KR20080075804A - 경사 터치 제어패널 - Google Patents

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KR20080075804A
KR20080075804A KR1020080013052A KR20080013052A KR20080075804A KR 20080075804 A KR20080075804 A KR 20080075804A KR 1020080013052 A KR1020080013052 A KR 1020080013052A KR 20080013052 A KR20080013052 A KR 20080013052A KR 20080075804 A KR20080075804 A KR 20080075804A
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KR1020080013052A
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해럴드 필립
나이젤 스티븐 다니엘 힌슨
크리스토퍼 카일 아드
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큐알쥐 리미티드
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Abstract

본 발명은 사용자 표시에 응답하여 장치를 제어하는 제어패널에 관한 것으로, 상기 제어패널은 감지면을 갖는 위치감지소자(60)와 위치 인터페이스 회로(76)를 구비한다. 상기 위치 인터페이스 회로(76)는 물체(100)가 상기 위치감지소자(60)의 감지면에 접촉될 때 상기 감지면 상에서 물체(100)의 위치를 판단하도록 동작될 수 있다. 적어도 하나의 압력감지장치(54,66)와 위치감지소자(60)의 감지면은 상기 물체에 의해 가해진 압력에 응답하여 상기 압력감지장치에 대한 상기 감지면의 변위가 상기 압력감지장치에 의해 검출될 수 있다는 의도로 구성된다. 이와 같이, 일예로, 상기 위치 인터페이스 회로(76)는 상기 감지면상에 있는 물체의 위치를 상기 압력감지장치에 의해 검출된 압력과 상관시킴으로써 복수의 사용자 표시신호들 중 하나 이상을 식별하도록 동작될 수 있다. 상기 감지면은 가상 버튼을 표현하는 사전 설계되고 기설정된 위치들을 포함할 수 있어, 그 결과 물체가 위치감지소자의 감지면 위에 있는 복수의 기설정된 위치들 중 하나에 있는지 여부를 판단함으로써, 상기 위치 인터페이스 회로(76)는 상기 기설정된 위치들 중 하나에 있는 상기 물체의 위치를 상기 검출된 압력과 상관시킴으로써 사용자 표시신호를 식별할 수 있고, 상기 기설정된 각각의 위치는 상기 복수의 사용자 표시신호들 중 하나에 대응한다.
경사 터치 제어패널, 위치감지소자, 위치 인터페이스 회로

Description

경사 터치 제어패널{Tilting Touch Control Panel}
본 발명은 사용자 입력에 응답하여 장치를 제어하기 위한 제어패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명은 터치 감지수단 및 기계적 입력수단 모두를 갖는 제어패널에 관한 것이다.
많은 장치들, 예컨대 휴대용 미디어 플레이어, 디지털 카메라, 이동전화 등과 같은 장치들에 대해 컴팩트하고 사용자 친화적인 제어패널들에 대한 수요가 늘어가고 있다. 이들 장치들은 더 작아지고 있고 더 많은 기능들이 제공되고 있다. 이 증가한 기능들을 가장 잘 이용하기 위해, 사용자에게 표시되는 제어패널(즉, 사용자 인터페이스)은 사용하기에 인체공학적이며 심플하고 직관적이며, 사용자가 장치의 기능들에 빨리 접속하게 하는 것이 중요하다. 또한 미학적 즐거움과 튼튼하면서도 제조하기에 간단한 제어패널이 요구되고 있다.
제어패널들은 터치감지 입력부(예컨대, 용량성 위치센서)와 기계적 입력부(예컨대, 종래 푸쉬버튼/스위치) 모두를 포함하는 것으로 알려져 있다. 예컨대, 애플컴퓨터가 제조한 "아이팟 미니(iPod mini)"는 많은 스위치들 위에 터치감지 스크롤 휠(scroll wheel)이 있다.
도 1a는 이러한 종류의 제어패널의 예를 평면도로 개략 도시한 것이다. 도 1b는 도 1a에서 도시된 AA'를 따라 취한 제어패널의 횡단면도를 개략 도시한 것이다. 제어패널(2)은 피제어장치의 벽(4)에 장착되어 있다. 제어패널은 1개의 링과 4개의 종래 스위치들(8)의 형태인 용량성 위치센서(6)를 포함한다. 이들은 적절한 제어회로(미도시)에 결합된다.
용량성 센서(6)는 플랫폼 인쇄회로기판(PCB)(10)상에 형성된다. 플랫폼 PCB(10)와 용량성 센서(6)는 외부 보호층(14)에 의해 덮여져 있다. 플랫폼 PCB(10)는 장치의 벽(4) 내에 있는 개구 안쪽에서 움직일 수 있도록 중앙 지지부(12)에 대해 상하구동 가능하게 장착되어 있다. 지지부(12)는 베이스 PCB(16)에 부착되어 있다. 베이스 PCB(16)와 벽(4)은 함께 고정되어 있다. 제어회로에 의해 용량성 센서(6) 위에 터치하는 사용자의 손가락 위치가 결정되고 장치를 제어하기 위해 사용될 수 있다.
스위치들(8)은 용량성 센서(6) 아래에 있는 베이스 PCB(16)에 장착되어 있다. 장치의 그밖의 다른 곳 대신에 용량성 센서 아래에 스위치들을 장착함으로써, 제어패널의 풋프린트(footprint)가 줄어든다. 각 스위치(8)는 중앙전극(8a) 위에 배치된 변형가능한 격막(8b)을 구비한다. 각 격막은 베이스 PCB(16)로부터 멀리 플랫폼 PCB(10)의 아래에 닿는 높이까지 뻗어 있다. 스위치 동작은 중앙전극(8a)에 닿도록 선택된 격막을 변형시킴으로써 이루어 진다. 이는 원하는 스위치 위에 용량성 센서를 누름으로써 행해진다. 이는 플랫폼 PCB(10)가 중앙 지지부(12)에 대해 기울어지게 하고 선택된 스위치의 격막을 눌러 중앙전극과 접촉하게 한다.
사용자는 용량성 센서와 스위치들의 적절한 사용을 통해 명령을 제공한다. 예컨대, 장치가 휴대용 음악 플레이어이고 사용자가 장치에 저장된 특정 트랙을 재생하고 싶은 경우, 사용자는 스위치들 중 적절한 하나를 활성화시켜 상기 장치가 이용가능 트랙의 리스트를 보여주게 할 수 있으며, 그런 후, 용량성 센서 주위로 손가락을 움직여 이용가능 트랙들을 통해 스크롤하게 하여, 마침내 스위치들 중 또 다른 하나를 눌러 원하는 트랙의 재생을 시작한다. 중앙버튼은 종종 미국특허출원 2003/0095096에 기술된 기능을 활성화하기 위한 추가 입력형태로 또한 포함된다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 제어패널(2)이 컴팩트하고 직관적인 사용자 인터페이스를 제공하나, 많은 단점들이 있다. 예컨대, 플랫폼 PCB(10)와 벽(4) 사이에 갭(20)이 있다. 이는 장치의 내부가 밀봉되지 않는 것을 의미한다. 따라서, 먼지와 액체가 장치에 들어가서 손상을 일으킬 수 있다. 또한, 경사장치의 기계적 특성은 마모되어 결국에는 고장나는 경향이 있다. 더욱이, 전체 플랫폼 PCB(10)가 지지부 주위로 경사에 자유롭기 때문에, 스위치들이 우연히, 예컨대, (더욱이 하나 이상의 스위치를 활성화 시킬 수 있는) 스위치들 사이의 중간을 누름으로써 활성화될 수 있다. 마지막으로, 장치가 기능을 활성화시키기 위해 상당한 손가락 동작을 필요로 하는데, 이는 감지면에 스크롤 동작을 수행한 후 사용자는 손가락을 들어올려 이용가능한 스위치들 중 하나로 이동하게 하여 누를 스위치를 찾아야 하기 때문이다. 이 동작은 또한 추가적인 원치않는 스크롤링 동작을 야기하는데, 이는 사용자의 손가락이 종종 순전히 수직 이동으로 감지면에서 들어올려지지 않아, 의도하지 않은 메뉴를 선택하게 되기 때문이다.
또 다른 종류의 제어패널이 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 미국특허 7,279,647에 기술되어 있다. 도 2a는 장치를 제어하기 위한 제어패널(22)을 평면도로 개략 도시한 것이다. 도 2b는 BB'를 따라 취한 제어패널(22)의 횡단면도를 개략 도시한 것이다. 제어패널(22)은 1개의 링과 4개의 스위치(28) 형태의 PSE(26)를 포함하는 점에서 도 1a 및 도 1b에 도시된 제어패널(2)과 유사한 전반적인 기능 수준을 갖는다.
제어패널(22)은 용량성 센서(26)와 스위치(28)를 갖는 PCB 기판(36)과, 상기 기판(26) 위에 놓인 표면패널(24)과, 외부보호 유연막(34)을 구비한다. 플라스틱 표면패널(24)은 장치의 벽에 일체로 형성되어 있다. 센서(26)는 환형 형태이며 기판(36)에 증착된 도전성 재료영역(27)을 구비한다. 4개의 도전성 영역들은 안쪽이 비도전성 재료로 된 원형 개구영역들(31)을 갖는다. 이들 개구영역들(31)은 4개 스위치들의 위치에 대응한다. 각 개구영역(31)내에 대응하는 스위치의 스위치 접촉부으로서 작동하는 중앙전극(28a)이 있다. 전기연결(42)이 각 중앙전극으로부터 기판(36)을 지나 스위치 단자가 감지회로에 연결되게 한다.
제어패널(22)은 센서의 감지영역 내 정전용량(capacitance) 분포를 판단하도록 동작되는 위치감지회로에 연결된다. 센서(26) 부근의 사용자 손가락과 같은 물체가 감지영역내 상기 물체의 위치에 따라 다르게 각각의 도전성 영역의 정전용량에 영향을 끼친다. 각각의 도전성 영역의 접지에 대한 정전용량의 측정이 취해지고, 물체가 있음으로 인해 야기된 정전용량에서의 변화로부터 센서상의 물체의 위치가 판단된다. 이 위치를 나타내는 제어신호가 장치를 제어하기 위해 적절한 동작 을 취하는 장치 컨트롤러에 보고된다.
각각의 4개 스위치(28)는 각각의 중앙전극들(28a) 중 하나위에 배치된 변형가능한 도전성 격막(28b)을 구비한다. 격막(28b)이 이완상태에 있는 경우(즉, 어떠한 변형력도 가해지지 않은 경우), 중앙전극(28a)에 접촉하지 않고 스위치는 개방상태에 있다. 격막들(28b)은 위로 돌출하도록 표면패널(24)에 있는 각각의 홀들을 통해 뻗어 있다. 유연한 보호막(34)은 돌출하는 격막들 위에 놓이도록 링 형태이며 상부면에 있는 후미부내에서 표면패널(24)에 부착되어 있다.
스위치 작동은 고유 격막(28b) 위로 사용자 가압에 의해 상기 격막을 충분히 눌러 중앙전극(28a)과 접촉하여, 이에 따라 스위치가 폐쇄상태에 놓이게 행해진다. 이는 고유위치에 있는 유연한 보호막(34)을 누름으로써 행해진다. 회로는 컨트롤에 고유의 제어신호를 전송함으로써 이에 응답하게 구성되어 장치를 제어하게 적절한 동작을 취하게 할 수 있다. 이 구성은 표면이 완전히 밀봉될 수 있다는 점에서 도 1a 및 도 1b의 설계보다 이점이 있다. 그러나, 상기 설계는 여전히 사용자가 스크롤 동작 후에 손가락으로 스위치를 위치지정해야며, 메뉴 선택에 에러가 발생할 수 있다는 점이 단점이다. 명백히, 도 2a 및 도 2b의 설계는 필요하다면 표면(24) 아래에 중앙 스위치를 포함할 수 있다.
도 1a 및 도 1b와 도 2a 및 도 2b에 도시된 제어패널은 각각 시간에 걸쳐 마모되고 파열되어 결국 고장나게 되는 4개의 스위치들로 구성된다. 형성된 스위치들의 개수는 이러한 제어패널들이 필요한 추가 제조단계들을 만들어내기가 더욱 어렵다는 것을 의미한다. 양 타입의 성능은 사용자가 스크롤링 선택이 수행된 후 기능 을 '엔터(enter)'하기 위해 스위치를 위치지정하는 요구조건에 의해 추가적인 손가락 동작 및 오류를 발생할 수 있는 불리한 영향을 받는다.
사용자가 장치를 제어하게 하는 다른 제어패널 시스템들이 알려져 있다. 예컨대, 국제특허출원 WO 2006029974는 사용자가 터치패드와 상기 터치패드에 접촉하는 지점의 위치를 결정하기 위한 수단들을 포함하는 시스템을 개시하고 있다. 상기 시스템은 터치패드에 사용자가 가한 힘이 소정치를 초과하는 경우 기계적 피드백을 사용자에게 제공하도록 또한 구성되어 있다. 이는 프레임내에 터치패드를 이동가능하게 부유시키고 압력이 가해질 때 프레임내에 터치패드의 이동을 감지함으로써 이루어진다. 상기 시스템은 접촉지점의 위치와 접촉지점에 가해진 압력이 상관될 수 있는 구성을 전혀 개시하거나 제안하고 있지 않다. 더욱이, 터치패드는 프레임으로부터 물리적으로 떨어져 있기 때문에, 상기 터치패드와 프레임을 먼지와 액체에 의한 침투에 취약하게 하는 갭들이 남겨져 있다.
US 6,239,790은 터치패드 어셈블리를 터치하는 물체에 의해 가해진 압력의 위치를 나타내는 컴퓨터에 신호를 제공하기 위한 터치패드 어셈블리를 개시하고 있다. 터치패드 어셈블리는 X 및 Y 위치와 반도체 저항센서로 형성된 압력감지층을 포함한다. 상기 구성이 사용자 입력에 의해 가해진 위치와 압력을 결정할 수 있더라도, 상기 시스템은 복잡하다. 또한, 상기 시스템은 기본적으로 입력 압력의 연은은 범위의 측정과 관계 있으며 상기 시스템은 반도에 센서들을 이용하여 실행되기 때문에, 실제로 검출될 수 있는 검출가능한 입력 압력의 범위가 한정된다.
US 2007/0052691은 이동가능한 터치패드를 포함하는 입력장치를 개시하고 있 다. 상기 장치는 사용자가 상기 터치패드를 터치하는 지점을 판단하기 위한 수단과 사용자가 상기 터치패드에 터치하는 지점을 나타내는 제어신호를 발생하기 위한 수단을 포함한다. 이동 표시부 그룹이 이동가능한 터치패드의 이동을 검출하여 상기 터치패드의 이동을 나타내는 다수의 추가 제어신호들을 생성한다. 사용자 입력 위치와 피검출 터치패드의 이동 모두를 가능하게 하나, 이 시스템은 기설정된 임계치를 넘는 사용자 입력압력을 검출할 수 있는 개개 작동압력을 검출하지 못한다. 더욱이, 상기 개시된 시스템은 프레임의 이동을 검출하기 위해 많은 이동센서들을 필요로 하며, 이는 전체적으로 입력장치의 비용과 복잡도를 증가시킬 수 있다. 또한, 터치패드는 장치의 나머지와 물리적으로 떨어져 있기 때문에, 장치가 먼지와 액체에 의한 침투에 취약하게 하는 갭들이 남아있게 된다.
US 2004/08995는 디스플레이장치와 일체로 형성된 터치패드를 포함하는 시스템을 개시하고 있다. 디스플레이 장치는 상기 디스플레이 장치와 접촉한 프레임에 대해 상기 디스플레이 장치가 이동되게 하는 기계적 시스템에 부착되어 있다. 사용자가 터치패드를 터치하면, 터치패드에 터치된 위치와 압력이 검출되고 디스플레이 장치가 이에 따라 움직인다. 이와 같은 기계적 시스템은 눌려지는 방향으로 스크린을 이동하게 하는 구성을 제공한다.
본 발명은 상술한 종래 기술 문헌들의 단점을 해결한 향상된 제어패널을 개발하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 태양에 따르면, PSE에 가해진 물체의 위치를 판단하도록 동작될 수 있는 위치 인터페이스 회로("PIC")에 결합된 위치감지소자("PSE")와, 상기 PSE 아래에 있는 적어도 하나의 압력감지장치("PSD")를 구비하고, 상기 PSD는 사용자 조작가능한 사용자 인터페이스 위에 있는 다수의 위치들에 가해진 사용자 압력에 응답하는 제어패널이 제공된다. PIC 또는 엔드 애플리케이션(end application)은, 예컨대, 별도의 버튼 위치로 PSE의 손가락 이동 또는 들어올리기를 할 필요없이 PSD에 의해 감지된 압력을 LCD상의 메뉴 항목과 같이 사용자 피드백 디스플레이와 상관된 '엔터(enter)' 또는 '발생(make it happen)' 기능으로 해석함으로써, 사용자의 압력 입력 특성을 판단한다. PIC는 또한 PSD 압력 증가시에 사용자의 손가락 위치에 대한 지식을 가짐으로써 이 상관관계를 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 태양에 따르면, 일예로, 물체가 PSE의 감지면의 적어도 일부분 상에 있는 임의의 위치에서 가해지더라도, 활성 압력 임계치를 초과하는 압력으로 물체가 PSE 감지면에 가하는 압력 이벤트가 PSD에 의해 검출될 수 있다. 몇몇 예에서, PSE는 PSD에 대해 변위가능하게 장착되므로 상기 압력 이벤트가 상기 압력감지장치에 의해 검출될 수 있다는 의도로 활성 임계치를 넘어선 물체에 의해 가해진 압력이 상기 위치감지소자를 변위되게 한다. 본 발명의 또 다른 태양은 제 1 태양에 다른 제어패널을 갖는 사용자 제어장치를 포함한다.
PSE는 예컨대 용량성 또는 힘 감지저항(force sensing resistive, "FSR")과 같은 임피던스 기반이거나, 광학적 또는 음향적 방법들과 같은 논임피던스(non-impedence) 기반일 수 있다. 바람직하기로 감지층은 적용요건에 따라 1차원 또는 2차원 터치위치 중 하나로서 사용자 입력을 해석할 수 있는 용량성 PSE이다. PSE에 의한 상대위치 측정 또는 절대위치 측정 모두가 다양한 실시예에서 허용될 수 있다. 이들 센서 타입들은 해당기술분야에 잘 알려져 있으므로 본 명세서에서 더 이상 언급하지 않는다.
PSD는 엔드 애플리케이션 프로세서 또는 PIC에 의해 읽어질 수 있고 압축시에 갈바닉 접촉 폐쇄를 제공하는 변형가능한 돔스위치일 수 있다. 편의상 이러한 타입의 PSD는 가압될 때 사용자에게 기계적 클릭 피드백을 제공할 수 있다. 다른 타입의 PSD는 예컨대 FSR, 광학 단속기(optical interrupter), 압전결정 또는 가압시 서로에 대해 이동하는 2개의 도전판을 감지함으로써 동작될 수 있는 용량성 스위치를 이용할 수 있다. 이러한 논갈바닉 타입의 PSD는 긴 수명의 이점을 갖고 있는데, 이는 논갈바닉 타입이 부식, 산화 또는 습기 영향을 받지 않기 때문이다. 그러나, PSD가 사용자에게 클릭 피드백을 제공하지 않는 경우, 햅틱장치가 PSD로의 사용자의 압력 입력시에 쉐이킹(shaking) 또는 충격과 같은 기계적 피드백을 제공하도록 사용될 수 있다.
'변형가능한 돔스위치'는 제한 없이 임의의 구성으로 되는 임의의 타입의 스위치, 예컨대, 접촉 피드백과 함께 또는 접촉 피드백 없이, 금속 돔스위치, 도전성 고무돔, 도전성 플라스틱돔, 촉지 버튼, 막버튼, 또는 다른 전기기계적 스위칭 장치를 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
제어패널은 PSE가 장착되는 기판 또는 지지부를 더 구비할 수 있다. PSD는 지지부 아래에 위치될 수 있고 상기 지지부 상에 장착된 PSE를 가압 및 감압함으로써 개방상태와 폐쇄상태 사이에서 변하도록 구성된다.
제어패널은 PSE가 제어패널내에 장착된 지지부를 유지하기 위한 수단을 더 구비할 수 있다. 제어패널은 또한 예컨대 PSD가 개방상태와 폐쇄상태에 있는 위치들 사이에서 스프링 수단과 같이 지지부의 변위를 제어하기 위한 수단을 구비할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 지지부의 변위를 유지 및 제어하는 수단들이 통일되어 있다.
제어패널은 PSE 위에 놓인 가요성 면 패널 또는 변형가능 면 패널을 구비할 수 있고, PSE는 이동 플랫폼과 같은 기계적 구조를 통해 PSD 위에 놓인다. 더욱이, 제어패널은 추가적으로 상기 면 패널 위에 놓인 보호성 유연막을 구비할 수 있다. 이는 효과적으로 밀봉되면서 여전히 PSE 및 PSD의 활성을 가능하게 하는 외부면을 갖는 제어패널을 형성한다. 장치의 이동가능부의 외주 주위로 개스킷을 이용한 씰링(sealing)이 또한 형성된다.
PSE는 임의의 소정의 경로, 예컨대, 원형과 같은 폐쇄경로와 선 또는 곡선과 같은 개방경로를 따라 배열될 수 있다. 마찬가지로, PSD는 필요에 따라 PSE 아래 위치에 위치지정될 수 있다. 더욱이, 제어패널에는 PSE의 감지영역 외부에 있는 추가 기계적 또는 터치식 감지 스위치가 형성될 수 있다.
본 발명의 제어패널은 회전패널(즉, 반원 또는 오메가 형태와 같이 원 또는 곡선 배열의 PSE), 경사 패드(tilt pad) 또는 트랙 패드(track pad)(즉, 정사각형, 직사각형, 타원형 또는 다른 적절한 형태의 배열의 PSE)의 형태일 수 있다. 용량성 PSE는 기설정된 방식으로 배열된 단일 또는 다수의 도전성 전극, 예컨대, 구리전극, 탄소전극 또는 투명 인듐-주석-산화물(ITO) 전극으로 구성될 수 있다. ITO 기반의 용량성 PSE는 백릿(backlit)이거나 LCD 또는 LED 디스플레이와 같은 그래픽 디스플레이 전면에 배치될 수 있는 투명 또는 반투명 PSE를 제공하도록 사용될 수 있다. 따라서, PSE는 제어패널을 포함하는 장치의 적용에 따라 불투명 또는 실질적으로 투명하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 사용된 PSD는 단일 힘 또는 이중 힘이도록 구성될 수 있다. PSD가 단일 힘인 경우, PSD의 상태를 변경시키기에 충분한 힘을 가함으로써 제어패널을 포함하는 장치의 ("엔터" 또는 "발생"과 같은) 필요한 모드 또는 기능이 활성화되어 진다. PSD가 이중 힘인 경우, 최초 또는 '초기' 압력 입력을 유발하기에 충분한 힘에 뒤이어 제 2 또는 '최종' 압력 입력을 유발하게 하는 PSE에 대한 추가 힘 또는 압력을 가함으로써, 2개 기능 또는 기능 단들이 장치에 제어될 수 있다. 사용자가 PSE 면을 이용하여 메뉴항목 또는 기능들에 대해 스크롤하고, 그런 후 선택된 기능의 '미리보기'를 발생시키는 최초 압력 입력을 활성화시키게 가볍게 눌러지는 예가 있을 수 있다; 그리고 나서 더 강한 사용자 압력이 '발생'을 할 수 있다. 컨트롤러는 특정 장치에 사용된 동작 소트트웨어를 기초로 필요로 한 기능 또는 동작을 판단하도록 PSD로부터의 신호를 해석할 수 있다.
PSD는 압력 이벤트 동안 변위를 가능하게 할 수 있다. 예컨대, 촉지돔이 압력하에서 가압되어, 클릭 피드백 촉감을 제공한다. 그러나, 본 발명은 FSR 센서 및 압전센서와 같은 비변위(non-displacement) 타입의 PSD를 이용할 수 있다; 이러한 PSD 타입은 촉지 클릭 촉감을 제공하지 않으나 습기와 먼지에 대하여 더 양호한 패널 밀봉을 제공하는 장치를 형성할 수 있다. 이러한 경우에서 촉지 피드백은 PIC를 통해 반응하는 햅틱 트랜스듀서를 구비하여 사용자에 반응하는 클릭 또는 쉐이킹을 제공할 수 있다.
본 발명의 제어패널은 장치의 다른 동작기능들을 제어하기 위해, 예컨대, 이동전화(휴대전화), 휴대용 미디어 플레이어(MP3 플레이어), 디지털 카메라 등과 같은 소비자 전자장치에 포함될 수 있다. 본 발명의 제어패널은 '독립형' 장치 또는 메인장치, 예컨대, 컴퓨터 주변장치일 수 있다. 이러한 실시예에서, 주변장치는 메인장치의 디스플레이 상에서 커서 또는 다른 기능을 제어하기 위해 무선 또는 케이블에 의해 메인장치에 전기 연결되어 있다. 본 발명의 한가지 바람직한 실시예에서, 제어패널은 PC에 대한 마우스 또는 다른 입력장치로서 동작할 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 감지면을 갖는 위치감지소자와 위치 인터페이스 회로를 구비하고, 사용자 표시에 응답하는 장치를 제어하기 위한 제어패널이 제공된다. 위치 인터페이스 회로는 물체가 위치감지소자의 감지면에 접촉될 때 감지면에 대한 물체의 위치를 판단하도록 동작될 수 있다. 제어패널은 적어도 하나 의 압력감지장치를 포함한다. 압력감지장치와 위치감지소자의 감지면은 물체에 의해 가해지는 압력에 응답하여 상기 압력감지장치에 대한 감지면의 변위가 상기 압력감지장치에 의해 검출될 수 있다는 의도로 구성된다.
일예로, 위치 인터페이스 회로는 감지면 상에 있는 물체의 위치를 압력감지장치에 의해 검출된 압력과 상관시킴으로써 복수의 사용자 표시신호들 중 하나 이상을 식별하도록 동작할 수 있다. 감지면은 복수의 기설정된 위치들을 포함할 수 있으며, 상기 위치들은 물체가 상기 위치감지소자의 감지면상에 있는 상기 복수의 기설정된 위치들 중 하나에 있는지 여부를 판단하여 상기 위치 인터페이스 회로가 기설정된 위치들 중 하나에 있는 물체의 위치를 상기 검출된 압력과 상관시킴으로써 상기 사용자 표시신호를 식별할 수 있도록 가상 버튼으로 나타낼 수 있고, 상기 기설정된 각각의 위치들은 상기 복수의 사용자 신호들 중 하나에 대응한다.
본 발명의 다양한 다른 태양과 특징들이 사용자 제어장치, 장치 제어방법 및 복수의 사용자 표시신호들 중 하나를 식별하는 방법을 포함하는 청구의 범위에 정의되어 있다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 경사 터치 제어패널의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 종래 경사장치의 기계적 특성들은 마모되어 결국에는 고장나는 경향이 있으나, 본 발명의 경사 터치 제어패널은 논갈바닉 타입으로 PSD의 수명이 길다는 이점이 있다.
둘째, 종래의 장치들은 기능을 활성화시키기 위해 사용자가 손가락을 들어올려 이용가능한 스위치들 중 하나로 이동하여 누를 스위치를 찾아야 하는 동작을 하고 이로 인해 또한 추가적인 원치않는 스크롤링 동작을 야기하여 의도하지 않은 메뉴를 선택하게 되는 등의 번거로움이 본 발명의 2단계 압력감지수단으로 인해 발생하지 않는다는 이점이 있다.
셋째, 본 발명의 장치는 구성이 간단하므로 입력장치의 비용과 복잡도를 줄이는 이점이 있다.
도 3은 장치, 예컨대, 본 발명의 실시에 따른 휴대용 음악 플레이어, 이동전화, 또는 임의의 다른 가전기기를 제어하기 위한 제어패널(50)을 횡단면도로 개략 도시한 것이다. 정전용량 또는 임피던스 측정, 광학적, 음향적 압전 등의 다른 형태의 물리적으로 임의의 동작가능 기반의 PSE(60)가 사용자 표면(62)아래에 놓여 있고, 상기 표면은 사용자에 의해 터치되고 가압되도록 설계되어 있다. 어셈블리가 지지되는 강체운반판(58)과 PCB(52) 간에 압력을 받아 가압되는 탄성재료(64)에 의해 강체 운반판(58)이 지지된다. PSE(60)으로의 전기적, 광학적 또는 음향적 연결은 도시되어 있지 않다. 이동제한 부속 융기부 또는 포스트(59)가 과압으로 인한 어셈블리에 손상을 방지하도록 상기 어셈블리 아래에 뻗어 있다. 사용자(100)가 힘을 표면(62)을 따라 임의의 곳에 가할 경우 힘 집중기로서 작동하는 부속물(61)에 의해 PSD(54)가 가압된다.
선택적 씰(seal)(55)이 어셈블리에 대한 습기와 먼지 장벽을 형성한다; 다른 형태의 씰들이 다음 도면들에 도시되어 있다.
실행시 PSD(54)는 FSR과 같은 임의의 압력감지장치 또는 도 4에 도시된 바와 같이 변형가능한 돔스위치(65)일 수 있다. 변형가능한 돔스위치(65)가 압력을 받아 급격한 굴곡을 형성하는 경우, 사용자(100)가 만족스러운 압력 피드백의 표시를 나타내며 포스트(61)를 통해 제어면(62)까지 이동하는 분명한 '클릭' 반응을 느끼고 심지어 듣게 된다. 실제로, 어셈블리면 자체가 외관상 증폭 형태로 사용자에게 클릭 소리를 전달하는 스피커 격막의 형태로 동작하는 것을 알게된다. PSD가 약간 또는 전혀 내재적인 이동도 하지 않고 촉지(觸知) 및/또는 자발적으로 들을 수 있는 피드백 응답을 할 수 없다면, 솔레노이드, 스피커, 압전 트랜스듀서 또는 다른 이동체 장치와 같은 선택적 햅틱장치(haptic device)가 사용자에 기계적 및/또는 음향적 피드백을 제공하기 위해 PIC에 의해 트리거될 수 있다.
도시된 스위치돔(65)은 갈바닉 타입일 수 있으며, 상기 타입의 출력이 PIC(76)(도 19)에 제공되거나, 장치(50)가 연결된 가전기기(82)의 로직에 직접 제공된다(도 19).
압축성 재료(64)가 복원력을 어셈블리에 가하여 이에 따라 사용자 핑거 압력을 약간 저지한다. 재료(64)는 전체 어셈블리(64a) 주위로 링 재료일 수 있거나 하나 이상의 위치에 재료(64b)의 다수의 별개의 필라(pillars)일 수 있다. 재료의 별개의 필라들로 실행되는 경우, 상기 필라들은 또한 금속 또는 플라스틱 스프링일 수 있다. 스프링 타입의 접촉돔이 스위치돔(65)에서와 같이 PSD(54)용으로 사용되는 경우, 스프링 힘이 PSD(예컨대, 돔) 자체에 의해 형성되기 때문에, 추가 재 료(64a 및 64b)가 필요하지 않을 수 있다. 몇몇 경우, 스프링 재료는 예컨대, 표면(62)의 직경이 크거나 추가 탄성 지지부를 필요로 하는 큰 덩치를 갖는 경우, 또는 PSD가 자발적으로 스프링력을 충분히 갖지 못하는 경우에 여전히 돔(65)의 힘을 보조하기 위해 필요로 할 수 있다.
도 5는 사용자의 관점(위)에서 본 제어패널(50)의 평면도를 개략 도시한 것이다. 특히, 압축성 재료(64a)가 제어표면 아래에 있는 링 재료로서 또는 필라(64b)로서 이 도면에 도시되어 있다. 사용자 입력이 상술한 바와 같이 알려진 PSE 방법을 이용하여 표면(62)내의 전체 면을 가로질러 영향을 끼칠 수 있다. PSD(54)에 영향을 주는 압력이 표면(62)을 가로질러 어디에서나 가해질 수 있는데, 이는 상기 장치가 패널(56)의 나머지로부터 기계적으로 분리되어 있기 때문이다. 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 표면의 지례효과로 인해, PSD를 활성화시키는데 필요한 힘이 모든 위치에서 같지 않다. 도 4의 경우에는 중앙 위쪽 표면 위보다 2 인수 만큼 더 크다. 마찬가지로, 가장자리 부근의 손가락 누름이동 변위는 PSD에 영향을 끼치기 위해 중심의 2배일 수 있다. 이는 도 18과 결부하여 후술된다.
도 6을 참조하면, PSD(54)로부터 중심에서 벗어나 한쪽 가장자리 부근에서 어셈블리에 대해 제어표면(62)에 가해진 사용자 압력의 효과를 알 수 있다. 이 압력이 도시된 바와 같이 가해지는 경우, 표면(62)은 도시된 바와 같이 일측면 아래로 경사져 포스트(61)가 PSD(54)를 가압하게 한다. 지점(70)은 운동의 피봇점이며, 강체부재(58)와 둘러싼 패널(56) 간의 인터페이스에서 이동가능한 장치의 말단 가장자리에 있다. 도 7은 압력이 PSD(54) 바로 위에서 표면의 중앙(62)에 가해지는 경우의 영향을 도시한 것이다. 여기서, 전체 면은 어떠한 특별한 피봇점 없이 힘이 PSD(54)에 가해져 도시된 바와 같이 아래로 이동한다. 따라서, 단일 PSD로 단지 2:1의 활성압력 변화를 갖는 큰 PSE를 갖는 감지면에 영향을 끼칠 수 있는 것을 알 수 있다. 실험에서, 이 활성압력 변화는 현저하지만 손상을 입힐 정도는 아니다. 도 8은 도 6에 도시된 동일한 영향을 도시한 것이나, 접촉 돔스위치(65)가 접촉면(66)을 가압하여 전기 판독가능한 접촉 폐점(closure)을 형성한다.
돔(65)과 접촉면(66)은 선택적으로 용량성 타입일 수 있으며, 이에 의해 접촉면(66) 또는 돔(65)의 하부는 어떠한 갈바닉 연결이 기대되지 않도록 유전체 재료로 덮여진다. 센서회로는 정전용량에서의 변화를 읽을 필요가 있다; 독특하게, 이러한 형태의 스위치는 매우 긴 수명을 갖는데, 이는 접촉면이 열화될 수 없고, 어떠한 갈바닉 접촉도 있지 않기 때문이다. PIC가 용량성 판독타입이며 PSE가 용량성 층인 경우, 용량성 PSD를 위해 하나의 추가 용량성 감지채널을 더하는 것이 간단하며 비용효과적인 방법이다. 이러한 돔의 함몰로 인한 정전용량에서의 변화가 큰 경우, PSE 채널들 중 하나를 읽는데 사용되는 PIC의 기존 채널에 이 신호를 공급함으로써 용량성 피크의 판독도 또한 수행될 수 있다.
도 9는, 씰링 개스킷(55) 대신, 상단면에 부착된 씰링 막부재(72)의 사용을 도시한 것이다. 이러한 표면은 또한 장식층으로 사용될 수 있으며, 상기 씰링 막부재(72)는 도시된 바와 같이 장치의 이동방식에 대해 몇가지 이동 자유를 가능하게 하는 방식으로 표면(56 및 62)에 부착된다. 압력을 받는 장치의 이동이 미약한 경우, 시간 및 사용에 걸쳐 씰링 막부재(72)의 굴곡은 영구 변형을 초래하지 않아야 한다. 이는 특히 씰링 막부재(72)의 필요한 굴곡이 최소화되는 압전 또는 FSR 트랜스듀서와 같이 압력하에서 상당한 변위를 수반하지 않는 PSD 타입에 합당하다.
도 10은 접착층(미도시)을 이용해 접착되는 씰로서 PSE(60) 그 자체를 이용해 패널(56) 아래에서 수행되는 장치의 밀봉을 도시한 것이다. 이 경우, PSE(60)는 예컨대 단일 감지층(60)과 함께 넓은 패널을 가로지르는 손가락 이동을 감지하기 위해 장치표면(62) 아래의 감지영역 뿐만 아니라 패널(56) 아래의 영역들로도 이동할 수 있다. 이러한 구성은 특히 영역(62)과 표면(56)의 일부를 포함한 전체 제어표면이 그래픽 디스플레이(74)위에 놓여 있는 경우에 유용하다. 이러한 경우, PSE와 모든 지지구조들과 표면들(62 및 58)이 디스플레이의 광투과를 가능하게 하도록 투명재료로 만들어 질 수 있다. 이런 식으로, 압력감지 입력면은 예컨대 LCD 또는 다른 광디스플레이 타입 위에 디스플레이되는 그래픽 상징들을 이용해 상호작용될 수 있어, 사용자가 피제어 가전기기와 더 많은 상호작용방식들로 표면(62)을 사용하게 한다. 단일 감지층(60)의 재료는 거래시장에서 잘 알려져 있는 감지면 영역용의 ITO 또는 PEDOT의 코팅을 이용한 투명 PET막을 포함할 수 있다. PSE(60)는 요구되는 감지효과의 특성 및 PIC의 정교함에 따라 당업자에 명백한 단일층 또는 다중층 타입이 될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, PSE(60)는 상기로부터 층(72)이 굴곡될 수 있는 동일한 방식으로 표면(62)에 더 많이 가해진 압력하에서 약간 굴곡되게 설계될 수 있다. 손가락(100)에 의해 야기된 변형하에서 동일하게 굴곡하는 PCB(52)상의 PSE(60)와 커넥터(80)의 미부(尾部)(78)가 도 11에 추가로 도시되어 있다. 이동 제 한부(59) 또는 탄성 스프링재료(64)의 이용이 도 10 및 도 11에 도시되어 있지 않다. 실제 구현의 특정한 필요에 따라 이 개시한 도면들 중 어느 것과 결부하여 이들 물품들을 사용하는 것이 당업자에게 명백한 것으로 보아야 한다.
도시된 바와 같이 도 3 내지 도 11의 실행에 따른 한가지 문제는 상기 실시예들이 원으로서 구현되는 경우, 장치는 사용자면 위에 손가락(100)의 스크롤링 또는 문지르는 이동(wiping motion)으로 인한 동작하에서 비틀리거나 회전되는 경향이 있을 수 있다. 이를 방지하기 위해, 원형이 의도하지 않은 회전을 방지하도록 적소에 고정된 채로 유지되게 하는 멈춤부(detents)(90)가 도 12 및 도 13에 도시되어 있다. 이들 멈춤부는 바람직하게는 시야에서 숨겨져 있다. 멈춤부는 패널의 내부에 있는 면(56)에 성형된 후미부에 끼어지는 운반판(58)에서 나온 재료의 탭으로 쉽게 형성된다. 실제 구현의 특정한 필요에 따라 이 개시한 도면들 중 어느 것과 결부하여 이러한 멈춤부를 사용하는 것이 당업자에게 명백한 것으로 보아야 한다.
도 14a 및 도 14d는, 제한 없이, 장치의 다양한 표면형태들을 도시한 것이다. 종래의 원형형태가 도 14a에 도시되어 있다. 사용 작동은 원형(94)(즉, '아이팟 스타일) 또는 직교(Cartensian)(96)일 수 있다. 임의의 사용자 스크롤링 인터페이스 장치와 같이, 제스쳐와 같은 임의의 형태의 동작, 스크롤링 동작, 앱솔루트 센싱(absolute sensing), 상대적 포인팅 이동, 탭과 이중 탭, 탭과 스크롤 등이 어떠한 제한없이 표면에 사용될 수 있다. PSE가 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 장치 위로 뻗어있는 경우, 이러한 이동은 표면 외주를 넘는 영역들을 포함하도록 뻗을 수 있다. 추가로, 가상 버튼(92)이 도 10에 따라 프린팅 프로세스를 이용해 그래프로 표시될 수 있는 면(62)에 형성될 수 있거나 장치 아래의 디스플레이부(74)로부터의 이미지를 이용하여 형성될 수 있다. 사용시, 위치(92)는 제 1 가전기기 반응, 즉, '프리-프레스(pre-press)'를 자극하도록 먼저 사용자에 의해 가볍게 터치될 수 있고, 그 후, 사용자는 동일한 위치를 눌러 PSD(54/65)를 통해 가전기기 입력을 하여 예컨대 '발생'이나 '엔터'를 할 수 있다.
버튼 위치(92)는 실제 버튼이나 임의의 특정 장치에 해당하지 않는 점에서 가상일 수 있으며, 오히려, 버튼은 PSE(60)와 해석 PIC 로직(76)(도 19)에 의해 형성된 좌표정보를 통해 간단히 위치파악된다. 대안으로, 버튼(92)은 본래 고정된 용량성 전극 또는 FSR 재료 또는 광학센싱으로 형성된 실제 별개의 감지영역들일 수 있다. 실제로 PSE(60)는 본 개시의 대부분에서 가정된 바와 같이 임의의 좌표를 보고할 필요는 없다; 좌표 보고를 하지 않는 별개의 감지영역들의 사용은 저가로 이용될 수 있는 다양한 가전기기들에서 실행가능하며 간단한 대안이다. 따라서, 영역(92)은 본 발명의 기술사상과 범위내에 있는 것으로 정해지거나 해석될 수 있다.
도 14b는 도 14a의 경우에서와 같이 별개의 버튼, 가상 버튼, 각도 입력, 직교입력, 또는 임의의 조합을 또한 보고할 수 있는 직사각형 감지영역을 도시한 것이다.
도 14c는 선형 또는 1차원 감지면(62)을 도시한 것으로, 표면들(62)이 2차원 표면들로 제한되지 않는 것을 나타내는 것이다. 이 구성은 거래시장에서 '슬라이더(slider)'로 알려져 있으나 실제로 상기 표면은 탭핑 또는 슬라이딩 이동을 위해 사용될 수 있다. 다시, 가상 버튼 또는 별개의 버튼(92)이 적용 요건에 따라 형성될 수 있다. 도 14c의 장치는 도 14b의 슬라이스로서 보여질 수 있고, 이와 같이, 그 아래에 있는 장치는 다른 것과 동일할 수 있다.
도 14d는 감지면(62)이 실제로는 형태가 완전히 임의적일 수 있고 말끔한 기하학적 패턴에 제한되지 않는 것을 도시한 것이다. 이러한 임의의 형태는 어떤 제한적인 적용에 또는 어린이 장난감에 사용된다. 다시, 버튼들이 상술한 바와 같이 형성될 수 있다.
전체적으로, 감지영역들이 임의의 경로를 따라 배열되거나, 폐쇄 또는 개방되거나 2차원의 면적을 갖는 하나 이상의 위치감지요소들이 사용될 수 있다. 더욱이, 제어패널은 평평할 필요는 없으며, 예컨대, 간단하거나 복잡한 곡선의 형태로 윤곽을 이루어, 외형면을 제공하게, 예컨대, 피제어 장치의 라인을 따르게 할 수 있다.
도 15a 내지 도 15c는 2단계 사용자 압력 동작의 사용을 도시한 것이다. 이러한 동작은 프리 프레스가 초점(focus) 및 조절단을 트리거하는데 사용되고 그런 후 하더 프레스(harder-press)가 이미지 캡쳐를 트리거하는데 사용되는 디지털 스틸 카메라("DSC")에 잘 알려져 있다. 이러한 2단의 장치 동작은 본 발명에 매우 유용할 수 있는데, 이는 장치의 최종 누름을 '발생' 또는 '엔터'하기 전에 사용자에게 더 많은 제어를 제공하거나 더 많은 정보를 전하는데 사용될 수 있기 때문이다. 이를 구현하는 첫번째 방식은 도시된 바와 같이 이중돔 구조에 있다. 손가락(100)에 의해 도 15a에서 제 1 가벼운 가압(즉, 터치)으로 PSE(60)만이 반응하게 한다. 도 15b에서 제 2 강한 가압으로 외부돔(65)이 내부돔(68)으로 함몰되게 하여, 결과적으로 발생한 접촉이 ('미리보기' 또는 '초점'과 같은) 제 1 가전기기 동작을 트리거한다. 도 15c에 도시된 하더 프레스는 내부돔도 또한 함몰되게 하여 PIC 또는 가전기기에 의해 '발생' 또는 '엔터' 기능이 발생하게 한다.
이러한 타입의 동작을 구현하기 위한 두번째 방식은 도 3의 장치를 이용하는 것이다. 여기서, PSD는 아날로그 입력을 갖는 FSR 또는 유사한 비기계적 감지장치이다. PIC는 가해진 압력에 대해 전기 응답으로부터 매우 쉽게 2이상의 압력 수준을 해석할 수 있다. PIC 또는 가전기기는 차례로 이들 압력 수준에 응답하여 상술한 종류의 반응들을 수행할 수 있고, 도 3에서 PSD는 반드시 접촉 피드백을 제공할 필요가 없기 때문에, PIC 또는 가전기기에 의해 구동되는 경우 선택적 햅틱장치(51)가 소정의 접촉 클릭응답을 하게 이용될 수 있다.
도 16a는 도 3과 같이 종래 도면들의 구성보다 더 간단한 또 다른 기계적 구성을 도시한 것이다. 이러한 장치는 (도 9에 도시된 바와 같이, 막(72)으로 덮여질 수 있으나) 1개의 강체판(81) 만을 이용해 사용자 면과 아래에 놓인 PSE층(60)을 형성한다. 돌출부(61)는 도시된 바와 같이 PSD(54/65)에 힘의 점 집중을 가한다. 도 10에 도시된 바와 같이 PCB기판(52) 또는 그래픽 디스플레이(74) 중 하나가 어셈블리 하에 사용될 수 있다. 미부(尾部)(78)가 PSE를 커넥터(80)에 연결시킨다; 대안으로, 이들 연결은 적소에 배치된 도전성이 있는 압축성 필라(67)를 통해 이루어질 수 있다. 이 설계는 명백히 압축성 재료(64) 및 이동 제한부(59)와 결합될 수 있다. 그러나, 이 특별한 어셈블리 구현은 매우 얇아질 수 있어, 이동을 제한하도 록 눌러지는 경우에, 강체판(81)의 하부 코너 가장자리가 PCB기판(52) 또는 그래픽 디스플레이(74)의 표면에 간단히 접촉될 수 있다.
도 16b는 도 16a를 약간 변형한 것으로, 강체판(81)에 부착된 것으로 도시된 가압 집중성 돌출부(61)가 제거되어 있다. 대신 PSD(54/65)가 자체 압력 집중부(71)를 갖고 있어, 상기 집중부가 PSD에 압력을 집중하도록 사용되는 한편 또한 강체판(81)의 운동에 대한 받침대로서 작동한다.
도 17a 및 도 17b는 PSE(60)가 감지면(81) 아래에 부착되어 있는 바람직한 실시예를 도시한 것이다. PSE의 광범위한 용도를 달성하기 위해, PSE는 감지면(81,60b)의 외부 영역들에 걸쳐 있다. PSE가 투명한 경우(예컨대, PET박막으로 코팅된 ITO 또는 PEDOT로 만들어진 경우), 통상적으로 PCB(52)일 수 있는 디스플레이(74)가 사용될 수 있다. 가장 비용효과적이며 간단한 장치의 구성을 용이하게 하기 위해, PSC(54)는 PCB기판(52) 또는 그래픽 디스플레이(74) 보다는 PSE에 부착됨으로써 합체되어, 부속물(71)이 도시된 바와 같이 뒤집어져 필요에 따라 적절하게 힘을 집중하게 한다; PSD(54)가 직경이 작은 경우, 부속물(71)은 심지어 필요하지 않을 수 있다. 따라서, PSD(54)로의 연결들이 감지층(60a)내에 포함되어 있다. 미부(78)는 PSE 로부터 커넥터(80)에 이른다. 특히, PSD(54)가 거의 또는 어떠한 촉지 또는 음향 피드백을 제공하지 않는 경우에 선택적 햅틱장치(51)가 피드백용으로 사용될 수 있다.
이용가능한 재료에 따라, PSD(54) 자체가 또한 투명하게 제조될 수 있거나 디스플레이(74)의 보기와 물질적으로 간섭하지 않도록 직경이 작을 수 있다. PSE 가 용량성 감지타입인 경우, 아마도 광학적으로 투명한 작은 공기 캡슐 또는 작은 거품일 수 있는 압축영역을 통해 서로를 향한 2개의 도전판의 압축에 따라 PSD도 또한 용량성일 수 있다. PSE(60)는 도 17b에서 87로 도시된 바와 같이 압축영역을 환형으로 잘라냄으로써 더 쉽게 굴곡되어지게 할 수 있다. 영역(88)은 박막(60a,60b)에 대한 전기적 기계적 부착점이므로, 표면(81 및 56)에 대한 표준 적층방법을 이용하여 쉽게 적용될 수 있다. 영역(88)은 사용자 입력으로부터 반복된 굴곡하에서 파열되지 않도록 가요성일 필요가 있다. 도 17b에서 밋밋하게 평평한 연결부로서 도시된 반면에, 지그재그 또는 구불구불한 측면 경로를 이용한 영역(88)을 만들어 유효경로 길이를 늘려 영역에 미치는 스트레스를 줄이게 하는 것이 기계 설계자들에게 잘 알려져 있다. 어셈블리를 용이하게 하기 위해, 이러한 영역(88)은 패널(56)과 표면(81)에 부착하는 단계 동안 적소에 박막을 보유하도록 감지층(60a)의 외주 주위로 2개, 3개, 4개 또는 더 많은 곳에 사용될 수 있다. 필요하다면 씰링이 다양한 방식으로 달성될 수 있으며, 그 중 몇몇은 개스킷의 사용과 같이 상술한 바와 같다. 마지막으로, 도 3의 이동제한기능(59)이 패널(56)과 표면(81)의 가장자리 몰딩에 형성된 것으로 도시되어 있어, 어셈블리 동안 함께 닫혀지지만 사용간 적절한 기계적 이동제한을 제공할 수 있다. 표면이 도시된 바와 같이 실제로 원형인 경우, 이 구성은 또한 외주 주위로 하나 이상의 점들에서 멈춤부(90)와 같은 회전방지 장치를 포함할 수 있다.
상기 기계적 도면요소들의 많은 조합들이 설계 요건과 개별 설계자의 솜씨에 따라 가능한 것이 당업자에게 분명해진다. 특정한 방안에 도달하기 위해 임의의 도 면에 도시된 요소들 중 어느 하나가 본 명세서에 기술된 다른 도면들과 조합될 수 있으나, 이 모든 조합들은 본 발명의 기술사상과 범위내에 있는 것으로 보아야 한다.
도 18은 재료(64)(도 3)와 같은 추가적 탄성 지지구조의 도움없이 표면(62 또는 81) 아래 중앙에 위치된 경우에 아날로그 PSD의 응답을 도시한 것이다. 그래프는 장치의 표면을 가로질러 좌에서 우로 압력을 가한 경우 소정량의 실제 사용자 인가압력에 대해 보고된 압력량을 도시한 것이다. PSD 위의 지점에서, 즉, '중앙'으로 표시된 위치에 보고된 압력은 'F'이다. 그러나, 가장자리('좌'와 '우'로 표시됨)에서 보고된 압력은 경사짐에 따른 장치의 기계적 이점으로 인해 2F이다. 이것이 사용자에게 의미하는 것은 가장자리에서는 중앙에서 PSD를 활성화하는데 비해 2배나 어렵다는 것이다. 상술한 바와 같이 이 압력변화는 대부분의 사용자들에 대해 허용가능한 기준이 되나, 다음과 같이 향상될 수 있다.
FSR과 같이 아날로그 응답 PSD의 사용은 압력이 표면(62)에 가해지는 곳에 따라 활성 압력 임계치를 동적으로 설정함으로써 이 압력응답을 선형화하는 기회를 제공한다. 다행히도, PSE(60) 및 PIC(76)가 PSD 위치에 대한 손가락 위치를 '인식'할 수 있고, 이에 따라 종료기능을 활성화시키는데 필요한 압력 임계치를 조정할 수 있기 때문에, 압력의 정확한 위치를 알 수 있다. 이 경우, PSD로부터의 변위에 대해 적용된 보상곡선은 실선(85)과 같이 보인다. 즉, 더 큰 압력이 중앙에서 보다 가장자리에서 2 인수 만큼 활성에 요구된다. 햅틱장치(51)는 이 임계치가 초과되는 경우 필요로 하는 사용자 촉지 및/또는 음향 응답을 제공하는데 사용될 수 있다.
많은 애플리케이션들에서, FSR 또는 PSD 용의 다른 유사한 재료가 바람직한데, 이는 이러한 재료가 스크린 프린트될 수 있고 기계적으로 더 두꺼운 접촉 또는 돔 스위치와는 반대로 단지 수 마이크론 두께이기 때문이다. 예컨대, 이동전화에서, 이는 상당히 이점적일 수 있고 (FSR과 마찬가지로 요구되는 햅틱장치가 가외 비용이 들어가지만) 심지어 더 많은 비용이 들지 않는다.
도 19는 가전기기의 전체 회로의 블록형태로 도면을 도시한 것이다. PSE(60)는 제한없이 직교입력, 극(polar)입력, 각(angular)입력, 반경(radial)입력, 선형입력, 상대(relative)입력, 제스처(gesture)입력, 탭핑(tapping) 또는 앱솔루트 입력(absolute input), 및/또는 하나 이상의 별도의 터치영역에 응답하는 감지층을 구비한다. PSD(54/65)는 별개의 출력 또는 아날로그 출력 중 하나를 가질 수 있고, 제한없이 가해진 압력에 대해 예측가능한 방식으로 응답할 수 있는 임의의 형태로 압축성 재료로 제조될 수 있는 압력감지 트랜스듀서를 구비한다. 선택적 햅틱장치(51)는 PIC 또는 가전기기 중 하나의 제어하에서 음향 또는 이동 응답을 제공할 수 있고, 제한없이 가해진 힘의 근원에 반응하는 솔레노이드, 스피커, 압전소자, 모터 또는 다른 이동체 트랜스듀서를 구비할 수 있다. 선택적 디스플레이(74)는 사용자에게 그래프 디스플레이를 제공할 수 있고 장치 아래에 위치한 경우 더 많은 임의의 방식으로 사용자가 본 발명의 장치와 상호작용하도록 사용될 수 있다. PIC(76)는 적어도 PSE와 또한 가능하게는 해석을 위해 PSD를 읽어 가전기기 컨트롤러(82)에 전달하는데 사용될 수 있다. 도 19는 한가지 정해진 구성을 도시하고 있으나, 당업자는 다른 배선도 동일하게 가능한 것을 이해하게 된다. 예컨대, PIC는 컨트롤러(82)내에 (점선(83)으로 도시됨) 포함될 수 있다. 소자(54/65)는 대신 PIC(76)를 통해 컨트롤러(82)에 의해 제어되는 햅틱장치(51)에 의해 읽어질 수 있다.
PSE(60)를 읽어내는데 사용되는 경우, 임의의 정전용량 측정회로 형태가 이용될 수 있음을 또한 알게 된다. 바람직한 정전용량 측정회로는 본 출원인의 미국특허 6,446,036에 기술된 전하이동 종류이다. 이러한 타입의 회로는 본 발명의 주어진 실행에서 예상될 수 있는 대표적인 정전용량의 신뢰가능하고 강건한 측정을 제공한다. 그러나, 다른 많은 정전용량 회로형태가 또한 이용될 수 있으며 본 발명의 기술사상 및 범위에 영향을 끼치지 않는다.
마지막으로, "터치"라는 용어가 상기 설명에서 자주 이용되었으나, PSE는 물리적 접촉을 하지 않고서도 인접한 손가락(또는 철침과 같은 다른 물체)의 위치를 등록할 수 있음을 분명히 알 수 있는 것에 유의하라. 따라서, 본 명세서에 사용된 바와 같이 "터치"라는 용어는 이에 따라 해석되어야 한다.
본 기술의 또 다른 예시적인 적용이 고려될 수 있다. 예컨대, 상술한 실시예들 중 어느 하나에 따른 터치센서가 개인용 컴퓨터 또는 휴대용 개인 컴퓨터의 터치감지 제어패널의 일부를 구현 또는 형성하는데 사용될 수 있다. 휴대용 개인 컴퓨터(120) 또는 노트북(PC)의 예가 도 20a, 도 20b, 도 20c, 및 20d에 도시되어 있다. 본 발명의 기술에 따른 터치센서는 노트북 PC(120)의 입력제어패널의 일부 또는 전체를 형성하는데 사용될 수 있다. 도 20a, 도 20b, 도 20c, 및 20d에는, 베이스(124)에 부착된 디스플레이 장치(122)를 포함하고, 일반적으로 PC에 연결된 프로 세서와 다른 구성부품을 포함하는 노트북 PC(120)가 도시되어 있다. 도 20a에 도시된 바와 같이, 입력제어패널(126)은 "QWERTY" 키보드(128)와 터치감지 마우스패드(130)를 포함한다. 상술한 설명으로부터 분명해지는 바와 같이, 키보드(128) 및/또는 터치감지 마우스패드(130)의 다양한 부분 또는 전체가 본 발명의 기술에 따른 터치센서 또는 센서들을 이용해 구현될 수 있다. 도 20a, 도 20b, 도 20c, 및 20d는 다른 예들을 도시한 것이다.
도 20a에 도시된 바와 같이, 특별한 키 그룹핑(132)이 확대도(134)로 도시되어 있다. 키 그룹핑은 QWERTY 키보드(128)의 VBN 키(136)과 스페이스바(138)을 포함한다. 키 그룹핑은 본 발명의 기술에 따른 터치센서의 일부로서 구현될 수 있다. 마찬가지로, 도 20b는 화살표와 시프트 키를 포함하는 다른 예의 키 그룹핑(104)의 확대도를 제공하고 있다. 도 20c는 키보드(128)의 리턴키를 포함하는 다른 예의 키 그룹핑(104)의 확대도를 제공하고 있다. 이와 같이, 사용자는 PSE의 감지면상의 XY위치 및 PSE에 압력이 가해져 PSD를 트리거하여 소정의 키를 선택할 때 검출된 이벤트를 결정하기 위해 스크롤하거나 네비게이트할 수 있다. 따라서, 키구성(132, 140, 142)의 각 키는 가상 버튼을 포함한다.
본 발명에 따른 터치센서를 이용하여 터치감지패드(150)가 실행되는 예를 도시한 것이다. 사용자는 터치감지패드(150)의 PSE 형성부의 감지면에 손가락을 갖대 댐으로써 디스플레이 스크린(122)상에 포인터 또는 커서의 이동을 제어할 수 있다. 소정 위치에 도달하면, 사용자는 감지면에 가압함으로써 도달된 위치에 해당하는 디스플레이 스크린(122)상에 식별되는 특정한 기능과 결합해 PSD에 의해 검출되는 압력 이벤트를 등록할 수 있다. 따라서, 사용자는 감지면으로부터 손가락을 들어올리지 않아도 기능을 네비게이트하여 선택할 수 있다.
본 발명의 다양한 태양과 특징들이 청구의 범위에 정의되어 있다. 본 발명의 다른 태양들은 위치감지소자에 가해진 물체의 위치를 판단하도록 동작될 수 있는 위치 인터페이스 회로에 결합된 위치감지소자와, 상기 위치감지소자 아래에 있는 적어도 하나의 압력감지장치를 포함하는 제어패널을 포함할 수 있으며, 상기 압력감지장치는 사용자 동작가능 사용자면 위의 다수의 위치들에 가해진 사용자 압력에 응답한다. 제어패널은 또한 위치감지소자의 감지면 밖에 배치된 하나 이상의 기계적 또는 터치 감지 스위치들을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 복수의 사용자 표시신호 중 하나를 식별하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 위치감지소자(60)의 감지면 상에 물체(100)의 위치를 판단하는 단계로 시작하고, 상기 위치감지소자(60)의 감지면에 가해진 압력에 의해 야기된 위치감지소자의 변위에 응답하여 압력감지장치에 가해진 압력을 감지하는 단계와, 상기 감지면 위에 상기 물체의 위치를 상기 압력감지장치에 의해 검출된 압력과 상관시킴으로써 복수의 사용자 표시신호 중 하나를 식별하는 단계를 포함하고, 상기 식별단계 후에 상기 절차가 종료된다. 위치감지소자(60)의 감지면상에 물체(100)의 위치를 결정하는 단계는 상기 물체가 상기 감지면상에 복수의 기설정된 위치 중 하나에 있는지 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 사용자 표시신호를 식별하는 단계는 상기 기설정된 위치들 중 하나에 있는 상기 물체의 위치를 검출된 압력과 상관시키는 단계를 포함하며, 상기 기설정된 각각의 위치는 복수 의 사용자 표시신호 중 하나에 대응한다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 복수의 사용자 신호 중 하나에 응답하여 장치를 제어하는 방법으로서, 위치감지센서(60)의 감지면 상에 물체(100)의 위치를 판단하는 단계와, 판단된 위치에서 상기 물체(100)에 의해 상기 위치감지소자(60)의 감지면에 가해지는 압력에 의해 야기된 위치감지소자의 변위에 응답하여 압력감지장치에 가해진 압력을 감지하는 단계와, 상기 감지면 위에 상기 물체의 위치를 상기 압력감지장치에 의해 검출된 압력과 상관시킴으로써 복수의 사용자 표시신호 중 하나를 식별하는 단계와, 상기 사용자 표시신호에 따라 상기 장치를 제어하는 단계를 포함하는 복수의 사용자 신호 중 하나에 응답하는 장치 제어방법이 제공된다.
선택적으로, 상기 방법은 사용자 표시신호에 따라 장치의 제어를 나타내는 가상 표시를 디스플레이상에 생성하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 상기 방법은 또한 상기 사용자 표시신호를 식별하는 단계에 응답하여 햅틱장치를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 예들로, 상기 방법은 위치감지소자(60)의 감지면상에 물체(100)의 위치를 판단하는 단계와, 상기 감지면 상에 복수의 기설정된 위치들 중 하나에 상기 물체가 있는지 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 사용자 표시신호를 식별하는 단계는 기설정된 위치들 중 하나에 있는 상기 물체의 위치와 검출된 압력을 상관시키는 단계를 포함하며, 상기 기설정된 각각의 위치들은 상기 복수의 사용자 표시신호들 중 하나에 해당한다.
본 발명의 또 다른 태양은 복수의 사용자 표시신호들 중 하나에 응답하여 장 치를 제어하는 기기에 관한 것으로, 위치감지소자(60)의 감지면 상에 물체(100)의 위치를 판단하는 수단과, 판단된 위치에서 상기 물체(100)에 의해 상기 위치감지소자(60)의 감지면에 가해지는 압력에 의해 야기된 위치감지소자의 변위에 응답하여 압력감지장치에 가해진 압력을 감지하는 수단과, 상기 감지면 상에 있는 상기 물체의 위치를 상기 압력감지장치에 의해 검출된 압력과 상관시킴으로써 복수의 사용자 표시신호들 중 하나를 식별하는 수단과, 상기 사용자 표시신호에 따라 상기 장치를 제어하는 수단을 구비하는 복수의 사용자 표시신호들 중 하나에 응답하는 장치 제어기기를 제공한다.
다양한 변형들이 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 상술한 본 발명의 실시예들에 대해 이루어질 수 있다.
본 발명의 더 나은 이해와 본 발명이 어떻게 실행될 수 있는지를 나타내기 위해, 첨부도면의 예들로 참조가 이루어 지며, 상기 첨부도면에서 동일한 부분은 동일한 문자숫자 표시로 되어 있다:
도 1a는 공지된 제어패널의 평면도를 개략 도시한 것이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 제어패널을 관통하는 횡단면도를 개략 도시한 것이다.
도 2a는 공지된 제어패널의 평면도를 개략 도시한 것이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 제어패널을 관통하는 횡단면도를 개략 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어패널의 횡단면도를 개략 도시한 것이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 제어패널의 일부분의 평면도를 개략 도시한 것이다.
도 6, 도 7 및 도 8은 가해진 압력 하에서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어패널의 횡단면도를 개략 도시한 것이다.
도 9는 압력하에서 밀봉된 상부표면을 갖는 제어패널을 횡단면도로 개략 도시한 것이다.
도 10은 밀봉된 하부면을 갖는 제어패널을 횡단면도로 개략 도시한 것이다.
도 11은 압력하에 있는 도 10의 제어패널을 횡단면도로 개략 도시하고, 추가 적으로 연결방법을 도시한 것이다.
도 12는 기계적 색인 지점을 갖는 제어패널을 횡단면도로 개략 도시한 것이다.
도 13은 도 12의 제어패널을 평면도로 도시한 것이다.
도 14a 내지 도 14d는 다른 외형, 동작을 위한 좌표, 및 가상 버트의 사용을 갖는 제어패널의 평면도를 도시한 것이다.
도 15a, 도 15b 및 도 15c는 다른 압력상태하에서 이중 압력감지의 한 형태를 횡단면도로 도시한 것이다.
도 16a 및 도 16b는 전기연결의 2개의 구성과 압력센서로 압력을 전달하는 2가지 방법을 갖는 제어패널의 구성의 또 다른 더 컴팩트한 형태를 도시한 것이다.
도 17a는 얇게 최적화되고 선택적인 그래픽 디스플레이 위에 위치된 제어패널을 횡단면도로 개략 도시한 것이다.
도 17b는 도 17a의 PSE의 외곽선을 평면도로 도시한 것이다.
도 18은 압력센서상의 압력 대 센서 위치로부터 측면 변위의 그래프를 도시한 것이다.
도 19는 장치의 전기블록 외곽선을 도시한 것이다.
도 20a은 개인용 컴퓨터의 키보드상에 예시적인 키들을 나타내는 본 발명에 따른 터치센서를 포함하도록 갖추어진 휴대용 개인컴퓨터의 개략도이다.
도 20b는 다른 키 세트들을 나타낸 대응예이다.
도 20c는 또 다른 다르 키 세트들 나타낸 대응예이다.
도 20d는 개인용 컴퓨터의 제어패널의 터치 감지제어패드가 본 발명에 따른 터치센서를 이용해 실행되는 예시적인 예를 제공한다.
* 주요 도면부호에 대한 간단한 설명 *
50: 제어패널 52: PCB
54: 압력감지장치(PSD) 55: 개스킷
56: 패널 58: 강체부재
59: 이동제한부 60: 위치감지소자(PSE)
61: 포스트 62: 감지면
64: 탄성재료 65: 돔스위치
66: 접촉면 72: 씰링 막부재
78: 미부 80: 커넥터
90: 멈춤부 100: 물체
120: 노트북 122: 디스플레이 스크린
150: 터치감지패드

Claims (20)

  1. 물체의 위치에 민감한 감지면을 갖는 위치감지소자(60)와,
    상기 감지면상에 물체(100)의 위치를 판단하도록 동작할 수 있는 위치 인터페이스 회로(76)와,
    활성 압력 임계치 이상의 압력에 응답하고, 상기 위치감지소자(60)의 감지면 아래에 배치되어 있어, 상기 감지면의 적어도 일부분 위에 있는 임의의 위치에서 상기 물체(100)에 의해 가해진 압력 이벤트를 검출하는 적어도 하나의 압력감지장치(54,66)를 구비하는 제어패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치감지소자(60)와 결합한 상기 위치 인터페이스 회로(76)는 압력 이벤트가 상기 압력감지장치에 의해 검출될 때 상기 감지면 위에 있는 상기 물체의 위치를 판단하도록 동작될 수 있는 제어패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위치 인터페이스 회로(76)는 상기 압력 이벤트가 상기 압력감지장치에 의해 검출될 때 상기 감지면 위에 있는 상기 물체의 위치로부터 복수의 사용자 표시신호들을 식별하도록 동작될 수 있는 제어패널.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치감지소자(60)와 결합한 상기 위치 인터페이스 회로(76)는 상기 물체가 상기 감지면 위에 있는 복수의 기설정된 위치들 중 하나에 있는지 여부를 판단하도록 동작될 수 있고, 상기 위치 인터페이스 회로(76)는 상기 기설정된 위치들 중 하나에 있는 상기 물체의 위치를 상기 복수의 사용자 표시신호들 중 하나와 상관시킴으로써 상기 사용자 표시신호를 식별하도록 동작될 수 있고, 상기 기설정된 각각의 위치는 상기 복수의 사용자 표시신호들 중 하나에 대응하는 제어패널.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치감지소자(60)는 지지부(58)상의 상기 압력감지장치(55,66) 위에 장착되어 있고, 상기 제어패널은 상기 지지부(58)가 편향되는 제 1 위치와 부재(64,65)에 의해 형성된 바이어스힘에 대하여 상기 물체(100)에 가해진 압력이 상기 지지부(58)를 변위하게 하는 제 2 위치 사이에 상기 지지부(58)의 변위를 제어하기 위한 부재들(64,65) 중 하나를 포함하여 압력이 상기 압력감지장치(54,66)에 의해 검출될 수 있도록 하는 제어패널.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 위치감지소자(60) 위에 놓이는 변형가능한 패널(62)을 더 포함하고, 상기 지지부는 상기 변형가능한 패널(62)을 통해 상기 위치감지소자(60)의 감지면의 적어도 일부분 위에 있는 임의의 위치에서 상기 물체(100)의 압력이 상기 압력감지 장치(54,66)에 의해 검출되게 하는 의도에 따라 이동 플랫폼(58)으로 형성되는 제어패널.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 변형가능한 패널(62) 위에 놓여지는 보호성 유연막(72)을 구비하는 제어패널.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 변형가능한 패널(62)과 상기 변형가능한 패널(62)을 둘러싸는 패널(56) 사이에 배치된 씰 개스킷(seal gasket)(55)을 구비하는 제어패널.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 플랫폼(58)의 중앙에 그리고 그 아래 위치에 상기 적어도 하나의 압력감지장치가 배치되는 제어패널.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 압력감지장치(61,65,68,66)는 복수의 압력을 검출하도록 구성되고, 상기 복수의 압력들 중 첫번째 압력은 상기 물체(100)에 의해 가해진 제 1 압력에 해당하며, 상기 복수의 압력들 중 두번째 압력은 상기 물체(100)에 의해 가해진 제 2 압력에 해당하고, 상기 제 2 압력은 상기 제 1 압력보다 크며, 상기 압력감지장치(61,65,68,66)에 의해 검출된 복수의 압력들이 복수의 사용자 표시신호를 제공하는 제어패널.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 인터페이스 회로(76)가 사용자 표시신호를 검출한 것을 사용자에게 기계적 표시 또는 음향적 표시를 제공하도록 사용자 표시신호에 응답하여 동작할 수 있는 햅틱 인터페이스(haptic interface)를 구비하는 제어패널.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력감지장치(54,66)와 상기 위치감지소자(60)의 감지면은 상기 물체에 의해 가해진 압력에 응답하여 상기 압력감지장치에 대하여 상기 감지면의 변위가 상기 압력감지장치에 의해 검출될 수 있다는 의도로 구성되는 제어패널.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 위치 인터페이스 회로(76) 또는 가전기기 컨트롤러(82)는 상기 감지면 위에 있는 물체의 위치를 상기 압력감지장치에 의해 검출된 압력과 상관시킴으로써 복수의 사용자 표시신호들 중 하나 이상을 식별하도록 동작할 수 있는 제어패널.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 위치 인터페이스 회로(76) 또는 가전기기 컨트롤러(82)는 상기 물체가 상기 위치감지소자의 감지면 위에 있는 복수의 기설정된 위치들 중 하나에 있는지 여부를 판단하도록 동작될 수 있고, 상기 위치 인터페이스 회로(76) 또는 가전기기 컨트롤러(82)는 상기 기설정된 위치들 중 하나에 있는 상기 물체의 위치를 상기 검출된 압력과 상관시킴으로써 상기 사용자 표시신호를 식별하도록 동작될 수 있으며, 상기 기설정된 각각의 위치들은 상기 복수의 사용자 표시신호들 중 하나에 대응하는 제어패널.
  15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 위치감지소자(60)가 배치되어 있는 지지부(58)에 유효하게 연결된 탄성 압축부재를 더 구비하고, 상기 물체에 의해 상기 위치감지소자(60)의 감지면에 가해진 압력이 상기 압력감지장치에 의해 검출될 수 있는 상기 탄성 압축부재에 의해 제공된 복원력에 대하여 상기 감지면의 변위를 발생시키는 제어패널.
  16. 제 1 항에 따른 제어패널과,
    디스플레이(74)와,
    상기 디스플레이상에 신호의 표현을 생성하기 위해 상기 제어패널로부터 수신된 사용자 표시신호에 응답하여 동작할 수 있는 가전기기 컨트롤러(82)를 구비하는 사용자 제어장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어패널의 위치감지소자(60)와 결합된 위치 인터페이스 회로(76)는 압력감지장치에 의해 압력 이벤트가 검출될 때 감지면 상에 있는 물체의 위치를 판단하도록 동작될 수 있는 사용자 제어장치.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 위치 인터페이스 회로(76)는 상기 감지면 상에 있는 상기 물체의 위치를 상기 압력감지장치에 의해 검출된 압력 이벤트와 상관시킴으로써 복수의 사용자 표시신호들 중 하나 이상을 식별하도록 동작할 수 있고, 상기 가전기기 컨트롤러(82)는 상기 디스플레이 스크린상에 상기 하나 이상의 사용자 표시신호들의 표현을 생성하도록 동작할 수 있는 사용자 제어장치.
  19. 위치감지소자(60)의 감지면 상에 있는 물체(100)의 위치를 판단하는 단계와,
    판단된 위치에서 상기 물체(100)에 의해 상기 위치감지소자(60)의 감지면에 가해진 압력에 의해 야기된 상기 위치감지소자의 변위에 응답하여 압력감지장치에 가해진 압력을 감지하는 단계와,
    상기 감지면 상에 있는 상기 물체의 위치를 상기 압력감지장치에 의해 검출된 압력과 상관시킴으로써 복수의 사용자 표시신호들 중 하나를 식별하는 단계를 포함하는 복수의 사용자 표시신호 식별방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 위치감지소자(60)의 감지면 상에 있는 물체(100)의 위치를 판단하는 단계는 상기 물체가 상기 감지면 위에 있는 복수의 기설정된 위치들 중 하나에 있는지 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 사용자 표시신호들 중 하나를 식별하는 단계는 상기 기설정된 위치들 중 하나에 있는 상기 물체의 위치를 상기 검출된 압력과 상관시키는 단계를 포함하며, 상기 기설정된 각각의 위치는 상기 복수의 사용자 표시신호들 중 하나에 대응하는 복수의 사용자 표시신호 식별방법.
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