KR20100074291A

KR20100074291A - 장치의 키패드를 제어하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20100074291A
Application number: KR1020107010962A
Authority: KR
Inventors: 마이클 이. 카인; 데오도르 알. 아네슨; 윌리암 엔. 로빈슨
Original assignee: 모토로라 인코포레이티드
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2010-07-01
Also published as: BRPI0820623B1; EP2223197A2; WO2009067572A2; RU2010125139A; EP2223197A4; CN101868773B; EP2223197B1; US8866641B2; KR20120138830A; WO2009067572A3; MX2010005505A; KR101300862B1; BRPI0820623A2; US20090128376A1; KR101483353B1; RU2504819C2; CN101868773A

Abstract

장치(2600)는 키패드(2610), 센서(2602) 및 제어 논리(200)를 정의하는 제어가능 스킨 텍스처(controllable skin texture)(2606)를 포함한다. 센서는 사용자 입력에 기초하여 포인팅 요소(pointing element)(2900)의, 키패드의 특정의 키(2800, 2808, 2902, 2908)에의 근접을 감지한다. 제어 논리는, 센서가 포인팅 요소의, 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 키패드의 다른 키에 대해 특정의 키의 높이를 조정한다. 일례에서, 장치는 복수의 키들(2612)을 표시하는 디스플레이(2700)를 포함한다. 제어 논리는, 센서가 포인팅 요소의, 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 특정의 키(2800, 2808, 2902, 2908) 및 인접한 키(2802, 2810, 2904, 2910)의 시각적 특성을 서로에 대해 그리고 복수의 키들 중 다른 키들에 대해 조정한다.

Description

장치의 키패드를 제어하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING A KEYPAD OF A DEVICE}

<관련 출원들의 상호 참조>

본 특허 출원은 2007년 11월 20일자로 출원된, 발명의 명칭이 "Method and Apparatus for Controlling a Keypad of a Device(장치의 키패드를 제어하는 방법 및 장치)"인 미국 가특허 출원 제60/989,288호(이 선출원은 본 명세서에 참조로 포함됨)에 기초하여 우선권을 주장한다. 본 출원은 또한 다음과 같은 동시 계류 중인 출원들, 즉 2007년 4월 4일자로 출원된 발명의 명칭이 "Method and Apparatus for Controlling a Skin Texture Surface on a Device(장치 상의 스킨 텍스처 표면을 제어하는 방법 및 장치)"인 미국 특허 출원 제11/696,466호(발명자: Michael E. Caine)(이 출원은 본 양수인이 소유하고 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함됨), 2007년 4월 4일자로 출원된 발명의 명칭이 "Method and Apparatus for Controlling a Skin Texture Surface on a Device Using a Shape Memory Alloy(형상 기억 합금을 사용하여 장치 상의 스킨 텍스처 표면을 제어하는 방법 및 장치)"인 미국 특허 출원 제11/696,481호(발명자: Michael E. Caine)(이 출원은 본 양수인이 소유하고 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함됨), 2007년 4월 4일자로 출원된 발명의 명칭이 "Method and Apparatus for Controlling a Skin Texture Surface on a Device Using Hydraulic Control(유압 제어를 사용하여 장치 상의 스킨 텍스처 표면을 제어하는 방법 및 장치)"인 미국 특허 출원 제11/696,496호(발명자: Michael E. Caine)(이 출원은 본 양수인이 소유하고 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함됨), 및 2007년 4월 4일자로 출원된 발명의 명칭이 "Method and Apparatus for Controlling a Skin Texture Surface on a Device Using a Gas(기체를 사용하여 장치 상의 스킨 텍스처 표면을 제어하는 방법 및 장치)"인 미국 특허 출원 제11/696,503호(발명자: Michael E. Caine)(이 출원은 본 양수인이 소유하고 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함됨)에도 관련되어 있다.

본 발명은 일반적으로 휴대용 전자 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가변적인 스킨 텍스처 표면(variable skin texture surface)을 이용하는 휴대용 전자 장치에 관한 것이다.

랩톱과 같은 휴대용 전자 장치, 셀 전화와 같은 무선 핸드헬드 장치, 디지털 음악 플레이어, 팜 컴퓨팅 장치(palm computing device), 또는 임의의 다른 적당한 장치가 점점 더 널리 보급되고 있다. 휴대용 전자 장치에서 텍스트 입력에 사용되는 키패드는 사용자의 손가락에 대해 키(key)의 크기가 작은 경우 사용하기 어려울 수 있다. 이러한 장치의 사용성이 개선되면 판매자의 매출이 증대될 수 있는데, 그 이유는 소비 수요(consumer demand)가 다양한 장치 사용성 특성들 및 장치 특징들에 의해 주도될 수 있기 때문이다.

나타나고 사라지는 전체적인 컬러 또는 그래픽을 변경하기 위해 광의 방출 반사(emission reflection)를 변화시킴으로써 휴대용 전자 장치의 표면의 촉각적 구성(tactile configuration) 및/또는 시각적 외관(visual appearance)을 변경하는 것 등에 의해 다양한 장치 사용성(device usability)을 제공하는 것이 공지되어 있다. 휴대용 전자 장치를 비롯한 전자 장치의 표면은, 예를 들어, 장치의 외부 표면, 키패드 내의 키 또는 탐색키(navigation key)와 같은 활성화키(activation key), 촉각적 탐색 인터페이스(tactile navigation interface), 또는 임의의 다른 적당한 표면을 포함할 수 있다.

또한, 장치의 촉각적 구성 및/또는 시각적 외관을 향상시키는 예로서, 전기 활성 고분자(electro-active polymer)의 일부분에 전압을 인가하는 것에 기초하여 3D 형상[텍스처(texture)라고도 함]을 변경하는 전기 활성 고분자 형태로 된 것과 같은 햅틱스(haptics)를 이용하는 것이 제안되어 있다. 그에 따라, 장치에 서로 다른 시각적 외관 및/또는 촉각적 구성을 주기 위해 다양한 텍스처 및 형상이 생성될 수 있다. 예를 들어, 휴대용 장치가 외부 스킨의 일종으로서 이러한 전기 활성 고분자를 포함하는 경우, 장치의 전원을 켜면 3D 텍스처가 나타나 장치의 사용자가 이를 느낄 수 있도록 전기 활성 고분자가 활성화될 수 있다. 또한, 핸드헬드 장치 상에 햅틱 센서(haptic sensor)의 일종으로서 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator)를 사용하는 것도 제안되어 있다. 일례에서, 제어 슬라이더(control slider)가 굽힘 압전-액츄에이터(bending piezo-actuator)로서 구성되어 있다. 또한, 사용자가, 예를 들어, 적당한 제어키가 활성화된 경우 그 제어키를 만져 그 제어키의 작동의 피드백을 수신함으로써 전화를 활성 모드(active mode)로부터 "침묵" 모드(silent mode)로 전환할 수 있도록 사용자에 대해 서로 다른 촉각적 피드백을 갖는 압전-작동형 햅틱 아이콘(piezo-actuated haptic icon)과 같은 메뉴를 갖는 핸드헬드 장치를 제공하는 것이 제안되어 있다. 장치의 스킨 텍스처 표면을 작동시키는 다양한 방법 및 장치와 다양한 사용자 경험을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명과 본 발명에 의해 제공되는 대응하는 이점들 및 특징들은, 유사한 참조 번호가 유사한 구성요소들을 나타내고 있는 이하의 도면들과 관련하여 기술된 본 발명에 대한 이하의 상세한 설명을 살펴보면 가장 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어가능 스킨 텍스처 표면(controllable skin texture surface)을 이용하는 무선 핸드헬드 장치의 예의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어가능 스킨 텍스처 표면을 제어하는 제어 논리를 포함하는 장치의 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 일부분의 조립도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어가능 스킨 텍스처 표면의 일부일 수 있는 기계 작동 구조(mechanical actuation structure)의 일부분의 예를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4에 도시된 구조 및 가요성 스킨 구조(flexible skin structure)의 일부분의 사시도 및 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계 작동 구조를 이용하는 제어가능 스킨 텍스처 표면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 7은 개시된 예에 따른 텍스처 작동(texture actuation)을 갖는 도 6에 도시된 것과 같은 단면도이다.
도 8은 본 발명의 예에 따른 제어가능 스킨 텍스처 표면의 일부로서 이용될 수 있는 형상 기억 합금 작동 구조(shape memory alloy actuation structure)의 예의 평면도이다.
도 9 및 도 10a는 도 8에 도시된 구조의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 10b는 본 발명의 예에 따른 쌍안정(bi-stable) 형상 기억 합금 작동 방식의 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 제어가능 스킨 텍스처 표면의 일 실시예를 이용하는 휴대용 전자 장치의 일부분을 나타낸 평면도이다.
도 12 및 도 13은 일 실시예에 따른 비작동된(deactuated) 및 작동된(actuated) 스킨 텍스처 구조를 나타낸 도 11의 일부분의 단면도이다.
도 14는 제어가능 스킨 텍스처 표면의 일 실시예를 이용하는 휴대용 전자 장치의 일부분을 나타낸 평면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 제어가능 스킨 텍스처 표면을 갖는 휴대용 전자 장치의 사시도이다.
도 16은 본 발명에 개시된 예에 따른 가요성 스킨 구조(flexible skin structure)의 예 및 대응하는 유압 작동 구조(hydraulic actuation structure)의 일부분을 나타낸 사시도이다.
도 17은 일례에 따른 휴대용 전자 장치의 일부분을 나타낸 블록도이다.
도 18a 및 도 18b는 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 슬라이딩 플레이트(flexible sliding plate)를 이용하는 일 실시예의 단면도이다.
도 19 및 도 20은 일례에 따른 기체 팽창가능 작동 구조(gas expandable actuation structure) 및 가요성 스킨 구조의 다른 예의 단면도이다.
도 21 및 도 22는 비작동된 및 작동된 제어가능 스킨 텍스처 표면을 갖는 휴대용 전자 장치의 사시도이다.
도 23 내지 도 25는 이하에 개시된 예에 따라 작동되고 비작동되는 제어가능 스킨 텍스처의 서로 다른 일부분들을 나타낸 휴대용 전자 장치의 사시도이다.
도 26은 제어가능 스킨 텍스처 표면을 제어하는 예의 기능 블록도이다.
도 27은 제어가능 스킨 텍스처 표면을 포함하는 촉각 모핑 키패드(tactile morphing keypad)의 예를 나타낸 도면이다.
도 28은 제어가능 스킨 텍스처 표면을 포함하는 촉각 모핑 키패드의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 29는 사용자 입력이 키패드를 탐색하고 있지 않을 때 촉각 모핑 키패드에 의해 표시되는 키패드의 예를 나타낸 도면이다.
도 30은 사용자 입력이 키패드를 탐색하고 있을 때 키패드의 시각적 특성을 조정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 31은 사용자 입력이 키패드를 탐색하고 있을 때 키패드의 시각적 특성을 조정하는 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 32는 사용자 입력이 키패드를 탐색하고 있지 않을 때 촉각 모핑 키패드의 예를 나타낸 도면이다.
도 33은 사용자 입력이 키패드를 탐색하고 있을 때 촉각 모핑 키패드의 예를 나타낸 도면이다.
도 34는 사용자 입력이 키패드를 탐색하고 있을 때 촉각 모핑 키패드의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 35는 키패드를 정의하는 제어가능 스킨 텍스처 표면을 제어하기 위해 취해질 수 있는 예시적인 단계들을 나타낸 흐름도이다.
도 36은 키패드의 시각적 특성을 조정하기 위해 취해질 수 있는 예시적인 단계들을 나타낸 흐름도이다.
도 37은 촉각 모핑 키패드를 제어하기 위해 취해질 수 있는 예시적인 단계들을 나타낸 흐름도이다.

일례에서, 장치는 키패드를 정의하는 제어가능 스킨 텍스처(controllable skin texture), 센서 및 제어 논리를 포함한다. 센서는 사용자 입력에 기초하여 포인팅 요소(pointing element)의 키패드의 특정의 키에의 근접을 감지한다. 제어 논리는, 센서가 포인팅 요소의 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 키패드의 다른 키에 대해 특정의 키의 높이를 조정한다. 일례에서, 장치는 복수의 키를 표시하는 디스플레이를 포함한다. 제어 논리는, 센서가 포인팅 요소의 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 특정의 키 및 인접한 키의 시각적 특성을 서로에 대해 그리고 복수의 키들 중 다른 키들에 대해 조정한다. 관련 방법도 개시되어 있다.

이점들 중에서도 특히, 장치는 특정의 키를 사용자에게 더 가깝게 이동시키며, 이는 사용자가 키패드의 특정의 키를 선택하는 데 도움을 준다. 또한, 인접한 키들이 사용자에 더 가까이 근접하지만, 특정의 키만큼 가깝지는 않으며, 이는 사용자가 인접한 키들을 보다 효율적으로 탐색하는 데 도움을 준다. 게다가, 원하는 경우, 사용자가 특정의 키를 선택하고 그 키를 보다 효율적으로 탐색하는 데 도움을 주기 위해, 원하는 키들 및 인접한 키들의 시각적 특성이 서로에 대해 그리고 다른 키들에 대해 조정된다. 다른 이점들은 당업자라면 잘 알 것이다.

일례에서, 제어 논리는, 센서가 포인팅 요소의 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 인접한 키의 높이를 키패드의 다른 키들에 대해 조정한다. 일례에서, 밝기(brightness), 크기, 컬러, 형상 및 폰트(font) 중 적어도 하나에 의해 시각적 특성이 조정된다.

일례에서, 센서는 사용자 입력에 기초하여 특정의 키가 선택되었는지 여부를 감지한다. 일례에서, 제어 논리는 제1 키가 선택되었을 때 제1 키 및/또는 제2 키의 높이를 조정한다. 일례에서, 키패드는 적어도 하나의 키가 선택되었을 때 청각적 피드백 및/또는 촉각적 피드백인 사용자 피드백을 제공한다.

도 1은 하나 이상의 적당한 무선 네트워크를 통해 통신하기 위한 무선 전화 서브시스템 및 기타 종래의 회로를, 공지된 바와 같이 무선 전화 서브시스템에 결합되어 있는, 사용자에게 정보를 표시하기 위한 디스플레이(102)와 함께, 포함하고 있는 휴대용 전자 장치(100)(이 예에서, 핸드헬드 무선 장치인 것으로 도시됨)의 예를 나타낸 것이다. 휴대용 전자 장치(100)는 또한, 이 예에서, 사용자 인터페이스 부분, 즉 사용자 키패드의 일부를 형성하는, 장치(100)의 하우징[예를 들어, 베이스 하우징(base housing)]의 일부분을 덮고 있는 제어가능 스킨 텍스처 표면(104)도 포함하고 있다. 제어가능 스킨 텍스처 표면(104)은 또한, 미적인 목적을 위한 것으로 휴대용 전자 장치의 비사용자 인터페이스 부분(장치의 외부 부분의 다른 영역 등)의 촉각적 구성을 변경하기 위해 제어되는 다른 제어가능 표면들(106 및 108)도 포함하고 있다. 이 특정의 예에 나타낸 바와 같이, 휴대용 전자 장치(100)는 공지된 바와 같이 피봇 메커니즘(pivot mechanism)(112)을 중심으로 회전하는 접을 수 있는 하우징 부분(foldable housing portion)(110)을 갖는 플립폰(flip phone)이다. 접을 수 있는 하우징 부분(110)은 또한 원하는 바에 따라 키패드 및 제어가능 스킨 텍스처 표면도 포함할 수 있다. 제어가능 스킨 텍스처 표면(104)은 스킨 텍스처 표면의 일부분의 촉각적 구성을 변경하여, 이 예에서, 스킨 텍스처의 각각의 부분들을 상승시켜 촉각적으로 검출가능한 키패드 및 기타 촉각적 및/또는 미적 특징들을 제공하기 위해 제어된다. 일례에서, 제어가능 스킨 텍스처 표면(104)은, 예를 들어, 전화가 대기 모드(standby mode)에 있을 때 편평할 수 있지만, 제어가능 스킨 텍스처 표면(104)은 착신 무선 호가 검출될 때 그 표면의 일부분들을 활성화시켜 키패드에 상승된 키들을 제공하기 위해 제어되고 호가 끝날 때 편평(비활성됨)하게 되도록 제어된다. 이하에서 기술하는 바와 같이 제어가능 스킨 텍스처의 작동/비작동(actuation/deactuation)을 제어하기 위해 기타 입력 정보도 사용된다.

도 2는 도 1의 휴대용 전자 장치, 또는 랩톱 컴퓨터, 휴대용 인터넷 기기, 휴대용 디지털 미디어 플레이어, 또는 임의의 다른 적당한 휴대용 전자 장치와 같은 임의의 다른 적당한 휴대용 전자 장치를 블록도 형태로 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 제어 논리(200)는, 원하는 바에 따라, 수신된 무선 신호, 배터리 부족 상태(low battery condition)와 같은 배터리 레벨 변화 상태, 착신 호 또는 메시지에 기초하여, 근접 센서, 사운드 센서, 광 센서 또는 기타 환경 센서(전체적으로 202로 표시함)로부터의 정보에 기초하여, 또는 마이크 및 사용자의 음성을 인식하는 음성 인식 모듈을 통한 입력 또는 특정의 사용자를 나타내는 사용자에 의해 입력된 패스워드 또는 패스코드와 같은 장치의 사용자를 나타내는 데이터, 또는 패스워드 및 PIN의 입력과 같은 사용자 인증 시퀀스 또는 임의의 다른 적당한 인증 프로세스의 완료를 나타내는 데이터 중 적어도 어느 하나에 응답하여 제어 정보(204)(예를 들어, 디지털 또는 아날로그 신호)를 생성함으로써 제어가능 스킨 텍스처 표면(104)(및/또는 106 및 108)의 일부분의 촉각적 구성을 변경한다. 압력 센서, 습도 센서, 충격 센서 또는 진동 센서에 기초한 제어 데이터와 같은 기타 데이터도 사용될 수 있다. 무선 신호 세기, 장치 배향, 장치 구성(예를 들어, 플립 열기(flip open), 전화 모드 대 오디오 재생 모드 대 카메라 모드), 사용자의 그립(grip) 또는 장치 상에서 실행되는 프로그램의 상태(서버 또는 다른 휴대용 장치와 같은 유선 또는 무선 연결을 통해 연결된 다른 장치 상에서 실행되는 프로그램의 상태를 포함함)의 변화를 나타내는 데이터(이들로 제한되지 않음)와 같은 상태 변화들도 텍스처를 제어하는 데 사용될 수 있다. 기타 착신 신호들을 나타내는 기타 착신 데이터는, 예를 들어, 착신 SMS, 이메일 또는 인스턴스 메시지, RFID 판독기, 블루투스^TM 지원 장치, WIFI 액세스 포인트와 같은 무선 소스(radio source)에의 근접, 또는 RFID와 연관된 태그와 같은 발신 신호(outgoing signal)로부터의 응답에 기초하여 텍스처를 변경 또는 제어하는 것을 포함할 수 있다. 텍스처의 활성화를 트리거 또는 제어하는 데 적당할 수 있는 기타 데이터는, 타임아웃 기간에 기초하여, 어떤 다른 장치에 대한 장치의 위치 또는 GPS 위치와 같은 절대 위치, 다른 인스턴스 메시지 사용자의 온라인 프레즌스(online presence)와 같은 다른 사용자의 상태, 방송 TV 프로그램 등의 데이터 소스 또는 프로그램 안내 내의 정보의 이용가능성에 기초하여, 장치 또는 다른 네트워크화된 장치 상에서 플레이되는 게임과 같은 게임 상태에 기초하여, 예를 들어, 음악의 박자, 화면 상의 패턴들, 게임에서의 액션들, 키보드의 조명, 햅틱 출력 또는 기타 적당한 데이터와 같은 장치에 의해 출력되는 데이터의 기타 모드들에 기초하여, 금융 거래의 완료, 메시지를 전송하는 것, 파일을 다운로드하는 것 또는 호를 끝내는 것과 같은 사용자 개시 동작의 완료를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 일례로서, 제어 논리(200)는 센서(202)가 사용자의 프레즌스를 검출하는 것과 같은 센서 출력 정보(206)에 응답하여, 방에서 검출된 사운드 레벨에 기초하여, 또는 방에서의 조명의 정도에 기초하여, 키들을 나타내기 위해 제어가능 스킨 텍스처 표면(104)의 일부분들을 상승시킬 수 있다.

예를 들어, 방에서의 광 레벨이 광 센서에 의해 감지되는 원하는 레벨로 감소되는 경우, 센서(202)는 센서 출력 정보(206)를 출력하고, 제어 논리(200)는 사용자가 어두운 방에서 키패드 표면을 느낄 수 있도록 상승된 키패드 특징을 제공하기 위해 제어가능 스킨 텍스처 표면(104)을 활성화시킬 수 있는데, 그 이유는 그다지 광이 없어 키패드를 볼 수 없기 때문이다. 또한, 원하는 경우, 제어가능 스킨 텍스처 표면 아래에 위치한 LED와 같은 광원(들)도 역시, 제어 논리의 제어 하에서, 광 센서가 장치의 근방에서 낮은 광 레벨을 검출한 것에 응답하여 발광될 수 있다. 예를 들어, 방에서의 소음의 정도에 따라, 예를 들어, 제어가능 스킨 텍스처 표면의 어느 부분들이 사용되는지를 제어하기 위해 사운드 센서도 사용될 수 있다. 또한, 제어 논리(200)는 센서 출력 정보에 기초하여 원하는 바에 따라 진동 동작(pulsating action) 또는 임의의 다른 적당한 촉각적 구성을 제공하기 위해 제어가능 스킨 텍스처 표면(104, 106 또는 108)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 장치는, 스킨 텍스처 표면이 어떤 부분들에서 활성화(예를 들어, 상승)될 때 장치가 심장 박동과 같이 진동하는 것처럼 보이도록, 장치의 외부 근방에 구성된 제어가능 스킨 텍스처 표면(104)을 가질 수 있거나, 애니메이션화된 패턴과 같은 사용자가 원하는 움직임을 제공하기 위해 스킨 텍스처의 어떤 부분들의 순차적 상승 및 하강을 제공할 수 있다.

제어 논리(200)는 실행될 때 하나 이상의 프로세서들로 하여금 본 명세서에 기술된 바와 같이 동작하게 하는 실행가능 명령어들을 저장하는 RAM, ROM 또는 임의의 다른 적당한 저장 매체와 같은 저장 매체에 저장되어 있는 소프트웨어 모듈을 프로세서가 실행하는 것을 비롯한 임의의 적당한 방식으로 구현될 수 있다. 대안으로서, 제어 논리는, 본 명세서에 기술되어 있는 바와 같이, 상태 기계, ASIC(application specific integrated circuit), 또는 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어의 임의의 적당한 조합(이들로 제한되지 않음)을 비롯한 개별 논리(discrete logic)로서 구현될 수 있다.

일례에서, 제어가능 스킨 텍스처 표면(104, 106 및 108)은 기계 작동 구조의 움직임에 응답하여 움직이는 가요성 스킨 구조에 결합되어 있는 기계 작동 구조, 유압 작동 구조에서의 유체의 움직임에 응답하여 움직이는 가요성 스킨 구조에 결합되어 있는 유압 작동 구조, 팽창가능 기체 작동 구조에서의 기체의 움직임에 응답하여 움직이는 가요성 스킨 구조에 결합되어 있는 팽창가능 기체 작동 구조, 형상 기억 합금 작동 구조 내의 금속 합금의 움직임에 응답하여 움직이는 가요성 스킨 구조에 결합되어 있는 형상 기억 합금 작동 구조, 또는 이들의 임의의 적당한 조합을 포함할 수 있다.

도 3 내지 도 7은 기계 작동 구조의 움직임에 응답하여 가요성 스킨 구조를 움직이는 데 사용되는 기계 작동 구조의 다양한 예들을 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 원하는 바에 따라 임의의 적당한 휴대용 전자 장치일 수 있는 휴대용 전자 장치(300)가 도시되어 있다. 장치의 상세는 원하는 응용에 따라 다르다. 이 예에서, 휴대용 전자 장치(300)는 하나 이상의 가동식 램프 구조(movable ramp structure)(306 또는 308)를 받아들이는 함몰된 영역(304)을 갖는 하우징(302)을 포함한다. 여기에 도시된 바와 같이, 램프 구조(306)는 플레이트(plate)에 대해 상승되는 복수의 램프 부분들(310)을 갖는 하나의 플레이트를 포함한다. 이 플레이트는 함몰된 영역(304)에서 슬라이딩가능하게 움직이며, 함몰된 영역에서 앞뒤로 슬라이딩할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 슬라이딩 동작을 제공하기 위해 임의의 적당한 구성이 사용될 수 있다. 이 플레이트는 캠(cam) 또는 모터 또는 이들의 임의의 조합 또는 임의의 다른 적당한 구조와 같은 액츄에이터(actuator)(312)에 의해 움직인다. 제어가능 스킨 텍스처 표면은, 이 예에서, 임의의 적당한 형상 및 크기일 수 있는 성형된 텍스처 요소들[이 예에서, 키패드의 구성에서 전체적으로 322로 표시된 텍스처 포켓들(texture pockets)로 도시됨]를 포함하는 가요성 스킨 구조(flexible skin structure)(320)를 포함한다. 텍스처 포켓들(322)은 가요성 스킨 구조(320)의 아래쪽 부분에 포켓들로서 성형되고, 램프 구조가 움직일 때 램프 구조(306) 상의 대응하는 램프들(310)에 의해 상승된다. 따라서, 텍스처 포켓들(322)은 액츄에이터(312)의 제어 하에서 상승된다. 가요성 스킨 구조는 램프들을 덮고 있으며, 원하는 바에 따라 하우징 또는 다른 구조에 고정될 수 있다. 다수의 텍스처 요소들을 움직이기 위해 하나의 램프가 사용될 수 있다는 것과 램프들이 또한 임의의 적당한 구성(형상 또는 크기를 포함함)일 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

가요성 스킨 구조(320)는 폴리우레탄, 고무 또는 실리콘(이들로 제한되지 않음)을 비롯한 임의의 적당한 가요성 재료로 이루어져 있을 수 있다. 가요성 스킨 구조(320)는 접착제 또는 임의의 다른 적당한 메커니즘을 통해 장치(300)의 하우징의 외부 부분에 적절히 고정될 수 있다. 가요성 스킨 구조(320)는 도시된 바와 같이 일부분이 가동식 램프 구조(306)를 덮고 있다. 가동식 램프 구조(306)는, 성형된 포켓들(322)을 위로 밀어올릴 때, 제어가능 스킨 텍스처 표면의 촉각적 구성을 변화시키며, 따라서 사용자가 가요성 스킨 구조(320) 상의 램프들 아래에 있는 위치들을 느끼게 된다. 도시된 바와 같이, 원하는 경우 램프 구조(306) 상의 램프들 사이에 또는 원하는 경우 램프들 상부에 배치된 정전용량 센서로서 도시된 터치 센서들(324)이 있을 수 있으며, 이 센서들은 사용자에 의해 터치될 때 장치(300)의 제어 논리에 의해, 이 특정의 예에서, 키의 활성화인 것으로 해석되는 신호를 발생한다. 터치 센서들(324)이 임의의 적당한 센서일 수 있고 원하는 바에 따라 장치 내의 임의의 적당한 위치에 위치될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 텍스처 포켓들(322)은, 예를 들어, 가요성 스킨 구조(320)의 후방 표면 내에 성형되어 있는 박막화된 섹션들(thinned out sections)일 수 있다. 그러나, 임의의 적당한 구성이 사용될 수 있다. 이 예에서, 가요성 스킨 구조(320)는 복수의 정의된 변경가능한 스킨 텍스처 요소들(322)[각각의 요소가 가동식 램프 구조(306)와 맞물리도록 구성된 부분을 가짐]을 갖는 가요성 물질층을 포함한다. 정전용량 센서들은 일종의 터치 센서(324)로서 역할한다.

도 4는 도 3에 도시된 단일 플레이트에 대한 대안의 실시예를 나타낸 것이다. 이 예에서, 다중 세그먼트 가동식 램프 구조(multiple segment movable ramp structure)(308)는 복수의 램프(402, 404, 406)와, 일례에서, 장치의 일부분의 기계적 움직임에 응답하여, 예를 들어, 복수의 램프들 중 적어도 하나의 램프를 움직이기 위해 복수의 램프들의 엣지(edge)와 기계적으로 맞물리는 캠 구조(408)를 포함하고 있다. 예를 들어, 장치가 클램 유형의 하우징 설계를 갖는 경우, 클램 하우징(clam housing)의 움직임은 적당한 기계적 연결을 통해 회전 캠(rotating cam)(408)의 회전을 야기한다. 대안으로서, 직접 또는 캠(408)을 회전시키는 것을 통해 간접적으로 복수의 램프들(402, 404, 406)의 움직임을 작동시키기 위해 모터가 제어될 수 있다. 예를 들어, 모터가 제어 논리로부터의 전기적 제어 신호에 기초하여 캠(408)을 회전시키도록 결합되어 있을 수 있다.

도시된 바와 같이, 램프 구조(308)는 각각이 복수의 램프들(310)을 포함하고 있는 복수의 개별 슬라이딩 램프 요소들(402, 404, 406)을 포함하고 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 회전 방식으로 움직이는 것으로 도시되어 있는 캠 구조(408)는 또한 비회전 방식(원하는 경우 슬라이딩 방식 등)으로, 또는 임의의 다른 적당한 방식으로 움직이도록 구성되어 있을 수 있다. 캠 구조는, 이 예에서, 각자의 개별 슬라이딩 램프 요소들(402, 404, 406) 각각의 엣지와 맞물리게 하기 위해 캠 구조로부터 돌출해 있는 램프 제어 요소들(410)을 포함하고 있다. 램프 제어 요소들(410)은 캠 구조(408)의 움직임에 응답하여 복수의 슬라이딩 램프 요소들의 움직임을 야기하도록 배치되어 있다. 수신된 무선 신호, 충전 상태(스킨 작동), 배터리 부족 레벨(스킨 비작동) 등의 배터리 레벨 변화 상태, 착신 호에 기초하거나 임의의 다른 적당한 상태에 기초하는 것과 같이 이상에서 기술한 정보에 응답하여 복수의 슬라이딩 램프 요소들(402 내지 406)을 작동시키는 것이 행해질 수 있다. 이에 따라, 일련의 개별 슬라이딩 패널들이 가요성 스킨 구조(320) 아래에 위치해 있고, 이 예에서, 캠 구조에 의해 작동된다. 램프 제어 요소들(410)의 패턴은 슬라이딩 패널들이 어느 순서로 작동되는지를 결정한다. 살펴본 바와 같이, 캠 구조는 모터에 의해 구동되거나, 예를 들어, 모바일 핸드셋에서 발견될 수 있는 클램쉘형 장치(clam shell type device)의 힌지가 캠을 직접 작동시킬 수 있음으로써 클램쉘을 여는 것에 의해 가요성 스킨 텍스처의 일부분들의 상승이 키패드를 나타내게 하도록 장치 내에 통합되어 있을 수 있다. 또한, 기술된 기계 작동 구조가, 예를 들어, 사용자 인터페이스와 연관되어 있지 않은 부분들의 상승을 제공하기 위해 가요성 스킨 구조(320)의 임의의 부분을 움직일 수 있고 임의의 원하는 촉각적 구성을 제공하기 위해 움직일 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

도 5는 도 4에 도시된 것과 유사한 제어가능 스킨 텍스처 표면(500)의 단면도를 나타낸 것이지만, 이 예에서, 가요성 스킨 구조(320)는 또한 원하는 경우 텍스처 포켓들(322)의 중앙을 상승시키는 데 도움을 주기 위해 텍스처 포켓들(322)과 일체로 형성되어 있는 탭들(502)을 포함하고 있을 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 가요성 스킨 구조(320)는 또한 각각의 원하는 텍스처 요소에 대응하는 개구부들(506)을 포함하는 플레이트 구조(plate structure)(504)를 포함하는 것으로 생각된다. 개구부들(506)은 가동식 램프 구조(308)와 맞물리도록 구성된 탭들(502)을 받아들인다. 도시된 바와 같이, 가동식 램프 구조(308)가 움직일 때, 가동식 램프 구조(308)는 캠 구조(408)의 움직임에 응답하여 가요성 스킨 구조(320)의 일부분들을 상승 또는 하강시킨다. 이 예에서, 개별 슬라이딩 요소들(402 및 406)은 가요성 스킨 구조(320)의 일부분들을 상승시키기 위해 움직인 반면, 개별 슬라이딩 요소(404)는 움직이지 않았으며 따라서 가요성 스킨 구조가 해당 위치에서 편평하다. 위에서 앞서 살펴본 바와 같이, 장치가 클램쉘 구성 또는 임의의 다른 적당한 구성과 같은 가동식 하우징 부분(movable housing portion)을 포함하는 경우, 가동식 하우징 부분은 하우징 부분의 기계적 움직임이 캠 구조의 움직임을 야기하도록 캠 구조(408)와 기계적으로 결합되어 있을 수 있다. 대안으로서, 캠 구조는 원하는 바에 따라 임의의 가동식 하우징 부분과 독립적으로 전기적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 모터가 캠 구조와 맞물려, 전기적 제어 신호에 응답하여 복수의 램프들 중 하나 이상을 원하는 위치로 움직이기 위해 캠 구조를 움직이도록 결합되어 있을 수 있다.

기술한 바와 같이, 쐐기형 특징부(예를 들어, 램프)를 갖는 슬라이딩 가동식 램프 구조(308, 404 내지 406)는 가요성 스킨 구조의 후방에 성형된 탭(예를 들어, 핀)을 밀어 올리기 위해 수평으로 움직이고 그에 의해 텍스처 포켓들에 대응하는 가요성 스킨 구조의 부분들이 상승됨으로써 원하는 텍스처 패턴을 생성하게 된다. 이상에서 살펴본 바와 같이, 정전용량 센서와 같은 터치 센서가 또한 가요성 스킨 구조에 대한 사용자의 손가락의 터치를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 이 감지는 텍스처 메커니즘을 작동시키거나 버튼의 누름에 대응하는 다른 기능을 실행시키는 입력으로서 사용될 수 있다. 또한, 공지된 돔형 스위치와 같은 기계적 스위치가, 사용자가 스위치들 중 하나 이상을 눌러 작동시킬 수 있도록 하기 위해, 가동식 램프 구조의 일부분들의 아래에 배치될 수 있다.

도 6 및 도 7은 가동식 램프 구조 및 가요성 스킨 구조를 사용하는 기계 작동 구조의 다른 예를 나타낸 것이다. 이 예에서는, 탭들(502)(도 5)이 이용될 필요가 없다. 그 대신에, 쐐기형 요소(600)는 앵커 부분(anchored portion)(602)과 앵커 부분(602)에 대해 회전하는 가동식 쐐기 섹션(movable wedge section)(604)을 포함한다. 앵커 부분(602) 및 가동식 쐐기 섹션(604)을 포함하는 각각의 쐐기형 요소(600)는 장치에서 가요성 스킨 구조(320) 아래 및 슬라이딩 램프 또는 가동식 램프 구조(606) 위의 일정한 위치에 고정되어 있을 수 있다. 가동식 램프 구조(606)가 수평으로 움직일 때, 회전가능 쐐기형 요소(604)는 가요성 스킨 구조(320)의 원하는 부분들과 접촉하도록 가동식 램프 구조(606)의 램프 섹션(608)에 의해 움직인다. 이점들 중에서도 특히, 이 구조는 슬라이들 요소들과 가요성 스킨 구조 내에 성형된 탭들 간의 감소된 마찰 및 마모를 제공할 수 있다. 다른 이점들은 당업자라면 잘 알 수 있다. 그러나, 임의의 원하는 가요성 스킨 구조 및 램프 구조가 이용될 수 있다. 램프 구조의 움직임은 촉각적 구성의 변화를 제공하기 위해 쐐기형 요소들의 움직임 및 가요성 스킨 구조의 움직임을 야기한다. 또한, 도시된 바와 같이, 기판 앵커 부분(substrate anchored portion)(602)은 가요성 스킨 구조(320)의 기판으로서 역할하고, 가요성 스킨 구조(320)와 가동식 램프 구조(606) 사이에 배치되어 있다. 터치 센서(324)는 기판에 의해 지지되고 가요성 스킨 구조의 적어도 2개의 가동 부분들(예를 들어, 322) 사이에 위치해 있다. 터치 센서(324)가 휴대용 전자 장치의 원하는 기능에 따라 임의의 위치에 적절히 위치될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

도 8 내지 도 10은 일 실시예에 따른, 형상 기억 합금 작동 구조(800) 및 형상 기억 합금 작동 구조(800)에서의 금속 합금(812)의 움직임에 응답하여 움직이는 대응하는 가요성 스킨 구조(320)의 예를 나타낸 것이다. 도 8은 베이스(base)(810)와 회전가능하게 연결되어 있는 복수의 피벗 요소들(pivoting element)(802-808)을 나타낸 평면도이다. 복수의 피벗 요소들(802-808)은, 이 예에서, 니티놀 와이어(nitinol wire) 또는 임의의 다른 적당한 형상 기억 합금과 같은 형상 기억 합금(812)의 늘어남(lengthening) 및 줄어듦(shortening)에 의해 야기되는 전체적으로 814로 표시된 피벗 포인트들(pivot points)을 따라 회전한다. 일례에서, 형상 기억 합금(812)의 단일 세그먼트가 피벗 요소들(802-808)에 그리고 연결점들(816)로서 개략적으로 나타낸 바와 같이 베이스 부분에 연결될 수 있다. 그러나, 하나 이상의 형상 기억 합금 세그먼트를 하나 이상의 피벗 요소들에 고정시키는 데 임의의 적당한 연결 위치 또는 연결 기법이 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 또한, 피벗 요소들의 형상과 그의 길이 및 재료가 특정의 응용에 따라 다를 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 일례가, 제한이 아닌 단지 예시를 위해, 폴리프로필렌 또는 나일론을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 힌지 영역 또는 피벗 위치(814)가 원하는 경우 박막화될 수 있다.

도시된 바와 같이, 전압원 또는 전류원(820)이 적당한 제어 논리(200)에 의해 스위치(822)를 열고 닫음으로써 선택적으로 인가된다. 부가하여 또는 대안으로서, 각각의 피벗 요소가 제어 논리에 의해 독립적으로 제어될 수 있도록, 형상 기억 합금의 별도의 세그먼트가 각각의 피벗 요소들(802-808)에 대해 독립적으로 사용될 수 있다. 그러나, 설명을 위해, 본 설명에서는 모든 피벗 요소들(802-808)을 동시에 움직이기 위해 하나의 형상 기억 합금 요소가 사용되는 것으로 가정할 것이다. 일부 실시예에서, 전류가 형상 기억 합금을 통과할 때, 형상 기억 합금이 줄어들어 피벗 요소들(802-808)들로 하여금 가요성 스킨을 밀어올리게 한다. 이에 따라, 베이스(810)는, 예를 들어, 가요성 스킨 구조의 아래에 수평으로 적절히 탑재되어, 피벗 요소들(802-808)이 가요성 스킨 구조의 원하는 부분과 적당히 일렬로 정렬되어 가요성 스킨 구조의 부분들을 움직이도록(예를 들어, 상승 및 하강시키도록) 위치될 수 있다. 살펴본 바와 같이, 어느 텍스처 요소들이 작동되는지에 관해 선택적으로 제공하기 위해 서로 다른 또는 개별적인 와이어들이 서로 다른 피벗 요소들에 부착되어 있을 수 있다. 또한, 각각의 피벗 요소가 가요성 스킨을 얼마나 밀어올리는지를 개별적으로 제어하기 위해, 서로 다른 양의 전류가 개별적인 와이어들에 인가될 수 있다. 이 예에서, 제어가능 스킨 텍스처 표면은, 복수의 피벗 요소들의 움직임에 응답하여 움직이는 가요성 스킨 구조에 대해 피벗 요소들을 움직이기 위해, 스킨 텍스처에 결합된 형상 기억 합금(형상 기억 합금의 하나 또는 다수의 요소)을 갖는 복수의 피벗 요소들(802-808)을 포함하는 스킨 텍스처 작동 구조를 포함하고 있다. 피벗 요소들의 움직임은 피벗 요소들과 접촉하고 있는 제어가능 스킨 텍스처 표면의 일부분의 촉각적 구성을 변경한다. 제어 논리(200)는 형상 기억 합금 요소(812)에 전류를 인가함으로써 적당한 전류를 제공하여 피벗 요소들의 움직임을 제어하기 위해, 예를 들어, 스위치(822) 또는 복수의 다른 스위치들을 활성화시킨다. 원하는 경우, 전압원 또는 전류원이 각각의 개별 피벗 요소에 제공될 수 있고 원하는 바에 따라 각각의 피벗 요소의 움직임을 제어하기 위해 선택적으로 스위치 인/아웃(switch in/out)될 수 있다. 임의의 다른 적당한 구성도 이용될 수 있다. 또한, SMA를 통과하는 전류가 차단될 때, 힌지 요소 상부의 가요성 스킨은 일반적으로 요소들을 평면 상태로 복귀시키는 복원력을 제공하는 동작을 할 것이다.

도 9 및 도 10은 도 8의 하나의 피벗 요소의 단면도를 나타낸 것으로서, 가요성 스킨 구조(320)의 예시를 더 포함하고 있고 또한 가요성 스킨 구조가 상승되어 있는 작동된 상태(도 10)에 있는 그리고 가요성 스킨 구조(320)가 편평한 비작동 상태(도 9)에 있는 피벗 요소(808)를 나타내고 있다. 이에 따라, 이 예에서, 가요성 스킨 구조(320)는, 이상에서 살펴본 바와 같이, 그의 안쪽 표면(reverse surface) 내에 또는 그의 하부 표면에 성형되어 장치 내의 하우징 또는 다른 서브구조의 일부분에 접합되는 원하는 텍스처 특징들에 대응하는 포켓들을 갖는다. 가요성 스킨 구조의 아래에 있는 일련의 피벗 요소들(802-808)은, 일례에서, 중립 위치(neutral position)에서 편평한 채로 있도록 단일 길이의 형상 기억 합금을 통해 연결되어 있다. 전류가 형상 기억 합금을 통해 흐를 때, 그의 길이가 형상 기억 합금의 유형 및 인가된 전류의 양에 따라, 예를 들어, 대략 5% 또는 임의의 다른 길이만큼 짧아지고, 이에 의해 피벗 요소들이 상승해 가요성 스킨 구조를 밀어내어 융기(bump)가 나타나게 된다. 전류가 더 이상 인가되지 않을 때, 가요성 스킨 구조 및 아래에 있는 피벗 요소는 가요성 스킨에서의 장력으로 인해 중립 위치로 복귀한다.

도 10b에 도시된 다른 실시예에서, 힌지 잠금 구조(hinge lock structure)의 일부인 제2 일련의 피벗 요소들(1002)이 잠금 요소로서 역할하기 위해 제1 일련의 피벗 요소들(806, 808) 아래에 도입될 수 있다. 제1 일련의 힌지 요소들(806, 808)이 작동될 때, 제2 일련의 피벗 요소들(1002)이 제1 일련의 피벗 요소들이 움직임으로 인해 생성된 간극(1000)에 들어가도록 배치되며, 그에 의해 제2 일련의 피벗 요소들을 상승된 위치에 잠금시키거나 단지 제1 피벗 요소들 아래에 위치시킨다. 임의의 다른 위치도 사용될 수 있거나 임의의 다른 적당한 기법이 이용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 제1 일련의 힌지 요소들(808)을 움직이는 대응하는 형상 기억 합금 요소(812)에 인가된 전류가 중단될 때, 제2 일련의 요소들(1002)의 잠금 동작이 제1 피벗 요소들(806, 808)을, 요소들(1002)을 요소들(808) 아래로 잡아 당기는 바이어싱 요소(biasing element)(1006)에 의해, 정위치에 보유시킨다. 제2 일련의 피벗 요소들(1002)에 연결된 형상 기억 합금 요소(1004)에 전류를 인가함으로써, 제1 일련의 피벗 요소들(806, 808)이 잠금 해제되고, 그에 의해 제1 일련의 피벗 요소들이 가요성 스킨에서의 장력으로 인해 중립 위치로 복귀할 수 있게 된다. 이것은 일종의 쌍안정 형상 기억 합금 작동 방식을 제공한다. 도시된 바와 같이, 스프링과 같은 바이어싱 요소(1006)의 단부가 하우징 또는 임의의 다른 적당한 구조의 일부분에 고정되어 있고, 다른 단부가 제2 일련의 피벗 요소들(1002)의 일부분에 접촉하게 되어 있다. 제2 일련의 피벗 요소들은 1008로 도시된 피벗 포인트를 중심으로 적절히 휘어지는 플라스틱과 같은 임의의 적당한 구조로 이루어져 있을 수 있다. 도시된 바와 같이, 피벗 요소들(1002)의 일부분은 또한 그의 단부의 움직임을 방지하기 위해 장치의 구조에 고정되어 있다. 유사하게, 각각의 잠금 요소(1002)와 연관된 형상 기억 합금 요소(1004)는 또한 일부분이 요소(1002)는 물론 고정된 구조에도 연결되어 있다. 잠금 요소는 도시된 바와 같이, 이 예에서, 도 10b의 평면에서 스윙하여, 예를 들어, 힌지 요소(808)가 도시된 지면 안으로 내려가지 않도록 한다. 이에 따라, 잠금 특징부는 표면의 평면에서 움직여 힌지 요소를 잠금시킨다. 이것은, 예를 들어, 힌지 요소의 반대쪽 방향으로 평면 밖으로 움직이는 것(원하는 경우 이것이 행해질 수도 있음)과 반대이다. 그러나, 잠금 요소가 도시된 바와 같이 도면의 평면에서 움직이게 되어 있는 경우 전체적인 구현의 두께가 더 작을 수 있다. 이 예에서, SMA 요소 또는 액츄에이터(도시 생략)에 의해 작동될 때 힌지 요소(808)가 평면 밖으로 상승하고, 도시된 바와 같이 도면의 평면에서 움직이는 잠금 요소에 의해 차단된다. 하나의 잠금 요소(1002)가 도시되어 있지만, 임의의 각자의 피벗 힌지 요소(808)에 대해 적당한 잠금 요소들의 어레이가 배치될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 또한, 이 예에서, 도시된 구성이 수동 잠금(passive lock) 및 능동 잠금 해제(active unlock) 상태를 제공한다는 것을 잘 알 것이다. 그러나, 바이어스 요소 및 형상 기억 합금 요소(1006 및 1004)를 각각 반대로 함으로써, 능동 잠금 및 수동 잠금 해제 구조가 이용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 따라서, 하나 이상의 피벗 요소들이 형상 기억 합금으로 이루어진 일종의 피벗 잠금 구조로서 역할하며, 예를 들어, 이상에서 살펴본 것과 동일한 유형이다. 피벗 잠금 구조는 제어 논리(200)에 결합되어 있고, 피벗 요소들을 원하는 위치에 잠금시키도록 배치되게 제어된다. 피벗 잠금 구조는 대안으로서 피벗 요소들을 원하는 위치에 수동 잠금시키도록 배치될 수 있고 이어서 원하는 때에 피벗 요소들을 해제시키도록 제어될 수 있다. 이에 따라, 제어 논리는 힌지 잠금 구조의 수동 작동(passive actuation)에 응답하여 힌지 잠금 구조를 비작동시켜 복수의 힌지 요소들을 잠금 해제하도록 제2 형상 기억 합금을 제어한다.

제어가능 스킨 텍스처 표면을 작동시키는 방법은, 예를 들어, 복수의 피벗 요소들을 작동시키기 위해 제1 형상 기억 합금을 제어하는 단계를 포함한다. 이 작동에 응답하여, 피벗 잠금 구조는 자연히 복수의 피벗 요소들을 제1 위치에 잠금시키는 동작을 한다. 이 방법은 피벗 잠금 구조가 작동된 것에 응답하여 제1 형상 기억 합금을 비작동시키는 단계를 포함한다. 이것에 의해, 제1 피벗 요소에 대한 전류가 제거될 수 있고 제1 피벗 요소가 정위치에 잠금된다. 이 방법은 또한 이어서, 예를 들어, 제1 형상 기억 합금을 작동시킴으로써 힌지 요소들을 잠금 해제하는 단계, 및 이어서 피벗 요소들을 상승된 위치로부터 잠금 해제시키기 위해 힌지 잠금 구조를 움직이는 형상 기억 합금 액츄에이터에 전류를 인가함으로써 힌지 잠금 구조를 잠금 해제하기 위해 제2 형상 기억 합금을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

도 11은 제어가능 스킨 텍스처 표면의 일 실시예를 이용하는 휴대용 전자 장치의 일부분을 나타낸 것이며, 이 예에서, 전자 장치의 일부분은 키패드인 것으로 도시되어 있다. 이 예에서, 제어가능 스킨 텍스처 표면은 가요성 스킨 구조 아래의 유체의 움직임에 응답하여 가요성 스킨 구조의 촉각적 구성의 변화를 야기하는 유압 작동 구조(hydraulic actuation structure)를 포함하는 스킨 텍스처 표면 작동 구조를 포함하고 있다. 도 12 및 도 13은 도 11의 일부분의 단면도로서, 도 11과 함께 설명될 것이다. 예를 들어, 도 3 및 다른 곳에서 상기한 것과 유사한 가요성 스킨 구조(1100)는 유체 챔버들 또는 가요성 스킨 구조의 안쪽 표면 내에 성형되는 원하는 텍스처 특징들에 대응하는 포켓들(1102)을 포함한다. 또한, 이상에서 설명한 바와 같이, 유체 팽창에 대한 저항이 더 작도록 할 수 있기 위해 포켓들의 벽 두께가 가요성 스킨 텍스처의 다른 부분들보다 더 얇을 수 있다. 가요성 스킨 구조(1100)는 다양한 유체 챔버들(1102) 주변에 적당한 밀봉을 형성하기 위해, 예를 들어, 휴대용 전자 장치의 하우징의 표면에 접합되어 있다. 장치의 하우징 또는 장치 내의 별도의 기판일 수 있는 지지 기판(1104)은 유체 챔버들(1102)과 유체 연통(fluid communication)되도록 배치된 유체 채널들(1106)이 그 안에 형성되어 있다. 원하는 응용에 따라 임의의 적당한 텍스처 위치의 작동을 가능하게 하는 별도의 채널들을 비롯한 임의의 적당한 구조의 제1 채널들(1106)이 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 유체가 채널들(1106)로부터 제거될 때, 가요성 스킨 구조(1100)는 편평하거나 비작동 상태에 있고, 적절한 양의 유체가 다양한 챔버들 내로 이동할 때, 적절한 위치들에서 휴대용 전자 장치의 외부 표면 상에 3차원 패턴을 제공하기 위해 가요성 스킨 구조가 작동된다. 도시된 바와 같이, 채널들(1106)은 하우징 또는 기판(1104)의 표면 내에 성형되어 있거나 원하는 경우 별도의 구조일 수 있는 하나 이상의 다기관들(1108)과 유체 연결되어 있다. 각각의 다기관(1108)에 서로 다른 유체 압력을 제공하기 위해 별도의 정변위 펌프들(positive displacement pumps)(도시 생략)이 각각의 흡입구(1110)에 유체 결합되어 있을 수 있거나, 하나의 유체 압력을 제공하기 위해 하나의 펌프가 각각의 흡입구(1110)에 유체 결합되어 있을 수 있다. 다기관들(1108)은, 기술된 바와 같이, 하나 이상의 펌프들을 통해 하나 이상의 유체 저장소와 유체 연통되어 있다. 제어 논리(200)는 적절한 제어 정보를 전송하여 정변위 펌프들로 하여금 장치 내의 내부 저장소(도시 생략)로부터 다기관을 통해 채널들로, 따라서 가요성 스킨 구조(1100)의 후방 표면 내에 성형되어 있는 채널들로 유체를 전달하게 한다. 일부 실시예들에서, 각각의 유체 챔버들(1102)을 서로 다른 상대적 높이로 상승시키기 위해 각각의 다기관(1108)에 대해 유체 압력이 서로 다를 수 있다. 유압 작동 구조는, 이 예에서, 하나 이상의 유체 채널들(1106)을 포함하는 기판(1104)을 포함하고 있고, 가요성 스킨 구조(1100)는 직접 또는 임의의 적당한 중간 구조를 통해 기판에 적당히 부착되어 있다. 가요성 스킨 구조(1100)는 텍스처 특징들에 대응하는, 역시 1102로 도시되어 있는 복수의 유체 포켓들을 포함하고 있다. 유체 포켓들(1102)은 유체가 챔버에 추가되거나 그로부터 제거되어 각각의 텍스처 특징을 작동 또는 비작동시킬 수 있도록 하기 위해 유체 채널들(1106)과 유체 연통되어 있다.

일례에서, 이상에서 살펴본 바와 같이, 유체 펌프들이 제어 논리를 통해 제어될 수 있다. 다른 실시예에서, 예를 들어, 하우징 부분의 회전 움직임에 의해 유체가 유체 챔버들 내로 펌핑되도록, 펌프들이 클램쉘의 움직임과 같은 하우징의 가동 부분의 기계적 움직임을 통해 작동될 수 있다. 일례에서, 펌프는 플립 부분이 닫혀 있을 때 유체 흐름이 반대로 되도록 제어된다. 이에 따라, 유체를 유체 통로들 내로(및 통로들 밖으로) 이동시키는 동작을 하는 유체 펌프 및, 하우징 부분의 기계적 움직임에 의해 유체 펌프가 적어도 하나의 유체 통로 내로 유체를 펌핑하도록, 유체 펌프에 결합되어 있는 가동식 하우징 부분이 있을 수 있다. 가동식 하우징 부분이 다른 방향으로 움직이는 것은 하나 이상의 각자의 챔버들로부터 유체를 제거하여 내부 저장소로 되돌려 보내는 동작을 할 수 있다.

도 14는, 이 예에서, 가요성 스킨 구조(1100)의 후방 표면 내에 성형되어 있는 특정의 챔버들과 연결된 부가의 유체 채널들(1402)을 갖는 유체 채널들(1400)을 나타낸 유압 작동 구조 및 가요성 스킨 구조의 다른 실시예를 나타낸 것이다. 가요성 스킨 구조는 다수의 특징들을 포함하고 있으며, 여기서 각각의 특징의 움직임이 독립적으로 제어된다. 유체 채널들(1400)은 다기관(1404)과 유체 연통되어 있는 반면, 다른 챔버들(1401)은 다기관(1406)과 유체 연통되어 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 펌프들(도시 생략)과 유체 연통되어 있는 적당한 펌프 흡입구들(1408 및 1410)이 도시되어 있다. 이와 같이, 각각의 유체 챔버들(1102)을 서로 다른 상대적 높이로 상승시키기 위해 각각의 펌프가 서로 다른 유체 압력을 각각의 펌프 흡입구(1408, 1410)에 제공할 수 있다. 또한, 광원들(1412 및 1414)이 광원(하나 이상의 컬러 LED 등)으로 역할하기 위해 각자의 다기관(1404 및 1406)에 근접하여 배치되어 있고, 내부 광원들로부터의 광을, 예를 들어, 가요성 스킨 구조의 반투명 가요성 부분들로 보내는 광 도파관으로서 역할하기 위해 투명한 유체가 사용될 수 있다. 대안으로서, 상승된 텍스처 요소들이 그 안에 포함된 컬러 유체로 인한 컬러의 변화에 의해 시각적으로 구분되도록 하기 위해 유체 자체가 색깔이 있을 수 있다. 원하는 경우 임의의 다른 적당한 조합도 이용될 수 있다. 광원들이 착신 호, 사용자 프로그램된 순서에 기초하여 원하는 바에 따라 켜지고 꺼지도록 하기 위해 적당히 제어될 수 있거나, 벨소리에 의해 활성화될 수 있거나, 제어 논리에 의해 임의의 적당한 방식으로 제어될 수 있다.

도 15는 5개의 촉각적 표면들이 작동된 상태로 있는 3D 패턴의 외관을 갖는 휴대용 전자 장치(1500)의 예를 나타낸 것이다. 비작동된 부분들(1502)은 이 특정의 예에서 편평한 것으로 도시되어 있다.

도 16은 가요성 스킨 구조(1600)가 유체를 받아들이는 그의 하부 부분에 성형된 포켓 패턴들(1602)을 포함하는 대안의 실시예를 나타낸 것이다. 경성 기판(rigid substrate)(1604)은 하나 이상의 다기관들(1608)과 유체 연통되어 있는 적당히 배치된 유체 채널들(1606)을 포함하고 있고 또한 펌프 흡입구도 포함하고 있다. 다기관(1608)은 우측 기판(1604)의 후방측에 부착되어 있고 개구부들(1610)을 통해 채널들(1606)과 유체 연통되어 있다. 마이크로채널들 각각은, 예를 들어, 이상에서 설명한 바와 같이 유체가 다기관으로부터 채널(1606) 내로 갈 수 있게 하는 개구부들(1610)을 포함하고 있다. 이상에서 살펴본 바와 같이 유체를 채널(1606) 내로 또는 채널(1606) 밖으로 보냄으로써 패턴(1602)을 상승 및 하강시키기 위해 하나 이상의 펌프들도 역시 사용될 수 있다. 이에 따라, 이 예에서, 패턴(1602)이, 예를 들어, 셀 전화의 배면 상에 또는 셀 전화의 전면 상에 배치되어 있는 경우, 원하는 바에 따라 적당히 활성화 및 비활성화될 수 있는 3차원 텍스처를 제공하기 위해 셀 전화의 외부 스킨이 활성화될 수 있다. 채널들(1606)은 작동될 임의의 적당한 텍스처 패턴을 제공하기에 충분히 미세한 간격으로 배치될 수 있다. 또한, 스킨 텍스처가 스킨 텍스처를 자외선 방사, 물리적 긁힘 또는 임의의 다른 잠재적 위험으로부터 손상되지 않도록 보호하기 위해 하나 이상의 커버층들을 가질 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

도 17은 앞서 살펴본 유압 제어가능 스킨 텍스처 표면 예들을 제어하는 구조(1700)의 예를 나타내는 블록도이다. 장치는 제어가능 스킨 텍스처 표면으로 또는 그로부터 유체(1704)를 제공하는 하나 이상의 유체 펌프들(1702)을 포함할 수 있다. 이 예에서 200으로 나타낸 제어 논리는, 예를 들어, 가요성 스킨의 하나 이상의 부분들을 작동 및 비작동시켜 원하는 바대로 3차원 촉각적 구성을 제공하기 위해 유체(1704)를 제어된 방식으로 제공하도록 하나 이상의 유체 펌프들(1702)을 제어하기 위해 아날로그 또는 디지털 신호의 형태로 적당한 제어 정보(1708)를 제공한다. 앞서 살펴본 바와 같이, 각각의 펌프(1702)는 유체 챔버들을 서로 다른 상대적 높이로 상승시키기 위해 각각의 유체 챔버(1102)에 서로 다른 유체 압력을 제공하도록 제어될 수 있다. 또한, 유체 대신에, 압축된 기체(pressurized gas)가 이용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

도 18a 및 도 18b는 슬라이딩 램프 구조(예를 들어, 도 6 및 도 7에 도시됨) 대신에, 복수의 힌지 요소들(1830)이 적당한 접착제를 통해 또는 임의의 다른 적당한 부착 메커니즘을 통해 가요성 스킨 구조(320)에 부착되어 있는 앵커 부분(anchored portion)(1832)을 갖는 다른 실시예를 나타낸 것이다. 각각의 힌지 요소(1830)는 또한 가동 섹션(1834)도 가지고 있다. 가요성 스킨 구조(320)는, 예를 들어, 도 6에 도시된 것들보다 더 긴 핀들(1836)을 포함하고 있다.

장치는, 예를 들어, 공지된 바와 같이 돔 스위치들(1842)이 부착되어 있는 인쇄 회로 기판과 같은 기판(1840)을 더 포함하고 있다. 돔 스위치들(1842)은 핀들 아래에 정렬되도록 배치되어 있다. 가요성 슬라이딩 부재(1846)이 기판(1840)과 가요성 스킨 표면(320) 아래의 앵커 부분(1832) 사이에 배치되어 있다. 가요성 슬라이딩 부재(1846)는, 예를 들어, 나일론 또는 폴리프로필렌 시트, 또는 힌지 요소(1834)의 가동 섹션의 움직임이 돔 스위치(1842)로 전달될 수 있게 하는 임의의 적당한 가요성 재료로 이루어져 있을 수 있다. 가요성 슬라이딩 부재(1846)에 있는 구멍들(1850)에 의해 힌지 요소들(1834)의 가동 섹션들이 도 18a에 나타낸 바와 같이 기판(1840) 쪽으로 아래 방향으로 회전할 수 있다. 가요성 슬라이딩 부재(1846)가 도 18a에 도시된 위치에 있을 때, 가요성 표면(320)을 누르는 것이 돔 스위치(1842)를 작동시키지 않도록 힌지 요소(1834)의 가동 섹션의 단부가 기판(1840)과 접촉하게 설계될 수 있다는 것을 알 수 있다.

도 18b에 도시된 바와 같이, 가요성 슬라이딩 부재(1846)는 이상에서 기술한 바와 같이, 가요성 스킨 구조(320)의 일부분들을 활성화시키기 위한, 이 경우에, 상승시키기 위한 임의의 적당한 구조에 기초하여 움직인다. 그러나, 재료가 압축가능하기 때문에, 사용자가 가요성 스킨 구조(320)의 상부 표면을 누를 때, 핀에 의해 가동 부분(1834)이 가요성 슬라이딩 부재(1846)의 가요성 재료를 아래로 눌러 돔 스위치(1842)를 누르게 된다. 이에 따라, 이 실시예에서, 사용자는 가요성 스킨 구조가 작동될 때에만 돔 스위치를 활성화시킬 수 있다. 힌지 요소(1834)의 가동 섹션의 형태도 역시, 가요성 스킨이 작동 상태(도 18b)에 있든 비작동 상태(도 18a)에 있든 간에, 돔 스위치가 가요성 스킨(320)을 누름으로써 작동될 수 있도록 설계될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 이점들 중에서도 특히, 이 실시예는 가요성 슬라이딩 부재(1846)가, 예를 들어, 성형되기 보다는 스탬핑될 수 있게 할 수 있으며, 또한 종래의 돔 스위치들을 조합하여 사용함으로써 어쩌면 보다 저렴한 구조를 제공할 수 있다. 힌지 요소들(1830)은 원하는 바대로 나일론, 폴리프로필렌 시트 또는 임의의 다른 적당한 재료와 같은 임의의 적당한 재료로 이루어져 있을 수 있다. 또한, 이상에서 살펴본 바와 같이, 가요성 슬라이딩 부재는 하우징 또는 다른 구조에 형성된 레일들을 따라 슬라이딩하는 슬라이딩 부재로서 구성되어 있을 수 있거나, 원하는 바에 따라 임의의 다른 적당한 방식으로 구성되어 있을 수 있다.

도 19 및 도 20은 가요성 스킨 구조의 원하는 부분들을 상승 및 하강시켜 휴대용 전자 장치의 제어가능한 촉각적 표면을 제공하기 위해 팽창가능 기체 작동 구조를 이용하는 제어가능 스킨 텍스처 표면 구조의 다른 예를 나타낸 것이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 스킨 텍스처 표면 작동 구조는 공기와 같은 기체(1802) 또는 특정의 온도 및 압력에서 액체로부터 기체로 변하는 프레온 또는 알콜과 같은 물질을 포함하고 있는 팽창가능 기체 작동 구조, 및 이상에서 기술한 유형과 같은 가요성 스킨 구조(1804)를 포함한다. 팽창가능 기체 작동 구조는 챔버(1800) 내의 기체(1802)를 가열하여 기체가 팽창하게 하기 위해 원하는 바에 따라 제어 논리에 의해 켜지고 꺼질 수 있는 전기 저항기와 같은 가열 요소(1808) 또는 임의의 다른 적당한 구조에 열적으로 결합되어 있는 기체 챔버(1800)를 포함한다. 기체(1802)의 팽창에 의해 기체가 팽창되어 가요성 스킨 구조(1804)의 챔버(1800)를 채우게 된다. 가열 요소(1808)가 꺼질 때, 기체가 냉각되고 챔버(1800)가 축소되어 가요성 스킨 구조를 비작동 상태로 둔다. 이에 따라, 가요성 스킨 구조(1804)는, 역시 이상에서 기술한 바와 같이, 원하는 텍스처 특징들에 대응하는 포켓들을 포함하며, 여기서 포켓들 또는 챔버들은 가요성 스킨 구조(1804)의 안쪽 표면, 즉 하부 표면 내에 성형되어 있다. 가요성 스킨 구조(1804)는 이상에서 기술한 바와 같이 장치 또는 임의의 다른 구조의 하우징의 일부일 수 있는 기판(1814)에 부착되어 있다. 가요성 스킨 구조(1804)는 챔버(1800) 내의 기체(1802)가 챔버(1800)를 빠져나갈 수 없도록 밀봉된 환경을 제공하기 위해 접합된다. 전류가 가열 요소(1808)를 통과할 때, 온도의 증가에 의해 포켓들에 포획된 기체가 팽창하고 그에 의해 챔버(1810) 상부의 포켓 또는 외부 표면이 상승한다. 가요성 스킨 구조는 복수의 기체 챔버들을 정의하는 팽창가능 부분들(예를 들어, 포켓들)을 포함한다. 각각의 기체 챔버는 함께 또는 개별적으로 활성화될 수 있는 제어가능 가열 요소를 포함한다.

기판(1814)은 각자의 텍스처 요소 각각에 대응하는 가열 요소(들)(1808)를 포함한다. 또한, 이상에서 살펴본 바와 같이, 본 명세서에 기술된 예들 모두가 임의의 적당한 방식으로 사용될 수 있는 하나 이상의 터치 센서들(202)을 포함할 수 있다. 도 19는 가요성 스킨 구조의 비작동 상태를 나타낸 것이고, 도 20은 가요성 스킨 구조(1804)의 작동 상태를 나타낸 것이다.

도 21 및 도 22는 임의의 적당한 조건에 기초하여 상기한 작동 구조들 중 하나 이상을 사용하여 작동 및 비작동될 수 있는 특정의 패턴(2102)을 갖는 제어가능 스킨 텍스처 표면(2102)의 일례를 개략적으로 나타낸 것이다. 이 예에서, 촉각적 구성 또는 패턴(2102)이 단순히 휴대용 전자 장치(2106)의 외부 표면 상에 위치될 수 있고 사용자 인터페이스의 일부일 필요가 없으며 그 대신에 사용자에게 독자적인 시각적 경험 및 촉각적 경험을 제공한다.

도 23 내지 도 25는 이상에서 기술한 유형들의 제어가능 스킨 텍스처 표면(2300)(여기서는 다수의 하트들로서 도시됨)을 제어하는 것의 또 다른 예를 나타낸 것이며, 여기에서 서로 다른 부분(2302 내지 2306)이 움직이는 물체의 시각적 외관 또는 촉각적 느낌을 제공하기 위해 제어 논리에 의해 서로 다른 시점에 작동된다. 이 예에서, 패턴에서의 "하트"가 서로 다른 때에 작동된다. 또한, 문자 또는 특징을 애니메이션화하기 위해 시간에 따른 표면 텍스처의 변동들과 같은 텍스처의 애니메이션화가 사용될 수 있다. 이상의 설명 및 일레들이 단지 예시를 위한 것이며 원하는 바에 따라 임의의 적당한 구성들, 설계들 또는 구조들이 이용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

도 26은 무선 전화, 랩톱 컴퓨터, 휴대용 인터넷 기기, 휴대용 디지털 미디어 플레이어, PDA(personal digital assistant), 또는 임의의 다른 적당한 휴대용 전자 장치와 같은 장치(2600)의 기능 블록도를 나타낸 것이다. 장치(2600)는 센서(2602) 및 촉각 모핑 키패드(tactile morphing keypad)(2604)에 결합되어 동작하는 제어 논리(200)를 포함하고 있다. 촉각 모핑 키패드(2604)는 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)을 포함하고 있다. 센서(2602)는 정전용량 센서, 저항성 센서, 압력 센서, 및/또는 임의의 다른 적당한 터치패드 센서와 같은 하나 이상의 센서들을 포함하고 있다. 이 예에서, 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)은 복수의 키들(2612)을 갖는 키패드(2610)를 정의한다. 키패드(2610)는 영숫자 키패드, QWERTY 키패드 또는 복수의 키들을 갖는 임의의 다른 적당한 키패드와 같은 임의의 적당한 키패드일 수 있다. 키패드(2610)는 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606) 상에 인쇄될 수 있거나 임의의 적당한 방식으로 디스플레이될 수 있다.

동작 동안에, 사용자는 손가락, 스타일러스, 및/또는 임의의 다른 적당한 포인팅 요소로 키패드(2610)를 탐색할 수 있다. 센서(2602)는 손가락, 스타일러스, 및/또는 임의의 다른 적당한 포인팅 요소의 존재와 같은 사용자 입력에 기초하여 키패드(2610)의 특정의 키(예를 들어, 사용자가 선택하고자 하는 키)에의 포인팅 요소의 근접을 감지한다. 제어 논리(200)는, 센서(2602)가 포인팅 요소의 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)을 제어한다. 보다 구체적으로는, 제어 논리(200)는 특정의 키에 대응하는 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)의 적어도 일부분의 높이를 조정하기 위해 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)을 제어한다. 이와 같이, 특정의 키가 포인팅 요소에 더 가깝게 이동할 수 있으며, 이는 사용자가 키패드(2610)의 특정의 키를 선택하는 데 도움을 줄 수 있다. 일부 실시예들에서, 특정의 키는 사용자가 포인팅 요소로 특정의 키를 선택하는 데 도움을 주기 위해 들어간 부분[예를 들어, 디봇(divot)]을 포함할 수 있다.

또한, 일부 실시예들에서, 제어 논리(200)는, 센서(2602)가 포인팅 요소의 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 특정의 키에 인접한 키패드(2610)의 적어도 하나의 키에 대응하는 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)의 적어도 제2 부분의 높이를 조정하기 위해 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)을 제어한다. 인접한 키에 대응하는 제2 부분 및 특정의 키에 대응하는 부분은 서로에 대해 서로 다른 높이를 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 특정의 키에 대응하는 부분은 인접한 키에 대응하는 제2 부분보다 더 높게 돌출할 수 있다. 이와 같이, 인접한 키들이 사용자에 더 가까이 근접하지만, 특정의 키만큼 가깝지는 않으며, 이는 사용자가 인접한 키들을 보다 효율적으로 탐색하는 데 도움을 준다. 또한, 일부 실시예들에서, 사용자가 포인팅 요소로 특정의 키를 선택하는 데 도움을 주기 위해, 인접한 키에 대응하는 제2 부분이 특정의 키에 대응하는 부분보다 더 높게 돌출하여 오목부를 생성할 수 있다.

일부 실시예들에서, 제어 논리(200)는 원하는 시각적 특성 및 인접한 키들을 서로에 대해 그리고 키패드의 다른 키들에 대해 조정하기 위해 촉각 모핑 키패드(2604)를 제어할 수 있다. 조정될 수 있는 예시적인 시각적 특성들로는 밝기, 크기, 컬러, 형상, 폰트, 및/또는 임의의 다른 시각적 특성이 있다. 예를 들어, 특정의 키가 인접한 키에 대해 시각적으로 확대될 수 있고, 인접한 키는 키패드(2610)의 나머지 키들에 대해 시각적으로 확대될 수 있다.

센서(2602)는 촉각 모핑 키패드(2604)의 특성 변화에 기초하여 사용자가 키패드(2610)를 탐색하는 것과 사용자가 특정의 키를 선택하는 것을 감지할 수 있다. 특성 변화는 커패시턴스의 변화, 저항의 변화, 사용자에 의해 가해지는 힘의 변화, 및/또는 임의의 다른 적당한 특성 변화와 같은 촉각 모핑 키패드(2604)의 임의의 적당한 변화일 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서(2602)는 특성 변화가 미리 정해진 문턱값보다 클 때 선택된 키를 감지하고, 특성 변화가 미리 정해진 문턱값보다 작을 때 특정의 키를 감지한다.

일부 실시예들에서, 촉각 모핑 키패드(2604)는, 사용자가 특정의 키를 선택할 때, 청각적 피드백, 촉각적 피드백 및/또는 임의의 다른 적당한 사용자 피드백과 같은 사용자 피드백을 제공할 수 있다. 예를 들어, 촉각 모핑 키패드(2604)는 사용자 피드백을 제공하는 돔 스위치들(1842)을 포함할 수 있다.

사용자가 특정의 키를 선택할 때, 제어 논리(200)는 특정의 키 및/또는 인접한 키에 대응하는 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)의 돌출한(또는 함몰된) 부분을 하강(또는, 일부 실시예들에서, 상승)시키기 위해 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)을 제어한다. 또한, 일부 실시예들에서, 제어 논리(200)는, 사용자가 특정의 키를 선택할 때, 촉각 모핑 키패드(2604)의 시각적 특성을 조정한다.

도 27은 촉각 모핑 키패드(2604)의 예를 나타낸 것이다. 이 예에서, 촉각 모핑 키패드(2604)는 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606), 센서(2602), 및 키패드(2610)를 표시하는 디스플레이(2700)를 포함하고 있다. 도시된 바와 같이, 제어가능 스킨 텍스처 표면(2616)이, 이 예에서, 키패드 디스플레이(2700) 상에 중첩된다. 또한, 이상에서 살펴본 바와 같이, 촉각 모핑 키패드(2604)는, 특정의 키가 선택될 때, 사용자 피드백을 제공하는 돔 스위치들(1842)을 포함할 수 있다.

제어 논리(200)는, 센서가 특정의 키(2704)에의 포인팅 요소의 근접 및/또는 특정의 키(2704)를 선택한 것을 감지한 것에 응답하여, 돌출(즉, 상승) 및/또는 하강하도록 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)의 적어도 일부분(2702)을 제어한다. 예를 들어, 사용자가 포인팅 요소로 키패드(2610)를 탐색하고 있는 경우, 특정의 키(2704)에 대응하는 제어가능 스킨 표면(2606)의 일부분(2702)이 돌출한다(또는 일부 실시예들에서 함몰된다). 그러나, 사용자가 특정의 키(2704)를 선택하는 경우, 돌출해(또는 함몰되어) 있는 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)의 일부분(2702)이 하강(또는 상승)할 수 있다.

일부 실시예들에서, 제어 논리(200)는 키패드(2610)의 시각적 특성을 조정한다. 예를 들어, 사용자가 포인팅 요소로 키패드(2610)를 탐색하고 있는 경우, 특정의 키(2704) 및 인접한 키(2706)의 시각적 특성이 서로에 대해 그리고 키패드(2610)의 다른 키들(2708)에 대해 조정된다. 또한, 사용자가 포인팅 요소로 특정의 키(2704)를 선택하는 경우, 선택된 키 및/또는 인접한 키들의 시각적 특성이 추가적으로 조정될 수 있다.

도 28은 촉각 모핑 키패드(2604)의 다른 예를 나타낸 것이다. 이 예에서, 촉각 모핑 키패드(2604)는 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606), 센서(2602), 및 키패드(2610)를 표시하는 디스플레이(2750)를 포함하고 있다. 가요성 디스플레이(2750)는 전기영동 디스플레이(electrophoretic display) 또는 임의의 다른 적당한 가요성 디스플레이와 같은 임의의 공지된 가요성 디스플레이일 수 있다. 도시된 바와 같이, 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)이, 이 예에서, 가요성 디스플레이(2750) 아래에 있다. 또한, 촉각 모핑 키패드(2604)는, 특정의 키가 선택될 때, 사용자 피드백을 제공하는 돔 스위치들(1842)을 포함할 수 있다.

제어 논리(200)는, 센서가 특정의 키(2754)에의 포인팅 요소의 근접 및/또는 특정의 키(2754)를 선택한 것을 감지한 것에 응답하여, 돌출(즉, 상승) 및/또는 하강하도록 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)의 적어도 일부분(2752)을 제어한다. 예를 들어, 사용자가 포인팅 요소로 키패드(2610)를 탐색하고 있는 경우, 특정의 키(2754)에 대응하는 제어가능 스킨 표면(2606)의 일부분(2752)이 돌출한다(또는 일부 실시예들에서 함몰된다). 그러나, 사용자가 포인팅 요소로 특정의 키(2754)를 선택하는 경우, 돌출해(또는 함몰되어) 있는 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)의 일부분(2752)이 하강(또는 상승)할 수 있다. 돌출해 있는 부분(2752)에 의해 가요성 디스플레이(2750)가 대응하는 위치(2756)에서 돌출하게 된다. 또한, 제어 논리(200)는 또한 키패드(2610)의 시각적 특성도 조정할 수 있다.

도 29 내지 도 31은 키패드(2610)의 시각적 특성을 조정하는 제어 논리(200)의 예들을 나타낸 것이다. 도 29는 사용자가 키패드(2610)를 탐색하고 있지 않을 때 디스플레이(2700)에 의해 표시되는 키패드(2610)의 예를 나타낸 것이다.

도 30은 키패드(2610)의 시각적 특성을 조정하는 제어 논리(2610)의 예를 나타낸 것이다. 이 예에서, 센서(2602)는 사용자 입력에 기초하여 포인팅 요소의 특정의 키(2800)에의 근접을 감지한다. 제어 논리(200)는 센서(2602)가 특정의 키(2800)를 감지한 것에 응답하여 키패드(2610)의 시각적 특성을 조정하기 위해 디스플레이(2700)를 제어한다. 보다 구체적으로는, 디스플레이(2700)가 인접한 키들(2802)에 대해 특정의 키(2800)의 시각적 특성을 조정한다. 또한, 디스플레이(2700)가 키패드(2610)의 다른 키들(2804)에 대해 인접한 키들(2802)의 시각적 특성을 조정한다. 이 예에서 비록 도시되어 있지는 않지만, 다른 인접한 키들(2806)도 시각적으로 조정될 수 있다.

이 예에서, 디스플레이(2700)는 특정의 키(2800) 및 인접한 키들(2802)을 확대한다. 보다 구체적으로는, 디스플레이는 특정의 키(2800)를 인접한 키들(2802)보다 크도록 확대하고, 인접한 키들(2802)을 나머지 키들보다 크도록 확대한다. 조정된 시각적 특성이 이 예에서 크기이지만, 당업자라면 밝기, 컬러, 폰트, 또는 기타 적당한 시각적 특성과 같은 다른 시각적 특성들이 조정될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

도 31은 키패드(2610)의 시각적 특성을 조정하는 제어 논리(2610)의 다른 예를 나타낸 것이다. 이 예에서, 센서(2602)는 사용자 입력에 기초하여 포인팅 요소의 특정의 키(2808)에의 근접을 감지한다. 센서(2602)는 센서(2602)가 특정의 키(2808)를 감지한 것에 응답하여 키패드(2610)의 시각적 특성을 조정하기 위해 디스플레이(2700)를 제어한다. 보다 구체적으로는, 디스플레이(2700)가 인접한 키들(2810)에 대해 특정의 키(2808)의 시각적 특성을 조정한다. 또한, 디스플레이(2700)가 키패드(2610)의 다른 키들(2812)에 대해 인접한 키들(2810)의 시각적 특성을 조정한다. 이 예에서 비록 도시되어 있지는 않지만, 다른 인접한 키들(2814)도 시각적으로 조정될 수 있다.

이 예에서, 디스플레이(2700)는 특정의 키(2808) 및 인접한 키들(2810)을 확대한다. 보다 구체적으로는, 디스플레이는 특정의 키(2808)를 인접한 키들(2810)보다 크도록 확대하고, 인접한 키들(2810)을 나머지 키들보다 크도록 확대한다. 조정된 시각적 특성이 이 예에서 크기이지만, 당업자라면 밝기, 컬러, 폰트, 또는 기타 적당한 시각적 특성과 같은 다른 시각적 특성들이 조정될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

도 32 내지 도 34는 키패드(2610)의 시각적 특성을 제어하는 제어 논리(200)의 예들을 나타낸 것이다. 도 32는 포인팅 요소(2900)가 키패드(2610)를 탐색하고 있지 않을 때 촉각 모핑 키패드(2604)의 예를 나타낸 것이다.

도 33은 촉각 모핑 키패드(2604)의 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)을 제어하는 제어 논리(2610)의 예를 나타낸 것이다. 이 예에서, 센서(2602)는 사용자 입력에 기초하여 포인팅 요소(2900)의 특정의 키(2902)에의 근접을 감지한다. 제어 논리(200)는, 센서(2602)가 특정의 키(2902)를 감지한 것에 응답하여, 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)을 제어한다. 보다 구체적으로는, 제어 논리(200)는 특정의 키(2902)에 대응하는 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)의 적어도 일부분을 돌출하도록(또는 일부 실시예들에서 함몰하도록) 제어한다. 또한, 이 예에서, 제어 논리(200)는 인접한 키들(2904)에 대응하는 제어가능 스킨 텍스처(2606)의 적어도 제2 일부분을 돌출하도록(또는 함몰하도록) 제어한다. 다른 구성들이 가능하지만, 이 예에서, 특정의 키(2902)는 인접한 키들(2904)보다 높게 돌출하고, 인접한 키들(2904)은 촉각 모핑 키패드(2604)의 다른 키들(2906)보다 높게 돌출한다.

도 34는 촉각 모핑 키패드(2604)의 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)을 제어하는 제어 논리(2610)의 다른 예를 나타낸 것이다. 이 예에서, 센서(2602)는 사용자 입력에 기초하여 포인팅 요소(2900)의 특정의 키(2908)에의 근접을 감지한다. 제어 논리(200)는 특정의 키(2908)에 대응하는 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)의 적어도 일부분을 돌출하도록(또는 함몰하도록) 제어한다. 또한, 이 예에서, 제어 논리(200)는 인접한 키들(2910)에 대응하는 제어가능 스킨 텍스처(2606)의 적어도 제2 일부분을 돌출하도록(또는 함몰하도록) 제어한다. 다른 구성들이 가능하지만, 이 예에서, 특정의 키(2908)는 인접한 키들(2910)보다 높게 돌출하고, 인접한 키들(2910)은 촉각 모핑 키패드(2604)의 다른 키들(2912)보다 높게 돌출한다.

이제부터 도 35를 참조하면, 키패드(2610)를 정의하는 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)을 제어하기 위해 취해질 수 있는 예시적인 단계들이 전체적으로 3000으로 나타내어져 있다. 이 프로세스는 장치(2600)가 켜지는 단계(3002)에서 시작한다. 단계(3004)에서, 센서(2602)는 포인팅 요소(2900)가 특정의 키(예를 들어, 사용자가 선택하고자 하는 키)에 근접해 있는지 여부를 감지한다. 센서(2602)가 포인팅 요소(2900)가 특정의 키에 근접해 있는 것으로 감지하지 않는 경우, 프로세스는 단계(3004)로 되돌아간다. 그러나, 센서(2602)가 포인팅 요소(2900)가 특정의 키에 근접해 있는 것으로 감지하는 경우, 제어 논리(200)는, 센서(2602)가 포인팅 요소(2900)가 특정의 키에 근접해 있는 것을 감지한 것에 응답하여, 키패드(2610)의 적어도 하나의 키를 돌출하도록(또는 함몰하도록) 제어한다(단계 3006). 이 프로세스는 단계(3008)에서 종료한다.

이제부터 도 36을 참조하면, 키패드(2610)의 시각적 특성을 조정하기 위해 취해질 수 있는 예시적인 단계들이 전체적으로 3100으로 나타내어져 있다. 이 프로세스는 장치(2600)가 켜지는 단계(3102)에서 시작한다. 단계(3104)에서, 디스플레이(2700)는 키패드(2610)를 표시한다. 단계(3106)에서, 센서(2602)는 포인팅 요소(2900)가 특정의 키에 근접해 있는지 여부를 판정한다. 센서(2602)가 포인팅 요소(2900)가 특정의 키(예를 들어, 사용자가 선택하고자 하는 키)에 근접해 있는 것으로 감지하지 않는 경우, 프로세스는 단계(3106)로 되돌아간다. 그러나, 센서(2602)가 포인팅 요소(2900)가 특정의 키에 근접해 있는 것으로 감지하는 경우, 제어 논리(200)는, 센서(2602)가 포인팅 요소(2900)가 특정의 키에 근접해 있는 것을 감지한 것에 응답하여, 제1 키 및 인접한 제2 키의 시각적 특성을 서로에 대해 그리고 키패드(2610)의 다른 키들에 대해 조정한다(단계 3108). 이 프로세스는 단계(3110)에서 종료한다.

이제부터 도 37을 참조하면, 촉각 모핑 키패드(2604)를 제어하기 위해 취해질 수 있는 예시적인 단계들이 전체적으로 3200으로 나타내어져 있다. 이 프로세스는 장치(2600)가 켜지는 단계(3202)에서 시작한다. 단계(3204)에서, 디스플레이(2700)는 키패드(2610)를 표시한다. 단계(3206)에서, 센서(2602)는 포인팅 요소(2900)가 키패드(2610)의 특정의 키에 근접해 있는지 여부를 감지한다. 센서(2602)가 포인팅 요소(2900)가 특정의 키에 근접해 있는 것으로 감지하지 않는 경우, 프로세스는 단계(3206)로 되돌아간다. 그러나, 센서(2602)가 포인팅 요소(2900)가 특정의 키에 근접해 있는 것으로 감지하는 경우, 제어 논리(200)는, 포인팅 요소(2900)가 특정의 키에 근접해 있는 것을 감지한 것에 응답하여, 제1 키 및 인접한 제2 키를 돌출시키도록(또는 일부 실시예들에서 함몰시키도록) 제어가능 스킨 텍스처 표면(2606)을 제어한다(단계 3208). 단계(3210)에서, 제어 논리(200)는 제1 키 및 제2 키의 시각적 특성을 서로에 대해 그리고 키패드(2610)의 다른 키들에 대해 조정한다. 이 프로세스는 단계(3212)에서 종료한다.

이점들 중에서도 특히, 휴대용 전자 장치는 특정의 키를 사용자 입력(손가락 또는 스타일러스 등)에게 더 가깝게 이동시키는 촉각 모핑 키패드를 포함하며, 이는 사용자가 키패드의 특정의 키를 선택하는 데 도움을 준다. 또한, 인접한 키들이 사용자 입력에 더 가까이 근접하지만, 특정의 키만큼 가깝지는 않으며, 이는 사용자가 인접한 키들을 보다 효율적으로 탐색하는 데 도움을 준다. 게다가, 사용자가 특정의 키를 선택하고 그 키를 보다 효율적으로 탐색하는 데 도움을 주기 위해, 원하는 키들 및 인접한 키들의 시각적 특성이 서로에 대해 그리고 다른 키들에 대해 조정된다. 다른 이점들은 당업자라면 잘 알 것이다.

본 발명의 상기한 상세한 설명, 및 그 안에 기술되어 있는 예들은 예시 및 설명을 위해 제공된 것이다. 본 발명의 원리들이 특정의 장치와 관련하여 이상에서 기술되었지만, 이 설명이 본 발명의 범위에 대한 제한이 아니라 단지 예로서 이루어진 것이라는 것을 잘 알 것이다.

Claims

키패드(keypad)를 정의하는 제어가능 스킨 텍스처 표면(controllable skin texture surface);
사용자 입력에 기초하여 포인팅 요소(pointing element)의, 상기 키패드의 특정의 키에의 근접을 감지하는 동작을 하는 센서; 및
상기 센서 및 상기 제어가능 스킨 텍스처 표면에 결합되어 동작하며, 상기 센서가, 상기 포인팅 요소의, 상기 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 상기 키패드의 다른 키에 대해 상기 특정의 키의 높이를 조정하는 동작을 하는 제어 논리
를 포함하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서가 상기 포인팅 요소의, 상기 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 상기 제어 논리는 상기 특정의 키를 돌출하도록 제어하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서가 상기 포인팅 요소의, 상기 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 상기 제어 논리는 상기 키패드의 다른 키들에 대해 그리고 상기 특정의 키에 대해 상기 키패드의 제2 키의 높이를 조정하는 동작을 하고, 상기 제2 키는 상기 특정의 키에 인접해 있는 장치.
제3항에 있어서, 상기 특정의 키는 상기 제2 키보다 높게 돌출하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어 논리는 상기 키패드의 다른 키들에 대해 상기 특정의 키 및 상기 제2 키의 시각적 특성을 조정하는 동작을 하는 장치.
제5항에 있어서, 상기 제어 논리는 밝기(brightness), 크기, 컬러, 형상 및 폰트(font) 중 적어도 하나에 의해 상기 시각적 특성을 조정하는 동작을 하는 장치.
제3항에 있어서, 상기 센서는 상기 사용자 입력에 기초하여 상기 특정의 키가 선택되었는지 여부를 감지하는 동작을 하고, 상기 제어 논리는, 상기 특정의 키가 선택되었을 때, 상기 특정의 키의 높이 및 상기 제2 키의 높이 중 적어도 하나를 조정하는 동작을 하며, 상기 키패드는, 상기 특정의 키가 선택되었을 때, 청각적 피드백 및 촉각적 피드백 중 적어도 하나인 사용자 피드백을 제공하는 동작을 하는 장치.
복수의 키들을 표시하는 동작을 하는 디스플레이;
사용자 입력에 기초하여 포인팅 요소(pointing element)의, 상기 복수의 키들 중 특정의 키에의 근접을 감지하는 동작을 하는 센서; 및
상기 센서 및 상기 디스플레이에 결합되어 동작하며, 상기 센서가 상기 포인팅 요소의, 상기 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 상기 특정의 키 및 인접한 키의 시각적 특성을 서로에 대해 그리고 상기 복수의 키들 중 다른 키들에 대해 조정하는 동작을 하는 제어 논리
를 포함하는 장치.
제8항에 있어서, 상기 디스플레이 표면 및 상기 제어 논리에 결합되어 동작을 하는 제어가능 스킨 텍스처 표면을 더 포함하고, 상기 센서가 상기 포인팅 요소의, 상기 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 상기 제어 논리는 상기 다른 키들에 대해 상기 제어가능 스킨 텍스처 표면의 제1 부분의 제1 높이 및 제2 부분의 제2 높이를 조정하는 동작을 하고, 상기 제1 부분은 상기 특정의 키에 대응하고 상기 제2 부분은 상기 인접한 키에 대응하는 장치.
제9항에 있어서, 상기 포인팅 요소의, 상기 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 상기 제어 논리는 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분을 돌출하도록 제어하는 장치.
제10항에 있어서, 상기 제1 부분은 상기 제2 부분보다 높게 돌출하고, 상기 특정의 키가 상기 인접한 키보다 시각적으로 더 크며, 상기 인접한 키는 나머지 키들보다 시각적으로 더 큰 장치.
제8항에 있어서, 상기 제어 논리는 밝기, 크기, 컬러, 형상 및 폰트 중 적어도 하나에 의해 상기 시각적 특성을 조정하는 동작을 하는 장치.
제9항에 있어서, 상기 센서는 상기 사용자 입력에 기초하여 상기 특정의 키가 선택되었는지 여부를 감지하는 동작을 하고, 상기 제어 논리는 상기 특정의 키가 선택되었을 때, 상기 제1 높이 및 상기 제2 높이 중 적어도 하나를 조정하는 동작을 하며, 상기 디스플레이는 상기 특정의 키가 선택되었을 때, 청각적 피드백 및 촉각적 피드백 중 적어도 하나인 사용자 피드백을 제공하는 동작을 하는 장치.
복수의 키들을 표시하는 단계;
사용자 입력에 기초하여 포인팅 요소(pointing element)의, 상기 복수의 키들 중 특정의 키에의 근접을 감지하는 단계;
센서가 상기 포인팅 요소의, 상기 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 상기 특정의 키의 제1 높이 및 인접한 키의 제2 높이를 조정하는 단계; 및
센서가 상기 포인팅 요소의, 상기 특정의 키에의 근접을 감지한 것에 응답하여, 상기 특정의 키 및 제2 키의 시각적 특성을 서로에 대해 그리고 복수의 키들 중 다른 키들에 대해 조정하는 단계
를 포함하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 제1 높이 및 상기 제2 높이는 제어가능 스킨 텍스처 표면으로부터 돌출하도록 조정되는 방법.
제15항에 있어서, 상기 특정의 키는 상기 인접한 키보다 높게 돌출하고, 상기 특정의 키는 상기 인접한 키보다 시각적으로 더 크며, 상기 인접한 키는 나머지 키들보다 시각적으로 더 큰 방법.
제14항에 있어서, 상기 시각적 특성은 밝기, 크기, 컬러, 형상 및 폰트 중 적어도 하나에 의해 조정되는 방법.
제14항에 있어서, 상기 사용자 입력에 기초하여 상기 특정의 키가 선택되었는지 여부를 감지하는 단계를 더 포함하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 특정의 키가 선택되었을 때, 상기 제1 높이 및 상기 제2 높이 중 적어도 하나를 조정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 특정의 키가 선택되었을 때, 청각적 피드백 및 촉각적 피드백 중 적어도 하나인 사용자 피드백을 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.