전체 재료로부터 형성된다. 안테나 지지 블록(324b)은 내부 용적부를 한정한다. 안테나 지지 블록(324b)의 내부 용적부는 스타일러스(100)의 다른 컴포넌트들을 보유하도록 크기설정되고/되거나 달리 구성될 수 있다. 커넥터(324d)는 프로세싱 유닛 회로 보드 세트(356)(도 6 참조) 상의 커넥터에 직접적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 많은 경우들에 있어서, 커넥터(324d) 및 송신 라인(324c)은 그를 통과하는 신호들이 외부 간섭에 의해 영향받지 않도록 그리고 반대로 그를 통과하는 신호들이 스타일러스(100) 내의 어떠한 컴포넌트들에도 영향을 미치지 않도록 차폐될 수 있다. 송신 라인(324c)은, 안테나 조립체(324) 및 배터리 팩(384)이 후방 프레임(470) 내에 조립될 때, 배터리 팩(384)과 나란히 또는 그에 인접하게 이어지도록 구성될 수 있다. 송신 라인(324c)은 일반적으로 스타일러스의 종축에 평행하도록 정렬된다. 위에 언급된 바와 같이, 안테나 조립체(324)는, 안테나(324a)가 후방 프레임(470)의 단부를 지나 돌출되고 후방 프레임(470)에 의해 덮이지 않도록, 후방 프레임(470) 내로 부분적으로 삽입된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 안테나(324a)는 후방 프레임(470) 내의 윈도우와 정렬될 수 있다. 일부 경우들에 있어서, 송신 라인(324c)은 압축가능 요소(396)에 의해 후방 프레임(470)의 내측 표면으로부터 분리될 수 있다. 압축가능 요소(396)는 압축가능 발포체 및 하나 이상의 접합 요소들(예컨대, 테이프)을 포함한다. 접합 요소들은 압축가능 요소(396)의 압축성 발포체 및 송신 라인(324c)을 배터리 팩(384)에 부착할 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 전방 조립체(410)는 전방 프레임(420) 및 이에 의해 지지되는 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 전방 프레임(420)은 전방 프레임(420)을 통해 연장되는 공극 또는 개방 공간으로서 충전 윈도우(416)의 적어도 일부분을 한정할 수 있다. 충전 윈도우(416)의 적어도 일부분이 또한 후방 프레임(470)에 의해 한정될 수 있다. 유사하게, 전방 프레임(420)은 전방 프레임(420)을 통해 연장되고 전방 자석(448)을 수용하기 위한 공극 또는 개방 공간으로서 전방 윈도우(446)를 추가로 한정할 수 있고, 이는 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같다.
전방 조립체(410)는 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이 팁(190)에서 힘-기반 입력들을 검출하기 위한 조정 엔진 조립체(310)를 포함할 수 있다. 조정 엔진 조립체(310)는 전방 프레임(420) 내에 삽입될 수 있다. 지지 칼라(316) 및 플랜지형 너트(318)가 전방 프레임(420) 내에서 조정 엔진 조립체(310)를 지지하기 위해 제공된다. 플랜지형 너트(318)는 전방 프레임(420)에 용접, 솔더링, 또는 다른 방식으로 영구적으로 접착될 수 있다. 전방 프레임(420)은 하우징 내에 삽입되는 슬리브의 형상을 취할 수 있다. 전방 프레임(420)은 하우징의 내부 표면에 대해 고정될 수 있다. 지지 칼라(316)는 플랜지형 너트(318)에 연결될 수 있다. 일부 예들에서, 지지 칼라(316)는 하우징의 내부 표면 내의 립(lip) 또는 링에 인접한다.
프로세싱 유닛 회로 보드 세트(356)는, 예를 들어, 전방 프레임(420) 내에 제공될 수 있다. 프로세싱 유닛 회로 보드 세트(356)는 하나 이상의 전자 컴포넌트들이 그 상에 또는 통과하여 배치되는 하나 이상의 기판들을 포함할 수 있다. 이들 컴포넌트들은 표면 실장형 또는 스루-홀 컴포넌트들일 수 있다. 컴포넌트들은 기판의 양측 면들 모두에 부착될 수 있다. 기판은 단층 회로 보드, 다층 회로 보드, 또는 가요성 회로 보드일 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 보강재들로 강성으로 제조된 가요성 회로 보드가 사용될 수 있다. 프로세싱 유닛 회로 보드 세트(356)는 배터리 팩(384)의 전력 제어 보드(388), (예컨대, 커넥터(324d)를 통해) 안테나 조립체(324), 및 무선 전력 수신기(450)를 포함하는 스타일러스의 다른 컴포넌트들에 동작가능하게 연결될 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 조정 엔진 조립체(310)는 스타일러스의 힘 및 배향을 검출하기 위한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 조정 엔진 조립체(310)는 강성 신호 도관(310a) 및 힘 감지 구조물(310b)을 포함한다.
일부 예들에서, 힘 감지 구조물(310b)은 2개의 캔틸레버형 레그들이 횡방향 베드의 각각의 단부로부터 연장되는 횡방향 베드를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 힘 감지 구조물(310b)은, 또한, 인가된 힘의 크기의 함수로서 변화하는 전기적으로-측정가능한 속성을 나타내는 요소를 포함한다. 일례에서, 스트레인 감지 전극(338)이 힘 감지 구조물(310b)의 일부분에 결합될 수 있다. 스트레인 감지 전극(338)은 스타일러스(100) 내의 전기 회로에 결합될 수 있다. 전기 회로는 변화에 대해 스트레인 감지 전극(338)의 하나 이상의 전기적 속성들(예컨대, 저항, 커패시턴스, 누적된 전하, 인덕턴스 등)을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 이어서, 전기 회로는 인가된 힘을 추정하는 데 이용될 수 있는 이들 변화들을 정량화한다. 그 후, 스타일러스(100)는 인가된 힘을 전자 디바이스에 전달할 수 있는데, 이는 사용자 입력으로서 해석될 수 있다. 다른 실시예들에서, 힘 감지 구조물(310b)의 굴절은 예컨대, 하기를 이용하지만 이들로 제한되지 않는 다른 방식으로 측정될 수 있다: 광학 센서; 음향 센서; 공진 센서; 압전저항성 센서 등.
강성 신호 도관(310a)은 관형 차폐부(340)를 포함한다. 관형 차폐부(340)는 중공 부분 및 트레이 부분을 포함한다. 관형 차폐부(340)는 중공 부분을 관통하는 전기 도관(예컨대, 신호 라인들, 트레이스들 등)을 위한 전자기 차폐부를 제공할 수 있다. 관형 차폐부(340)는, 또한, 실질적인 굴절 또는 좌굴(buckling) 없이 힘 감지 구조물(310b)에 인가된 반력을 전달하기 위해 강성의 구조적 지지부를 제공하도록 구성될 수 있다. 관형 차폐부(340)의 트레이 부분은 제어 보드(342)를 수용, 지지, 및 부분 봉입하도록 구성될 수 있다.
강성 신호 도관(310a)은 또한 코어 인서트(346)를 포함한다. 코어 인서트(346)는 본체(350) 및 가요성 회로(352)를 포함한다. 코어 인서트(346)의 본체(350)는 관형 차폐부(340) 내에 삽입되도록 구성될 수 있다. 코어 인서트(346)의 가요성 회로(352)는 제어 보드(342)에 결합하도록 구성될 수 있다.
스타일러스는 팁에서 실질적으로-구형인 전기장을 생성할 수 있으며, 이는 팁 근처의 각각의 용량성 감지 노드의 상호 커패시턴스에 영향을 준다. 호스트 디바이스는, 이들 용량성 변화들에 대해 각각의 용량성 감지 노드를 모니터링하고 그러한 변화들이 (있다면) 발생했던 위치를 추정함으로써, 입력 표면 상의 스타일러스를 위치파악할 수 있다.
코어 인서트는 본체(350)의 표면 상에 다수의 전도성 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이들은 팁 필드 및 링 필드(이는 전자 디바이스의 조정 엔진에 의해 검출될 수 있음)를 생성하기 위한 전기장 발생기들로서의 역할을 할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 원위 발생기들(354a, 354b)이 본체(350)의 원주 주위로 부분적으로 연장될 수 있다. 원위 발생기들(354a, 354b)은 이들이 함께 원주의 대부분의 주위로 연장되도록 축방향으로 정렬될 수 있다. 원위 발생기들(354a, 354b)은 본체(350)의 중심축에 방사상으로 대향할 수 있다.
근위 발생기(348)는 본체(350) 주위로 연장되는 링 또는 다른 형상으로 제공될 수 있다. 근위 발생기(348)는 원위 발생기들(354a, 354b)과 동축으로 정렬될 수 있다. 따라서, 그에 의해 생성된 필드들은 축방향으로 대칭이다. 근위 발생기(348)는 축방향 거리만큼 원위 발생기들(354a, 354b)로부터 분리된다.
코어 인서트(346)는 그를 통하는 여러 개의 신호 경로들을 한정한다. 일례에서, 코어 인서트(346)는 각각 제1 원위 발생기(354a), 제2 원위 발생기(354b) 및 근위 발생기(348)로 그리고/또는 그로부터 신호를 전달하도록 구성된 3개의 별개의 신호 경로들(364a, 364b, 358)을 한정한다.
제1 원위 발생기(354a), 제2 원위 발생기(354b), 및 근위 발생기(348)는 임의의 적합한 방식으로 형성될 수 있다. 많은 경우들, 많은 예들에 있어서(그리고 예시된 바와 같이), 발생기들은 코어 인서트(346) 주위에 (그리고/또는 부분적으로 그 내에) 있다. 예를 들어, 발생기들은 코어 인서트(346)의 외부 표면 상에 형성된다. 발생기들은 하기를 포함하지만 이들로 제한되지 않는 임의의 수의 적합한 제조 기법들을 이용하여 코어 인서트(346)의 외부 표면 상에 배치될 수 있다: 물리적 증착, 펄스형 레이저 침착, 자가 접착 전도성 필름, 금속 리핑(metallic leafing) 기법, 금속 도금 기법 등. 다른 경우들에 있어서, 발생기들은 코어 인서트(346) 내에 삽입 성형되는 고형 금속 편부(solid metal piece)일 수 있다.
전술된 바와 같이, 제1 원위 발생기(354a), 제2 원위 발생기(354b), 및 근위 발생기(348)는 각각 특정 거리로부터 추정될 때 사실상 거의 구형인 전기장을 생성하도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 발생기들은 실질적으로 필드 소스로서 기능할 수 있다. 링-형상의 필드 소스(근위 발생기(348)) 또는 2개의 원호-형상의 필드 소스들(원위 발생기(354a) 및 제2 원위 발생기(354b))에 의해 생성된 필드는 발생기들의 반경보다 큰 거리로부터 측정되는 경우 실질적으로 구형이다. 원호-형상의 필드 소스들과 관련하여, 이들은 서로 동일한 신호 출력과 나란히 동작되어, 이들이 함께, 연속적인 링에 의해 생성된 필드와 유사한 필드를 생성하도록 할 수 있다. 원호-형상의 필드 소스들로부터 소정 거리 떨어진 곳에서, 필드는 연속적인 링 또는 포인트 소스에 의해 생성될 수 있는 것과 동일하다.
제1 원위 발생기(354a), 제2 원위 발생기(354b), 및 근위 발생기(348)는 전기장 발생기들로서 동작될 수 있지만, 이들은 또한 스타일러스의 조립 동안 입력 모듈들로서 동작될 수 있다. 예를 들어, 스타일러스는 다른 디바이스와 통신가능하게 도킹하기 위한 소정 외부 메커니즘들이 없을 수 있다. 이와 같이, 발생기들은 스타일러스를 프로그래밍, 진단, 및 수리하기 위한 통신 포트로서 사용될 수 있다. 발생기들이 3개의 별개의 연결부들을 제공하는 경우, 각각은 스타일러스의 제어 보드 및/또는 프로세싱 유닛 회로 보드 세트와의 별개의 통신을 제공할 수 있다. 예를 들어, 발생기들은 송신 채널, 수신 채널, 및 접지 채널로서 사용될 수 있다. 추가의 예로서, 발생기들은 애노드, 캐소드, 및 접지 전극으로서 사용될 수 있다. 발생기들 중 임의의 하나 이상은 상기 중 임의의 하나 이상의 역할을 할 수 있다. 따라서, 스타일러스는 적어도 3개의 포트들과의 전기적 통신을 제공하는 물리적 연결부들을 통해 다른 디바이스에 통신가능하게 연결될 수 있다. 그러한 연결부들은 조립 후에 숨겨질 수 있고 선택적으로 스타일러스의 부분적인 분해에 의해 액세스될 수 있다.
이제 도 9를 참조하면, 스타일러스(100)는 사용자에 의한 핸들링 및 동작을 지원할 수 있다. 특히, 스타일러스(100)는 사용자의 그립의 위치에서 사용자로부터 입력을 수신할 수 있다. 도 9는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 스타일러스(100)를 예시한다. 일부 실시예들에 따르면, 예를 들어 도 9에 예시된 바와 같이, 스타일러스(100)는 스타일러스(100)의 길이의 적어도 일부를 따라 최외측 커버를 제공하는 하우징(110)을 포함할 수 있다. 사용자는 스타일러스(100)의 사용 동안 사용자 그립 영역(104)에서 스타일러스(100)를 그립할 수 있다. 사용자 그립 영역(104)은 자연적인 그립 위치에 위치될 수 있어서, 사용자는 스타일러스(100)의 정상적인 사용 동안에 파지되는 동일한 위치에서 입력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자 그립 영역(104)은 하우징(110)의 외측 표면에 위치될 수 있다. 사용자 그립 영역(104)은 스타일러스(100)의 팁(190) 근처에 있을 수 있다. 예를 들어, 사용자 그립 영역(104)의 위치는 스타일러스(100)의 총 길이의 절반, 1/3, 또는 1/4 미만인 팁(190)으로부터의 거리일 수 있다. 사용자 그립 영역(104)에서, 스타일러스(100)의 컴포넌트들은 사용자로부터 촉각적 입력을 수신하도록 위치될 수 있다. 예를 들어, 사용자 그립 영역(104)은 하우징(110)의 일부분일 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 사용자 그립 영역(104)은 버튼, 스위치, 노브, 레버, 및/또는 다른 입력 컴포넌트와 같은, 하우징(110) 내의 입력 컴포넌트 세트를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 마커가 사용자 그립 영역(104)의 위치에 대한 표시자로서 외측 표면(112) 상에 제공될 수 있다. 마커는 외측 표면의 이웃하는 부분들과 동일 높이에 있을 수 있어서, 그것은 보일 수 있지만 하우징(110)의 다른 부분들과 동일한 촉각적 특징부들을 제공할 수 있게 된다. 대안적으로 또는 조합하여, 마커는 하우징(110)의 인접한 부분들과는 상이한 표면 특징부들을 제공하는 돌출부, 리세스, 또는 텍스처를 제공할 수 있다.
이제 도 10 및 도 11을 참조하면, 스타일러스(100)는 사용자 그립 영역(104)에서 사용자로부터의 촉각 입력을 터치 센서(200)를 이용해 수신할 수 있다. 도 10은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 도 9의 선 A-A를 따라 취해진 스타일러스(100)의 측단면도를 예시한다. 도 11은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 도 9의 선 B-B를 따라 취해진 스타일러스(100)의 정단면도를 예시한다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 스타일러스(100)는 하우징(110) 내에 있는 전방 자석(448)을 포함할 수 있다. 전방 자석(448)은 전방 프레임(420)의 전방 윈도우(446) 내에 위치될 수 있다. 전방 자석(448)의 적어도 일부분은 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이 탄성 인서트(122)의 영역(126) 내에 포개질(nested) 수 있다. 위에서 논의된 후방 자석(498)에 대해 유사한 배열이 제공될 수 있다. 터치 센서(200) 내의 자석들의 위치는 자기장이 터치 센서(200)의 동작을 방해하지 않으면서 스타일러스를 호스트 디바이스에 자기적으로 결합시키는 데 사용될 수 있게 한다. 자석들의 자기장이 정적일 수 있기 때문에, 터치 센서는 자기장의 존재 시에 동작하도록 조립 후에 교정될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 터치 센서(200)는 그립 영역(104)에서 스타일러스(100)의 종방향 길이를 따라 분포된 다수의 감지 요소들(210)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 감지 요소들(210)은 주어진 열의 각각의 감지 요소(210)가 하우징(110)의 상이한 부분에서 외향으로 대면하도록 종방향으로 분포된다. 터치 센서(200)는 종방향 길이를 따라 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 10개 초과의 감지 요소들(210)을 포함할 수 있다. 감지 요소들(210)의 분포는 그립 영역(104)에서 스타일러스(100)의 종방향 길이를 따른 다수의 위치들에서 독립적인 감지 능력들을 제공한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 터치 센서(200)는 스타일러스(100)의 하우징(110)과 지지 부재(402) 사이에 방사상으로 위치될 수 있다. 또한, 탄성 인서트(122)가 터치 센서(200)와 지지 부재(402) 사이에 위치될 수 있다. 탄성 인서트(122)가 지지 부재(402)와 터치 센서(200) 사이에 방사상으로 위치된 상태에서, 탄성 인서트(122)는 터치 센서(200)를 하우징(110)에 대해 방사상 외향으로 편향시킬 수 있다.
터치 센서(200)는 원주방향으로 분포된 다수의 감지 요소들(210)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 감지 요소들(210)은 주어진 행의 각각의 감지 요소(210)가 하우징(110)의 상이한 부분에서 방사상 외향으로 대면하도록 원주방향으로 분포된다. 터치 센서(200)는 원주 둘레에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 10개 초과의 감지 요소들(210)을 포함할 수 있다. 감지 요소들(210)의 분포는 그립 영역(104)에서 스타일러스(100)의 원주 둘레의 다수의 위치들에서 독립적인 감지 능력들을 제공한다.
하우징(110)은 다양한 단면 형상들 및 크기들 중 하나를 가질 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 하우징(110)은 만곡된 부분(112) 및 평평한 부분(114)을 포함할 수 있다. 평평한 부분(114)은 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이, 작업 표면, 호스트 디바이스, 및/또는 충전 스테이션과 같은 다른 표면에 대해 스타일러스(100)를 안정화시키는 데 사용될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 하우징(110)은 내측 및/또는 외측 표면의 일부 또는 전부를 따라 만곡될 수 있다. 하우징(110)은 내측 및/또는 외측 표면의 일부 또는 전부를 따라 평평할 수 있다. 터치 센서(200)는 일반적으로 지지 부재(402) 및/또는 탄성 인서트(122)의 외부 형상에 순응할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 터치 센서(200)는 일반적으로, 평평한 표면 및/또는 만곡된 표면을 포함할 수 있는 하우징(110)의 내측 형상에 순응할 수 있다. 터치 센서(200)가 하우징(110)의 내측 표면과 직접 접촉하지 않는 경우, 터치 센서(200)는 하우징(110)에 대해 일정한 거리를 유지할 수 있어서, 하우징(110) 상의 손가락의 존재는 터치 센서(200)에 의해 신뢰성있게 검출가능하다.
도 11의 하우징(110)이 비-원형의(예컨대, 부분적으로 둥글고 부분적으로 평평함) 외측 및 내측 단면 형상들을 갖지만, 하우징(110)이 도 11의 형상들과는 상이한 외측 및/또는 내측 단면 형상들을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 내측 및/또는 외측 단면 형상들은 실질적으로 원통형인 형상을 제공하기 위해 원형일 수 있다.
터치 센서(200)는 초기에, 가요성이고 구부러질 수 있는 시트 또는 실질적으로 평평한 물품으로서 제공될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 터치 센서(200)는 터치 센서(200)의 감지 영역(220)을 따라 다수의 감지 요소들(210)을 포함할 수 있다. 감지 요소들(210)은 다수의 행 및/또는 열을 포함하는 패턴 또는 격자로 배열될 수 있다. 터치 센서(200)의 감지 영역(220)은 커넥터 영역(230)에 의해 인터페이스 영역(240)에 연결될 수 있다. 인터페이스 영역(240)은 전방 프레임(420) 내의 프로세싱 유닛 회로 보드 세트(356)에 동작가능하게 연결하기 위한 하나 이상의 전기 단자들을 제공할 수 있다. 터치 센서는 감지 영역(220)을 갖는 전방 프레임(420)의 외부 부분으로부터 인터페이스 영역(240)을 갖는 전방 프레임(420)의 내부 부분까지 연장될 수 있다. 커넥터 영역(230)은 외부 부분으로부터 내부 부분으로, 예를 들어, 전방 프레임(420)의 윈도우를 통해 전이될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 터치 센서(200)는 적어도 부분적으로 무선 전력 수신기(450)의 종방향 측 상에서 스타일러스(100)의 그립 영역(104) 내에서 연장될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(200)는 그립 영역(104)을 따라 연장될 수 있다. 터치 센서(200) 및 무선 전력 수신기(450)는 중첩 부분들을 갖지 않도록 종축을 따라 위치될 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 스타일러스(100)는 무선 전력 수신기(450)의 대향 측들 상에 다수의 터치 센서들(200)을 포함할 수 있다. 다수의 터치 센서들(200) 각각은 하우징(110)의 상이한 부분 내에서 연장될 수 있다. 터치 센서들(200)은 서로 이격될 수 있다. 터치 센서들(200) 중 적어도 하나는 그립 영역(104)을 따라 연장될 수 있다. 터치 센서들(200) 및 무선 전력 수신기(450)는 중첩 부분들을 갖지 않도록 종축을 따라 위치될 수 있다. 별개의 터치 센서들(200)에 의해 검출된 제스처들은 사용자 제스처들의 검출 시에 스타일러스(100) 및/또는 외부 디바이스에 의해 수행될 미리프로그래밍된 기능들에 따라 상이한 사용자 입력들로서 해석될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 터치 센서(200)는 무선 전력 수신기(450)를 가로질러 연장되도록 위치될 수 있다. 이러한 구성에서, 무선 전력 수신기(450)는 터치 센서(200)를 통해 동작하도록 구성될 수 있다. 특히, 충전은 스타일러스가 사용 중이 아닐 때 수행될 수 있고, 터치 센서(200)는 충전 세션 동안 비활성화될 수 있다.
터치 센서(200)는 스타일러스 및/또는 호스트 디바이스가 하나 이상의 기능들을 수행하게 하도록 제공될 수 있다. 소정 예들이 본 명세서에 제공되지만, 스타일러스 및/또는 호스트 디바이스의 임의의 기능은 스타일러스 및/또는 호스트 디바이스의 미리프로그래밍된 특징부들에 따라 수행될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 터치 센서(200)는 사용자가 스타일러스(100)를 파지하고 있는지 여부 및 그 위치를 검출하는 데 사용될 수 있다. 터치 센서(200)는 스타일러스 및/또는 호스트 디바이스의 하나 이상의 설정들을 변경, 선택, 및/또는 디스플레이하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(200)는 스타일러스 및/또는 호스트 디바이스의 성능에 영향을 주는 하나 이상의 설정들을 변경, 선택, 및/또는 디스플레이하기 위해 제스처들을 검출하고 신호를 호스트 디바이스로 송신할 수 있다. 설정은 호스트 디바이스와 함께 스타일러스의 사용에 의해 생성되는 마킹의 특성(예컨대, 컬러, 크기, 폭, 두께, 형상 등)에 관련될 수 있다.
터치 센서(200)는 사용자에 의한 탭, 더블 탭, 트리플 탭, 또는 다른 탭 제스처를 검출하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 그립 영역(104)에 손가락을 적용함에 따라, 스타일러스(100)는 터치 센서(200)에서 유도되는 결과적인 커패시턴스를 검출할 수 있다. 사용자는 후속적으로 손가락을 들어올릴 수 있고, 스타일러스(100)는 터치 센서(200)에서 유도되는 결과적인 커패시턴스 또는 커패시턴스의 변화를 검출할 수 있다. 사용자는 후속적으로 손가락을 그립 영역(104)으로 되돌릴 수 있고, 스타일러스(100)는 터치 센서(200)에서 유도되는 결과적인 커패시턴스 또는 커패시턴스의 변화를 검출할 수 있다. 시간 범위 내의 입력들의 시퀀스는 사용자의 탭 제스처로서 스타일러스(100)에 의해 해석될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 터치 센서(200)는 사용자에 의한 슬라이딩 제스처를 검출하는 데 사용될 수 있다. 그립 영역을 따른 터치 센서(200)의 다수의 감지 요소들은 특정 사용자 입력을 검출하기 위해 협력하여 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 터치 센서(200)는 사용자에 의한 롤링 제스처를 검출하는 데 사용될 수 있다. 롤링 제스처는 하우징(110)의 원주 주위로의 손가락의 이동 및/또는 작업 표면과 같은 표면 위에서의 하우징(110)의 롤링 이동을 포함할 수 있다. 터치 센서(200)는 탭 제스처들, 슬라이딩 제스처들, 회전 제스처들, 및/또는 다른 제스처들을 포함하는 제스처들의 조합들을 검출하는 데 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 조합된 상이한 제스처들의 시퀀스는 스타일러스(100)에 의해 사용자의 입력으로서 해석될 수 있다.
이제 도 16 및 도 17을 참조하면, 하우징에 대해 방사상 외향으로 터치 센서를 편향시키고 프레임 조립체의 불균일한 표면 특징부들에 순응하도록 탄성 인서트가 제공될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 스타일러스의 탄성 인서트(122)는 터치 센서(200)에 대한 안전한 지지를 제공하기 위해 스타일러스의 인접 특징부들과 순응할 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 탄성 인서트(122)는 탄성 인서트(122)의 재료가 상이한 두께들을 제공하는 상이한 영역들(124, 126, 128)을 가질 수 있다. 예를 들어, 탄성 인서트(122)는 그의 면 상의 영역들(126 및/또는 128)에서 하나 이상의 리세스들을 포함할 수 있다. 도 17은 도 16의 선 E-E를 따라 취해진 탄성 인서트의 측단면도를 예시한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 영역들(126, 128)에서의 리세스들은 탄성 인서트(122)의 국부적으로 얇아진 부분을 제공하는데, 여기서 두께는 탄성 인서트(122)의 다른 영역들에서(예컨대, 제1 영역(124)에서)보다 작다. 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 영역(124)에서의 두께는 제2 영역(126) 및/또는 제3 영역(128)에서의 두께보다 크다. 리세스들은 프레임 조립체의 일부분 또는 그에 의해 지지되는 컴포넌트를 수용하도록 위치되고 크기설정될 수 있다. 예를 들어, 영역들(126 및/또는 128)에서의 리세스들은 자석(예컨대, 전방 자석(448) 및/또는 후방 자석(498)) 또는 프레임 조립체의 개구를 덮는 덮개(예컨대, 덮개(490))를 수용하도록 크기설정되고 위치될 수 있다. 이들 특징부는 프레임 조립체의 표면을 따라 돌출될 수 있지만, 탄성 인서트(122)의 영역들(126, 128)은 탄성 인서트(122)의 주연부를 따라 균일하고 실질적으로 매끄러운 외측 표면을 제공한다.
스타일러스(100)는, 전방 자석(448)이 내부에서 지지되는 상태로 터치 센서(200)를 스타일러스(100)의 그립 영역(104)에서 제공하는 프로세스에 의해 조립될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(200) 및 탄성 인서트(122)는 평평한 또는 실질적으로 평면인 구성으로 제공될 수 있다. 탄성 인서트(122)는 지지 부재(402) 주위에 감길 수 있다. 탄성 인서트의 리세스들은 프레임 조립체의 돌출 특징부들과 정렬될 수 있다. 터치 센서(200)는 탄성 인서트(122) 주위에 감길 수 있다.
다음으로, 전방 프레임(420), 전방 자석(448), 탄성 인서트(122), 및 터치 센서(200)를 포함하는 조립체가 하우징(110) 내로 삽입될 수 있다. 삽입되기 전에, 조립체는 터치 센서(200)의 외측 단면 치수(예컨대, 직경)가 하우징(110)의 내측 단면 치수(예컨대, 직경)보다 크도록 오버사이징될 수 있다. 따라서, 조립된 터치 센서(200)가 하우징(110) 내로 삽입됨에 따라, 그것은 하우징(110)의 내측 표면에 순응하도록 압축될 것이다. 터치 센서(200)는 하우징(110) 내로 삽입될 때 탄성 인서트(122)와 함께 압축될 수 있다. 하우징(110) 내에 있는 동안, 탄성 인서트(122)는, 압축 하에, 하우징의 내측 표면에 대해 터치 센서(200)를 편향시킨다. 탄성 인서트(122)는 압축 하에서 그러한 편향을 제공하기 위해 다양한 재료들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄성 인서트(122)는 발포체 본체(foam body), 탄성중합체, 매트릭스 재료, 또는 탄성 특성을 갖는 다른 재료를 포함할 수 있다. 탄성 인서트(122)는 터치 센서를 지지 부재(402)에 접합하기 위한 접착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄성 인서트(122)는 압축 시에 활성화되는 감압 접착제를 포함할 수 있다.
이제 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 스타일러스(100)는 무선 충전 능력들을 제공할 수 있다. 도 18은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 도 9의 선 C-C를 따라 취해진 스타일러스(100)의 측단면도를 예시한다. 도 19는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 도 9의 선 D-D를 따라 취해진 스타일러스(100)의 정단면도를 예시한다. 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 스타일러스(100)는 하우징(110) 내에 있는 무선 전력 수신기(450)를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기(450)는 전방 프레임(420)과 후방 프레임(470) 사이에 그리고/또는 그들에 의해 형성되는 충전 윈도우(416) 내에 위치될 수 있다. 전방 프레임(420) 및 후방 프레임(470)은 내부에 수용된 컴포넌트들에 적절한 구조적 지지 및 차폐를 제공하는 금속성 및/또는 전도성 재료일 수 있다. 무선 전력 수신기(450)는 하우징(110)을 통한 전자기 전력 전달에 대해 수용적이도록 충전 윈도우(416) 내에 위치될 수 있다. 따라서, 하우징(110)은 비전도성이거나 그렇지 않으면 그를 통해 투과되는 전자기 방사선에 대해 투명한 재료일 수 있다.
이제 도 20 및 도 21을 참조하면, 호스트 디바이스와 함께 스타일러스를 사용하는 것은 스타일러스를 위한 무선 충전을 제공할 수 있다. 도 20에 도시된 바와 같이, 스타일러스(100)의 하우징 내의 무선 전력 수신기(450) 및 무선 전력 수신기(450)의 대향 측들 상에 위치된 다수의 스타일러스 자석들(448, 498). 무선 전력 수신기(450) 및 다수의 스타일러스 자석들(448, 498)은 스타일러스(100)의 동일한 방사상 측 상에 그리고 하우징의 평평한 부분(114)에 인접하게 위치될 수 있다. 추가적인 스타일러스 자석들이 선택적으로 포함될 수 있고, 스타일러스 자석들이 무선 전력 수신기(450)의 동일한 종방향 측면 상과 같은 다른 배열들로 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
스타일러스 자석들(448, 498)은 호스트 디바이스(90)의 대응하는 호스트 자석들(48, 98)에 대한 자기 결합을 제공한다. 도 20에 추가로 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기(58)가 호스트 디바이스(90)에 의해 제공된다. 호스트 자석들(48, 98)은 무선 전력 송신기(58)의 대향 측면들 상에 위치될 수 있다. 무선 전력 송신기(58) 및 호스트 자석들(48, 98)은, 스타일러스 자석들(448, 498)이 호스트 자석들(48, 98)과 정렬될 때, 무선 전력 수신기(450)가 호스트 디바이스(90)의 무선 전력 수신기(450)와 정렬되도록, 위치될 수 있다. 추가적인 호스트 자석들이 선택적으로 포함될 수 있고, 호스트 자석들이 무선 전력 송신기(58)의 동일한 종방향 측면 상과 같은 다른 배열들로 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
자기 결합은 충전 세션 동안 정렬을 유지할 수 있다. 스타일러스의 평평한 부분(114)은 호스트 디바이스(90)의 맞물림 부분(14)에 대한 안전한 결합을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 호스트 디바이스(90)의 맞물림 부분(14)은 대향 표면들의 물리적 접촉을 용이하게 하고 무선 전력 송신기(58) 및 무선 전력 수신기(450)에 대한 높은 근접성을 유지하기 위해 다른 평평한 표면 또는 다른 상보적인 형상을 제공할 수 있다. 다른 표면 형상들 및 특징부들이 호스트 디바이스에 대한 스타일러스의 접촉 및 맞물림을 용이하게 하도록 고려된다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 표면들은 맞물림을 제공하기 위해 평평하거나, 만곡되거나, 오목하거나, 볼록하거나, 물결 모양이거나, 단차형이거나, 테이퍼지거나, 또는 다른 형상일 수 있다.
따라서, 스타일러스의 컴포넌트들 및 그의 조립체는 용량성 터치 입력, 호스트 디바이스와의 자기 결합, 및 호스트 디바이스로부터의 무선 충전을 용이하게 하는 방식으로 제공된다. 터치 센서는 스타일러스의 컴포넌트들의 조립 및 고정을 용이하게 하는 낮은 프로파일 형태로 입력 디바이스에 통합될 수 있다. 호스트 디바이스와의 무선 충전 및 자기 결합이 또한 용이해진다. 스타일러스에는 스타일러스를 이용하는 사용자 경험을 개선하는 소형 폼 팩터의 상기 특징부들이 제공될 수 있다. 유사한 결과들을 달성하기 위해 예시된 예들에서의 변형들이 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 명세서에 개시된 터치 기반 입력 디바이스들의 일부 실시예들이 스타일러스들에 관한 것이지만, 본 기술이 다른 입력 디바이스들을 포함하고 그들에 적용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 입력 디바이스는 전화, 태블릿 컴퓨팅 디바이스, 모바일 컴퓨팅 디바이스, 시계, 랩톱 컴퓨팅 디바이스, 마우스, 게임 제어기, 원격 제어부, 디지털 미디어 플레이어, 및/또는 임의의 다른 전자 디바이스를 포함할 수 있다. 추가로, 호스트 디바이스는 터치 기반 입력 디바이스와 상호작용하는 임의의 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 호스트 디바이스는 태블릿, 전화, 랩톱 컴퓨팅 디바이스, 데스크톱 컴퓨팅 디바이스, 웨어러블 디바이스, 모바일 컴퓨팅 디바이스, 태블릿 컴퓨팅 디바이스, 디스플레이, 텔레비전, 전화, 디지털 미디어 플레이어, 및/또는 임의의 다른 전자 디바이스를 포함할 수 있다.
위에서 설명된 다양한 기능들은 디지털 전자 회로부, 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 기법들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품들을 사용하여 구현될 수 있다. 프로그래밍가능 프로세서들 및 컴퓨터들은 모바일 디바이스들 내에 포함되거나 모바일 디바이스들로서 패키징될 수 있다. 프로세스들 및 로직 흐름들은 하나 이상의 프로그래밍가능 프로세서들에 의해 그리고 하나 이상의 프로그래밍가능 논리 회로부에 의해 수행될 수 있다. 범용 및 특수 목적 컴퓨팅 디바이스들 및 저장 디바이스들은 통신 네트워크들을 통해 상호연결될 수 있다.
일부 구현들은 전자 컴포넌트들, 예컨대 마이크로프로세서들, 기계 판독가능 또는 컴퓨터 판독가능 매체(대안적으로, 컴퓨터 판독가능 저장 매체들, 기계 판독가능 매체들, 또는 기계 판독가능 저장 매체들로 지칭됨)에 컴퓨터 프로그램 명령어들을 저장하는 저장소 및 메모리를 포함한다. 그러한 컴퓨터 판독가능 매체들의 일부 예들은 RAM, ROM, CD-ROM(read-only compact discs), CD-R(recordable compact discs), CD-RW(rewritable compact discs), 판독 전용 DVD(digital versatile discs)(예를 들어, DVD-ROM, 듀얼-레이어 DVD-ROM), 다양한 기록가능/재기록가능 DVD들(예를 들어, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW 등), 플래시 메모리(예를 들어, SD 카드들, 미니-SD 카드들, 마이크로-SD 카드들 등), 자기 및/또는 솔리드 스테이트 하드 드라이브들, 초고밀도 광 디스크들, 임의의 다른 광 또는 자기 매체들, 및 플로피 디스크들을 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체들은, 적어도 하나의 프로세싱 유닛에 의해 실행가능하고 다양한 동작들을 수행하기 위한 명령어들의 세트들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 저장할 수 있다. 컴퓨터 프로그램들 또는 컴퓨터 코드의 예들은, 컴파일러에 의해 생성되는 것과 같은 기계 코드, 및 인터프리터를 사용하여 컴퓨터, 전자 컴포넌트, 또는 마이크로프로세서에 의해 실행되는, 상위 레벨 코드를 포함한 파일들을 포함한다.
위의 논의가 소프트웨어를 실행시키는 마이크로프로세서 또는 멀티-코어 프로세서들을 주로 언급하지만, 일부 구현예들은 주문형 집적회로(ASIC)들 또는 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA)들과 같은 하나 이상의 집적 회로들에 의해 수행된다. 일부 구현예들에서, 그러한 집적 회로들은 회로 자체 상에 저장된 명령어들을 실행시킨다.
본 명세서 및 본 출원의 임의의 청구항들에서 사용된 바와 같이, 용어들 "컴퓨터", "프로세서", 및 "메모리" 모두는 전자 또는 다른 기술적인 디바이스들을 지칭한다. 이러한 용어들은 사람들 또는 사람들의 그룹들을 배제한다. 본 명세서의 목적들을 위해, 용어들 "디스플레이" 또는 "디스플레이하는"은 전자 디바이스 상에서 디스플레이하는 것을 의미한다. 본 명세서 및 본 출원의 임의의 청구항들에서 사용된 바와 같이, 용어들 "컴퓨터 판독가능 매체" 및 "컴퓨터 판독가능 매체들"은 컴퓨터에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하는 유형의(tangible) 물리적 물체들로 전적으로 한정된다. 이들 용어들은 임의의 무선 신호들, 유선 다운로드 신호들, 및 임의의 다른 임시 신호들을 배제한다.
사용자와의 상호작용을 제공하기 위해, 본 명세서에 설명된 발명 대상의 구현예들은 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위한 본 명세서에 설명된 바와 같은 디스플레이 디바이스, 및 사용자가 컴퓨터에 입력을 제공할 수 있게 하는 키보드 및 포인팅 디바이스, 예컨대 마우스 또는 트랙볼을 갖는 컴퓨터 상에서 구현될 수 있다. 사용자와의 상호작용을 제공하기 위해 다른 종류들의 디바이스들이 또한 사용될 수 있으며; 예를 들어, 사용자에게 제공되는 피드백은 시각적 피드백, 청각적 피드백, 또는 촉각적 피드백과 같은 임의의 형태의 감각 피드백일 수 있고; 사용자로부터의 입력은 음향, 음성, 또는 촉각적 입력을 포함하는 임의의 형태로 수신될 수 있다.
위에서-설명된 특징들 및 애플리케이션들 중 많은 것은 컴퓨터 판독가능 저장 매체(또한 컴퓨터 판독가능 매체로 지칭됨) 상에 기록된 명령어들의 세트로서 규정되는 소프트웨어 프로세스들로서 구현된다. 이들 명령어들이 하나 이상의 프로세싱 유닛(들)(예를 들어, 하나 이상의 프로세서들, 프로세서들의 코어들, 또는 다른 프로세싱 유닛들)에 의해 실행될 때, 그들은 프로세싱 유닛(들)으로 하여금 명령어들에서 표시된 액션들을 수행하게 한다. 컴퓨터 판독가능 매체들의 예들은, CD-ROM, 플래시 드라이브들, RAM 칩들, 하드 드라이브들, EPROM 등을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 컴퓨터 판독가능 매체들은 무선으로 또는 유선 연결들을 통해 전달하는 반송파(carrier wave)들 및 전자 신호들을 포함하지 않는다.
본 명세서에서, 용어 "소프트웨어"는 판독 전용 메모리에 상주하는 펌웨어 또는 자기 저장소에 저장된 애플리케이션들을 포함하는 것으로 의미되며, 이들은 프로세서에 의한 프로세싱을 위해 메모리로 판독될 수 있다. 또한, 일부 구현예들에서, 본 개시내용의 다수의 소프트웨어 양태들은 본 개시내용의 별개의 소프트웨어 양태들을 유지하면서 더 큰 프로그램의 서브-부분들로서 구현될 수 있다. 일부 구현예들에서, 다수의 소프트웨어 양태들은 또한 별개의 프로그램들로서 구현될 수 있다. 마지막으로, 본 명세서에 설명된 소프트웨어 양태를 함께 구현하는 별개의 프로그램들의 임의의 조합은 본 개시내용의 범주 내에 있다. 일부 구현예들에서, 소프트웨어 프로그램들은, 하나 이상의 전자 시스템들 상에서 동작하도록 설치될 때, 소프트웨어 프로그램들의 동작들을 실행시키고 수행하는 하나 이상의 특정 기계 구현예들을 정의한다.
컴퓨터 프로그램(또한, 프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션, 스크립트 또는 코드로서 알려짐)은 컴파일된 언어 또는 해석된 언어, 선언 언어 또는 절차 언어를 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 이는 독립형 프로그램으로서, 또는 모듈, 컴포넌트, 서브루틴, 오브젝트 또는 컴퓨팅 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛으로서의 형태를 포함하는 임의의 형태로 배포(deploy)될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템 내의 파일에 대응할 수 있지만, 대응할 필요는 없다. 프로그램은, 다른 프로그램들 또는 데이터(예를 들어, 마크업 언어 문서에 저장된 하나 이상의 스크립트들)를 유지하는 파일의 일부에, 해당 프로그램에 전용된 단일 파일에, 또는 다수의 협력 파일들(예를 들어, 하나 이상의 모듈들, 서브 프로그램들 또는 코드의 일부들을 저장하는 파일들)에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 컴퓨터 상에서, 또는 하나의 사이트에 위치되거나 다수의 사이트들에 걸쳐 분산되고 통신 네트워크에 의해 상호연결되는 다수의 컴퓨터들 상에서 실행되도록 배치될 수 있다.
개시된 프로세스들에서 블록들의 임의의 특정한 순서 또는 계층이 예시적인 접근법들의 예시임이 이해된다. 설계 선호도들에 기초하여, 프로세스들에서 블록들의 특정한 순서 또는 계층이 재배열될 수 있거나, 또는 모든 예시된 블록들이 수행될 수 있는 것이 이해된다. 블록들 중 일부가 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, 소정의 상황들에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 게다가, 위에서 설명된 실시예들에서의 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 실시예들에서 그러한 분리를 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품에 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품들로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
이전의 설명은 당업자가 본 명세서에 설명된 다양한 양태들을 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 양태들에 대한 다양한 변형들은 당업자들에게 용이하게 명백할 것이며, 본 명세서에 정의된 일반적인 원리들은 다른 양태들에 적용될 수 있다. 따라서, 청구항들은 본 명세서에 도시된 양태들로 제한되는 것으로 의도되는 것이 아니라, 언어 청구항들에 부합하는 전체 범주로 허용되어야 하며, 여기서 단수의 요소에 대한 언급은 구체적으로 그와 같이 언급되지 않는 한 "오직 하나만"을 의미하도록 의도되는 것이 아니고, 오히려 "하나 이상"을 의미하는 것으로 의도된다. 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 용어 "일부"는 하나 이상을 지칭한다. 남성 대명사(예를 들어, 그의)는 여성 및 중성(예를 들어, 그녀의 및 그것의)을 포함하고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 표제들 및 부제목들은, 존재한다면, 오직 편의를 위해서만 사용되며 본 개시내용을 제한하지 않는다.
서술 문구들 "~ 하도록 구성되는", "~ 하도록 동작가능한", 및 "~ 하도록 프로그래밍된"은 대상의 임의의 특정한 유형의 또는 비유형의 변형을 암시하지 않고, 오히려 상호교환가능하게 사용되도록 의도된다. 예를 들어, 동작 또는 컴포넌트를 모니터링 및 제어하도록 구성된 프로세서는 또한, 동작을 모니터링 및 제어하도록 프로그래밍되는 프로세서, 또는 동작을 모니터링 및 제어하도록 동작가능한 프로세서를 의미할 수 있다. 마찬가지로, 코드를 실행시키도록 구성된 프로세서는 코드를 실행시키도록 프로그래밍되거나 코드를 실행시키도록 동작가능한 프로세서로서 해석될 수 있다
"양태"와 같은 구절은 그러한 양태가 본 기술에 필수적이거나 또는 그러한 양태가 본 기술의 모든 구성들에 적용된다는 것을 암시하지 않는다. 양태와 관련된 개시내용은 모든 구성들 또는 하나 이상의 구성들에 적용될 수 있다. 양태와 같은 구절은 하나 이상의 양태들을 지칭할 수 있고 그 반대의 경우도 마찬가지이다. "구성"과 같은 구절은 그러한 구성이 본 기술에 필수적이거나 또는 그러한 구성이 본 기술의 모든 구성들에 적용된다는 것을 암시하지 않는다. 구성과 관련된 개시내용은 모든 구성들 또는 하나 이상의 구성들에 적용될 수 있다. 구성과 같은 구절은 하나 이상의 구성들을 지칭할 수 있고 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
본 명세서에서 단어 "예시적인"은 "예 또는 예시의 역할을 하는 것"을 의미하기 위해 사용된다. "예"로서 본 명세서에 설명된 임의의 양태 또는 설계는 반드시 다른 양태들 또는 설계에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다
당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 공지되거나 추후에 알려지게 될 본 개시내용 전반에 걸쳐 설명된 다양한 양태들의 요소들에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물은 본 명세서에서 참조로서 명시적으로 포함되며 청구항들에 포함되는 것으로 의도된다. 또한, 본 명세서에 개시된 어떠한 것도 그러한 개시내용이 청구범위에 명시적으로 언급되었는지 여부에 관계없이 대중에게 전용되도록 의도되는 것은 아니다. 어떠한 청구항 구성요소도, 그 구성요소가 "수단"이라는 구절을 사용하여 명시적으로 인용되어 있지 않거나 또한 방법 청구항의 경우 구성요소가 "단계"라는 구절을 사용하여 인용되지 않는 한, 35 U.S.C. §112의 제6 단락의 규정 하에서 해석되어서는 안된다. 더욱이, 용어 "포함한다", "갖는다" 등이 상세한 설명 또는 청구항들에 사용되는 범위까지, 그러한 용어는, 청구항에서 "포함하다"가 전이 어구로서 이용되는 경우 해석되는 바와 같이, 용어 "포함하다"와 유사한 방식으로 포괄적으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 스타일러스로서,
    비전도성 재료를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내에 있고 금속 재료를 포함하고 충전 윈도우를 갖는 프레임 조립체; 및
    상기 충전 윈도우 내에 있고 상기 하우징에 인접한 무선 전력 수신기를 포함하고,
    상기 프레임 조립체는 제1 프레임 및 제2 프레임을 포함하고, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임은 상기 충전 윈도우를 한정하기 위해 함께 결합되는, 스타일러스.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 프레임 내에 있고 상기 무선 전력 수신기에 동작가능하게 연결된 배터리 팩; 및
    상기 제1 프레임 내의 프로세싱 유닛 회로 보드 세트(processing unit circuit board set)를 추가로 포함하는, 스타일러스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스타일러스는 안테나 조립체를 추가로 포함하고, 상기 안테나 조립체는,
    상기 제2 프레임의 외부로 연장되는 안테나;
    상기 프로세싱 유닛 회로 보드 세트에 연결된 커넥터; 및
    상기 안테나를 상기 커넥터에 연결하고 상기 제2 프레임과 상기 배터리 팩 사이에서 연장되는 송신 라인을 포함하는, 스타일러스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스타일러스는,
    상기 제1 프레임의 제1 윈도우 내의 제1 스타일러스 자석; 및
    상기 제2 프레임의 제2 윈도우 내의 제2 스타일러스 자석을 포함하며, 상기 제1 및 제2 스타일러스 자석들이 호스트 디바이스의 호스트 자석들과 정렬될 때, 상기 무선 전력 수신기는 상기 호스트 디바이스의 무선 전력 송신기와 정렬되는, 스타일러스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 상기 스타일러스의 길이를 따라 연장되는 실질적으로 평평한 외부 표면을 형성하는 종방향 부분을 갖는, 스타일러스.
  7. 스타일러스로서,
    상기 스타일러스의 길이를 따라 연장되는 실질적으로 평평한 외부 표면을 형성하는 종방향 부분을 갖는 하우징;
    상기 하우징 내에 있고 상기 종방향 부분의 상기 실질적으로 평평한 외부 표면에 인접한 무선 전력 수신기; 및
    호스트 디바이스의 대응하는 호스트 자석들에 자기적으로 결합하기 위한 다수의 스타일러스 자석들을 포함하며, 상기 스타일러스 자석들은 상기 하우징 내에 있고 상기 종방향 부분의 상기 실질적으로 평평한 외부 표면에 인접하고, 상기 스타일러스 자석들이 상기 호스트 자석들과 정렬될 때, 상기 무선 전력 수신기는 상기 호스트 디바이스의 무선 전력 송신기와 정렬되는, 스타일러스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 하우징은 상기 스타일러스의 그립 영역(grip region)을 한정하고, 상기 스타일러스는,
    상기 그립 영역에서 상기 하우징의 내측 표면을 따라 원주방향으로 그리고 종방향으로 분포된 다수의 감지 요소들을 포함하는 용량성 터치 센서를 추가로 포함하며, 상기 용량성 터치 센서는 상기 스타일러스 자석들 중 하나와 상기 하우징 사이에 방사상으로 위치되는, 스타일러스.
  9. 제7항에 있어서, 상기 스타일러스는 제1 프레임 및 제2 프레임을 포함하는 프레임 조립체를 추가로 포함하며, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임은 충전 윈도우를 한정하기 위해 그리고 상기 충전 윈도우 내에서 상기 무선 전력 수신기를 지지하기 위해 함께 결합되는, 스타일러스.
  10. 제9항에 있어서, 상기 다수의 스타일러스 자석들은 상기 제1 프레임 내의 제1 자석 및 상기 제2 프레임 내의 제2 자석을 포함하는, 스타일러스.
  11. 제9항에 있어서,
    프로세싱 유닛 회로 보드 세트;
    상기 하우징에 대해 이동가능한 팁; 및
    상기 팁에 힘이 인가될 때 상기 프로세싱 유닛 회로 보드 세트에 표시하도록 구성된 힘 센서를 추가로 포함하는, 스타일러스.
  12. 스타일러스로서,
    외측 표면을 갖고, 상기 외측 표면을 지나 돌출되는 컴포넌트를 지지하는 프레임 조립체;
    상기 프레임 조립체 주위에 위치되고 그의 리세스 내에 상기 컴포넌트의 일부분을 수용하는 탄성 인서트;
    상기 탄성 인서트 주위에 위치된 가요성 터치 센서; 및
    상기 가요성 터치 센서 주위에 위치된 하우징을 포함하는, 스타일러스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프레임 조립체, 상기 탄성 인서트, 상기 터치 센서, 및 상기 하우징 내의 프로세싱 유닛 회로 기판 세트;
    상기 하우징에 대해 이동가능한 팁; 및
    상기 팁에 힘이 인가될 때 상기 프로세싱 유닛 회로 보드 세트에 표시하도록 구성된 힘 센서를 추가로 포함하는, 스타일러스.
  14. 제13항에 있어서, 상기 터치 센서는 상기 하우징 내에 원주방향으로 그리고 종방향으로 분포된 다수의 감지 요소들을 포함하고, 상기 감지 요소들 각각은 사용자가 상기 하우징의 대응하는 부분과 접촉하고 있을 때 상기 프로세싱 유닛 회로 보드 세트에 표시하도록 구성되는, 스타일러스.
  15. 제12항에 있어서, 상기 컴포넌트는 상기 프레임 조립체 내의 개구를 덮는 덮개인, 스타일러스.
  16. 제12항에 있어서, 상기 컴포넌트는 상기 프레임 조립체의 윈도우 내의 자석인, 스타일러스.
  17. 제12항에 있어서, 상기 탄성 인서트는 상기 프레임 조립체와 상기 가요성 터치 센서 사이에 방사상으로 위치되고, 상기 가요성 터치 센서를 상기 하우징에 대해 방사상 외향으로 편향시키는, 스타일러스.
  18. 제12항에 있어서, 상기 하우징은 상기 하우징의 종방향 길이를 따라 연장되는 만곡된 부분 및 평평한 부분을 각각 갖는 내측 및 외측 표면들을 포함하는, 스타일러스.
  19. 제12항에 있어서, 상기 탄성 인서트는 발포체 본체(foam body)를 포함하는, 스타일러스.
  20. 제12항에 있어서, 상기 탄성 인서트는 상기 터치 센서를 상기 프레임 조립체에 접합하는 감압 접착제를 포함하는, 스타일러스.
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