KR20210011953A

KR20210011953A - 폴리이미드 기판을 갖는 힘 감지 저항기(fsr), 시스템 및 이의 방법

Info

Publication number: KR20210011953A
Application number: KR1020207036079A
Authority: KR
Inventors: 이안 캠벨; 쳉 태드 유; 로렌스 양; 제프리 월터 무차
Original assignee: 밸브 코포레이션
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2021-02-02
Also published as: CN112219246B; KR102644888B1; WO2019222689A1; EP3794617A4; CN112219246A; JP2021524916A; EP3794617A1

Abstract

저항성과 가용성이 있는 제2 기판 아래에 배치된 폴리이미드로 만들어진 제1 기판으로 구성된 힘 감지 저항기(FSR). 전자 시스템용 핸드헬드 컨트롤러는 폴리이미드로 만들어진 제1 기판을 갖는 FSR을 포함할 수 있다. FSR은 컨트롤러 본체의 핸들 내에 장착된 구조체 및/또는 컨트롤러 본체의 헤드에 포함된 적어도 하나의 엄지-조작식 제어부 아래에 장착되는 구조체와 같은, 컨트롤러 본체 내의 구조체의 평면 표면에 장착될 수 있다. FSR은 핸들의 외부 표면에 가해지는 힘의 양 및/또는 적어도 하나의 엄지-작동식 제어부에 가해지는 힘의 양에 대응하는 저항 값을 측정하도록 구성될 수 있다.

Description

폴리이미드 기판을 갖는 힘 감지 저항기(FSR), 시스템 및 이의 방법

관련 출원의 교차 참조

본 개시는 2018년 5월 18일자로 출원된 발명의 명칭이 "폴리이미드 기판을 갖는 힘 감지 저항기(FSR), 시스템 및 이의 방법(FORCE SENSING RESISTOR (FSR) WITH POLYIMIDE SUBSTRATE, SYSTEMS, AND METHODS THEREOF)"인 미국 특허 출원 제15/984,231호에 대한 우선권을 주장하는 PCT 출원이며, 이 출원은 2017년 12월 7일자로 출원된 발명의 명칭이 "손가락 감지 및 조정 가능한 핸드 리테이너를 갖는 전자 컨트롤러(ELECTRONIC CONTROLLER WITH FINGER SENSING AND AN ADJUSTABLE HAND RETAINER)"인 계류중인 미국 특허 출원 제15/834,372호에 대한 CIP(continuation-in-part) 출원으로서 우선권을 주장하고, 이 출원은 2017년 8월 17일자로 출원된 발명의 명칭이 "핸드 리테이너 및 손가락 동작 감지 기능이 있는 전자 컨트롤러(Electronic controller with hand retainer and finger motion sensing)"인 미국 특허 출원 제15/679,521호에 대한 CIP 출원으로서 우선권을 주장하고, 이 출원은 2016년 10월 11일자로 출원된 미국 특허 출원 제29/580,635호에 대한 CIP 출원으로서 우선권을 주장하고, 2017년 6월 16일자로 출원된 미국 임시 출원 제62/520,958호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 모두는 그 전체 내용이 본원에 인용되어 포함된다.

비디오 게임 산업은 커지고 중요해졌고, 소프트웨어 및 관련된 하드웨어 모두에서 많은 혁신을 낳았다. 다양한 게임 애플리케이션을 위해 다양한 핸드헬드 비디오 게임 컨트롤러가 설계, 제조 및 판매되었다. 이러한 혁신 중 일부는 비디오 게임 산업 외부, 예를 들어 산업용 기계, 방어 시스템, 로봇 공학 등의 컨트롤러에 적용될 수 있다. 가상 현실(VR) 시스템은 비디오 게임 산업 안과 밖 모두의 큰 현대적 관심과 빠른 기술 발전의 적용분야이다. VR 시스템용 컨트롤러는, 종종 사용 편의성 등과 같은 원하는 특정 특성을 최적화하면서, 여러 가지 기능을 수행해야 하고 엄격한 (그리고 때로는 경쟁적인) 설계 제약 조건을 충족해야 한다.

VR 시스템에 사용되는 컨트롤러의 한 가지 예시적 목적은, 잡기, 던지기, 쥐기 등과 같은 자연스러운 상호작용을 가능한 한 많이 모방하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 무엇보다 힘 감지 저항기(FSR)에 가해지는 힘의 양을 측정하기 위해 가변 저항을 사용하는 FSR을 포함하여, 다양한 유형의 센서가 사용되었다. 그러나 FSR을 사용하는 기존 컨트롤러는 구성에 사용되는 물질로 인해 상당히 조잡한 응답 곡선(예를 들어, 힘 대 저항 응답 곡선)을 나타내는 경향이 있어, 바이너리(예를 들어, 켜기/끄기) 스위치보다 조금 더 유용한 정도이다. 이것은 VR 시스템에서 바람직하지 않다. 또한 마일라 기반 FSR은 크고 부피가 큰 헤더 커넥터를 필요로 하며, 이는 FSR이 큰 풋프린트를 소비하고, 소형화가 어려우며, 다른 부품에 직접 납땜될 수 없음을 의미한다. FSR 구성에 마일라를 사용하는 또 다른 단점은 리플로우 오븐의 고온을 견딜 수 없다는 점이며, 이는 마일라 기반 FSR의 제조 비용을 줄일 수 있는 방법을 제한한다. 하단 기판에 마일라를 사용하는 대신 인쇄 회로 기판(PCB)을 하단 기판으로 사용하여 FSR을 구성하는 것도 알려져 있다. 그러나 PCB 기판은 조잡한(때로는 단조적(monotonic)이지 않은) 응답 곡선을 나타내므로 이러한 유형의 FSR은 VR 적용에 적합하지 않다. 따라서, VR 시스템을 개선하고 그리고/또는 사용자 조작을 더 용이하게 할 수 있는 개선된 컨트롤러 구성이 당 기술분야에 필요하다.

도 1은 핸드 리테이너가 개방 위치에 있는, 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 컨트롤러를 도시한다.
도 2는 사용자의 손에 쥐인 도 1의 컨트롤러를 손바닥을 위로 편 상태에서 도시한다.
도 3은 사용자의 손에 쥐인 도 1의 컨트롤러를 손을 쥔 상태에서 도시한다.
도 4는 사용자의 손에 쥐인 도 1의 컨트롤러를 손바닥을 아래로 한 상태에서 도시한다.
도 5는 핸드 리테이너가 개방 위치에 있는, 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 한 쌍의 컨트롤러를 도시한다.
도 6a는 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 오른손 컨트롤러의 정면도를 도시한다.
도 6b는 도 6a의 오른손 컨트롤러의 후면도를 도시한다.
도 7a는 본 개시내용의 일 실시형태에 따른 적외선 센서용 창을 도시한다.
도 7b는 본 개시내용의 다른 실시형태에 따른 적외선 센서용 창을 도시한다.
도 8은 컨트롤러 핸들의 관형 하우징을 부분적으로 감싸는 외부 쉘이 내부 표면 상의 기구를 드러내도록 분해된 상태의 도 6a의 오른손 컨트롤러의 측면도를 도시한다.
도 9a는 컨트롤러의 핸들의 관형 하우징을 부분적으로 감싸는 외부 쉘이 분해된 상태의 도 6a의 오른손 컨트롤러의 단면을 도시한다.
도 9b는 외부 쉘이 정상 작동 위치에 설치된 도 9a의 단면을 도시한다.
도 10a는, 핸드 리테이너가 부분적으로 닫힌 상태의 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 오른손 컨트롤러의 정면도를 도시한다.
도 10b는 핸드 리테이너가 완전히 개방된 상태의 도 10a의 컨트롤러의 정면도를 도시한다.
도 11a는 헤드 둘레의 주변으로 이동될 수 있는 핸드 리테이너 앵커를 포함하는, 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 컨트롤러의 헤드 및 핸들 구성요소의 정면도를 도시한다.
도 11b는, 헤드 주변에서 핸드 리테이너 앵커의 선택적인 조정을 용이하게 할 수 있는 잠금 가능한 칼라 부분을 노출시키기 위해 페이스 플레이트가 헤드로부터 제거된, 도 11a의 헤드 및 핸들 구성요소를 도시한다.
도 12a는 핸드 리테이너 구성 요소가 제거된, 본 개시내용의 대안적인 실시형태에 따른 부분적으로 조립된 컨트롤러를 도시한다.
도 12b는 도 12a의 컨트롤러의 채널 특징부의 더 근접된 도면을 도시한다.
도 12c는 도 12b에 도시된 채널의 단면도이다.
도 13a는 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 힘 감지 저항기(FSR)를 도시한다.
도 13b는 도 13a의 FSR의 정면도를 도시한다.
도 13c는 단면 A-A를 따라 취해진 도 13b의 FSR의 단면을 도시하고, 단면은 폴리이미드로 만들어진 제1 기판을 도시한다.
도 14는 FSR을 구성하는 예시적인 방법의 혁신적인 단계에서의 FSR의 다양한 정면도를 묘사한다.
도 15는 본 개시내용의 다른 실시형태에 따른, FSR의 예시적인 층들을 도시한다. 도 15는 축척에 따르지 않는다. 오히려, 도 15는 물질의 예시적인 층을 도해하기 위해 제시된 것이며, FSR의 실제 단면도를 나타내는 것은 아니다.
도 16는 본 개시내용의 다른 실시형태에 따른, FSR의 예시적인 층들을 도시한다. 도 16은 축척에 따르지 않는다. 오히려, 도 16는 물질의 예시적인 층을 도해하기 위해 제시된 것이며, FSR의 실제 단면도를 나타내는 것은 아니다.
도 17은 본 개시내용의 다른 실시형태에 따른, FSR의 예시적인 층들을 도시한다. 도 17은 축척에 따르지 않는다. 오히려, 도 17은 물질의 예시적인 층을 도해하기 위해 제시된 것이며, FSR의 실제 단면도를 나타내는 것은 아니다.
도 18a는 본 개시내용의 다른 실시형태에 따른 완전한 FSR을 형성하기 위한 폴딩 단계 이전의 FSR의 정면도를 도시한다.
도 18b는 폴딩 단계가 수행된 후, 도 18a의 FSR의 정면도를 도시한다.
도 18c는 단면 B-B를 따라 취해진 도 18a의 FSR의 단면을 도시한다.
도 18d는 도 18a의 FSR의 예시적인 층을 도시한다. 도 18d는 축척에 따르지 않는다. 오히려, 도 18d는 물질의 예시적인 층을 도해하기 위해 제시된 것이며, FSR의 실제 단면도를 나타내는 것은 아니다.
도 19는 FSR을 제조하기 위한 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 20은 전자 시스템이 상이한 압력 모드에서 작동하도록 컨트롤러의 FSR 기반 입력 메커니즘을 구성하는 데 사용될 수 있는 예시적인 사용자 인터페이스(UI)를 도시한다.
도 21은 FSR 기반 입력을 위한 Soft Press의 "Hair Trigger" 스타일을 도해하는 힘 대 시간 그래프를 도시한다.
도 22는 FSR 기반 입력을 위한 Soft Press의 "Hip Fire" 스타일을 도해하는 힘 대 시간 그래프를 도시한다.
도 23은 컨트롤러 본체 내에 배치된 다양한 센서를 갖는 도 1의 컨트롤러를 도시한다.
도 24는 터치 센서에 의해 제공된 터치 데이터에 기반하여 핸드헬드 컨트롤러의 FSR을 재보정하기 위한 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 25는 인접 제어부에 대해 터치 센서에 의해 제공된 터치 데이터에 기반하여 핸드헬드 컨트롤러의 FSR에서의 스퓨리어스 입력을 무시하기 위한 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 26은 핸드헬드 컨트롤러의 핸들에서 근접 센서의 어레이에 의해 검출된 손 크기에 기반하여 FSR에 대한 FSR 입력 임계값을 조정하기 위한 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 27은 FSR 입력 값에 기반하여 핸드헬드 컨트롤러의 제어를 위한 바인딩을 활성화 및 비활성화시키기 위한 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 28은 다수 임계 값 중 제1 임계값에 대한 FSR 입력을 무시할지 여부를 결정하기 위해 시간 지연을 사용하기 위한 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 29는 도 1의 컨트롤러와 같은 핸드헬드 컨트롤러의 예시적인 구성요소를 도시하고 있다.

본원에서 설명되는 것은, 무엇보다, 저항성과 유연성이 있는 제2 기판 아래에 배치된 폴리이미드로 만들어진 제1 기판으로 구성된 힘 감지 저항기(FSR)이다. 제1 기판은 전면에 배치된 전도성 물질(예를 들어, 복수의 맞물린 금속 핑거)를 갖는다. 하나 이상의 스페이서 층이 또한 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재되어 제2 기판의 중앙 부분이 제1 기판 위에 현수된다. 액추에이터는 제2 기판의 전면에 가해진 힘을 전달하기 위해 제2 기판 상에 배치된다. 이것이 발생되면, 제2 기판의 중앙 부분이 제1 기판을 향해 안쪽으로 휘어지고, 제2 기판의 후면 상의 저항성 물질의 일부가 제1 기판의 전면 상의 전도성 물질의 일부와 접촉하게 된다. 가해진 힘이 증가함에 따라 저항성 물질과 접촉하는 전도성 물질의 표면적이 증가한다. 같은 방식으로, 가해진 힘이 감소함에 따라 저항성 물질과 접촉하는 전도성 물질의 표면적이 감소한다. 가변의 가해진 힘에 따른 표면적 접촉의 이러한 변화는 FSR이 가해진 힘에 의해 값이 제어되는 가변 저항기 역할을 하게 한다.

적어도 부분적으로 제1 기판에 사용되는 폴리이미드 물질로 인해, 개시된 FSR은 다른 가능한 최종 용도 적용 중에서 특히 VR 시스템의 컨트롤러에서 사용하기에 바람직한 특성을 나타낸다. 예를 들어, 폴리이미드 기판을 사용하면 부피가 큰 헤더 커넥터를 사용하지 않고도 FSR의 출력 단자(또는 리드)를 보드(예를 들어, PCB)에 직접 선택적으로 납땜할 수 있으므로, 크고 부피가 큰 헤더 커넥터가 필요한 마일라 기반 FSR에 비해 설치 면적이 더 작은 FSR이 가능하다. 폴리이미드는 일반적으로 플렉스 회로의 재료로 선택되기 때문에 FSR의 폴리이미드 기판은 FSR이 다른 플렉스 회로에 편리하게 연결될 수 있도록 하여 기존의 FSR 제조 비용에 비해 개시된 FSR의 제조 비용을 줄일 수 있다. 폴리이미드는 또한 리플로우 오븐과 같은 고온을 견딜 수 있어 비용을 절감하는 제조 방법으로의 문을 열어준다. 또한, 폴리이미드(개시된 FSR의 제1 기판으로 사용되는 경우)는 기존 FSR에 비해 히스테리시스가 적고 반복성이 더 높은 것과 같은 바람직한 특성을 나타낸다. 전반적으로, 폴리이미드로 만들어진 제1 기판을 갖는 개시된 FSR은 진정한 아날로그 입력을 모델링하는 힘 대 저항 응답 곡선을 나타내므로 FSR이 VR 시스템의 컨트롤러에서 사용되기에 바람직하다.

또한, 폴리이미드로 만들어진 제1 기판을 갖는 개시된 FSR을 포함하는 전자 시스템(예를 들어, VR 시스템)용 컨트롤러가 본원에 개시된다. 컨트롤러는 사용자가 손으로 잡을 수 있도록 구성될 수 있으며, 컨트롤러 본체를 포함할 수 있다. 개시된 FSR은 컨트롤러 본체의 핸들 내에 장착된 구조체, 또는 컨트롤러 본체의 헤드에 포함된 적어도 하나의 엄지-조작식 제어부 아래에 장착되는 구조체와 같은 컨트롤러 본체 내의 구조체의 평면 표면에 장착될 수 있다. FSR은 전자 시스템용 컨트롤러에서 구현될 경우 컨트롤러의 연관된 부분에 적용되는 힘(예를 들어, 핸들의 외부 표면에, 엄지-작동식 제어부 등에 가해지는 힘)의 양에 대응하는 저항 값을 측정하도록 구성된다.

VR 시스템용 컨트롤러에 FSR을 구현하면 기존 컨트롤러를 사용하여 현재 상태를 넘어 자연스러운 상호작용의 스펙트럼을 확장할 수 있다. 예를 들어, 전자 시스템 및/또는 컨트롤러는 FSR을 통해 사용자가 컨트롤러의 핸들을 움켜 쥐는 힘 및/또는 사용자가 엄지-조작식 제어부를 누르는 힘을 결정할 수 있다. 개시된 FSR이 바람직한 응답 곡선을 나타내기 때문에, 이러한 컨트롤러는 다양한 힘의 압박 또는 압착을, 게임 메카닉을 제어하기 위해 (예를 들어, 바위를 부수고, 풍선을 쥐어 짜고, 게임 캐릭터가 사용할 수 있는 이용 가능한 무기를 통해 토글하기 위해, 등등) 비디오 게임을 위해 사용될 수 있는 다양한 디지털화된 수치로 변환할 수 있다. 바람직한 응답 특성을 가진 FSR은 사용자의 피로를 줄이고 제어의 우발적인 작동을 줄이기 위해 기존의 기계식 스위치를 대체할 수 있다. 예를 들어, FSR은 가해진 힘이 임계값을 초과할 때를 감지하여 스위치 역할을 할 수 있다. 이 임계값은 동적으로 조정된다. 예를 들어, 게임 플레이 중에 (예를 들어, 사용자가 게임 플레이 중에 자주 무기를 쏘기 위해 FSR과 관련된 컨트롤을 누르는 경우) 손의 피로를 줄이기 위해 임계값을 더 낮은 값으로 조정할 수 있다. 반대로, 임계값은 우발적인 제어 작업의 경우를 줄이기 위해 더 높은 값으로 조정될 수 있으며, 이는 사용자가 비디오 게임의 자극에 반응할 수 있는 스릴 넘치는 게임이나 흥미 진진한 게임에 유용할 수 있다.

또한, 터치 센서 또는 근접 센서 어레이 각각에 의해 제공되는 터치 데이터 또는 근접 데이터와 조합하여 컨트롤러의 FSR에 의해 제공되는 힘 데이터에 기반하여 센서 융합 알고리즘을 구현하는 로직을 포함하는 핸드헬드 컨트롤러가 본원에 개시된다. 터치 센서에 의해 감지되는 바와 같이 객체가 FSR과 연관된 제어부에 접촉될 때 FSR을 재보정하기 위해 예시의 센서 융합 알고리즘이 사용될 수 있다. 예를 들어, 로직은 터치 센서에 의해 제공된 터치 데이터에 기반하여, 객체가 눌리도록 구성된 컨트롤러 본체의 제어부와 접촉된 것을 결정할 수 있다. 로직은 또한, 객체가 제어부와 접촉한 시점에 FSR에 의해 제공된 힘 데이터를 기반으로 FSR에 의해 측정된 저항 값을 결정하고, 제어부에서 터치를 감지할 때 FSR을 "재보정"하기 위해 저항값을 0의 디지털화된 FSR 입력값과 연관시킬 수 있다.

다른 예시적 센서 융합 알고리즘은 객체가 인접한 제어부와 접촉될 때 FSR에 의해 감지된 스퓨리어스(spurious) 입력을 무시하기 위해서 사용될 수 있다. 예를 들어, 로직은, FSR이 제공하는 힘 데이터를 기반으로, 핸드헬드 컨트롤러의 제1 제어부에 대한 FSR 입력 이벤트를 등록하기 위해 충족되야 하는 임계값을 충족하거나 초과하는 디지털화된 FSR 입력값에 대응하는 FSR에 의해 측정된 저항 값을 결정할 수 있다. 로직은 또한, FSR에 의해 FSR 저항 값이 측정된 시점에 터치 센서에 의해 제공된 터치 데이터에 기반하여, 객체가 제1 제어부에 인접한 핸드헬드 컨트롤러의 제2 제어부와 접촉되고 있음을 결정할 수 있고, 객체가 제2 제어부와 접촉되는 동안에 FSR 입력 이벤트 등록이 억제될 수 있다.

또 다른 예시적 센서 융합 알고리즘은, 근접 센서의 어레이에 의해 감지되는 바와 같이, 컨트롤러의 핸들을 잡는 손의 크기를 검출하고, 손 크기에 따라 FSR에서의 FSR 입력 이벤트를 등록하도록 임계 힘을 조정하기 위해 사용될 수 있다. 이는 손이 작은 사용자에게 힘 기반 입력을 더 쉽게(그리고 손이 큰 사용자에게는 더 힘드나 어렵지는 않게) 만드는 데 유용할 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 컨트롤러의 핸들에 공간적으로 분포된 근접 센서의 어레이는 핸들을 잡는 손의 크기를 결정하기 위해서 사용될 수 있고, 로직은 손의 크기에 기반하여, 핸들에 대한 FSR 입력 이벤트를 등록하기 위해 충족되어야 하는 조정된 임계값으로 임계값을 조정할 수 있다.

도 1 내지 도 4는 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 전자 시스템을 위한 컨트롤러(100)를 도시한다. 컨트롤러(100)는 VR 비디오 게임 시스템, 로봇, 무기 또는 의료 디바이스와 같은 전자 시스템에 의해 활용될 수 있다. 컨트롤러(100)는 핸들(112)을 갖는 컨트롤러 본체(110) 및 사용자의 손(예를 들어, 사용자의 왼손)에 컨트롤러(100)를 유지하기 위한 핸드 리테이너(120)를 포함할 수 있다. 핸들(112)은 선택적으로 실질적으로 원통형일 수 있는 튜브형 하우징을 포함한다. 이러한 맥락에서, 실질적으로 원통형인 형상은 일정한 직경이나 완전한 원형 단면을 가질 필요가 없다.

도 1 내지 도 4의 실시형태에 있어서, 컨트롤러 본체(110)는 (핸들(112)과 원위 단부(111) 사이에) 헤드를 포함할 수 있으며, 이 헤드는 선택적으로 하나 이상의 엄지-작동식 제어부(114, 115, 116)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 틸팅 버튼, 또는 기타 버튼, 노브, 휠, 조이스틱 또는 트랙볼이 컨트롤러(100)가 사용자의 손에 유지된 상태로 정상 작동 중에 사용자의 엄지에 의해 편리하게 조작될 수 있다면 엄지-작동식 제어부로 간주될 수 있다.

컨트롤러(100)는 바람직하게는, 컨트롤러 본체(110)에 고정되는 추적 부재(130)를 포함하고, 선택적으로 두 개의 노우즈(132, 134)를 포함하며, 노우즈 각각은 추적 부재(130)의 두 개의 대향하는 원위 단부 중 대응하는 하나로부터 돌출된다. 도 1 내지 도 4의 실시형태에 있어서, 추적 부재(130)는 바람직하게는 그러나 비필수적으로 아치형 형상을 갖는 추적 원호부이다. 추적 부재(130)는 내부에 배치된 복수의 추적 트랜스듀서를 포함하고, 바람직하게는 적어도 하나의 추적 트랜스듀서가 돌출 노우즈(132, 134) 각각에 배치된다. 추가적인 추적 트랜스듀서가 또한 컨트롤러 본체(110) 안에 배치될 수 있으며, 바람직하게는 적어도 하나의 원위 추적 트랜스듀서가 원위 단부(111)에 인접하게 배치된다.

전술된 추적 트랜스듀서는 전자 시스템에 의해 방출되는 전자기 복사(예: 적외선)에 반응하는 추적 센서일 수 있거나, 또는 대안적으로 전자 시스템에 의해 수신되는 전자기 복사(예: 적외선)를 방출하는 추적 비콘(beacon)일 수 있다. 예를 들어, 전자 시스템은 컨트롤러(100)를 향해 펄스식 적외선을 널리 브로드캐스트하는, 즉 페인트(paint)하는 VR 게임 시스템일 수 있으며, 추적 부재(130)의 복수의 추적 트랜스듀서는 브로드캐스트된 펄스식 적외선을 수신할 수 있거나 또는 이로부터 섀도우될 수 있는 적외선 센서이다. 각각의 노우즈(132, 134) 내의 추적 트랜스듀서(예를 들어, 노우즈 각각에 있는 3개의 센서)는 바람직하게는 추적 부재(130)의 원위 단부 각각에서 사용자의 손 위로 돌출되고, 따라서 허용불가한 양의 섀도우 없이 더 큰 각도로, 전자 시스템에 의해서 방출되는 전자기 복사를 수신하도록 또는 전자 시스템에 전자기 복사를 전송하도록 (사용자의 손 주위에서) 더 양호하게 노출된다.

바람직하게는, 추적 부재(130) 및 컨트롤러 본체(110)는 경질 플라스틱과 같은 실질적으로 강성 재료로 만들어지고, 서로에 대해 인지될 수 있게 병진되거나 또는 회전되지 않도록 함께 단단히 고정된다. 이러한 방식으로, 공간에서 추적 트랜스듀서의 콘스텔레이션(constellation)의 병진 및 회전의 추적은 바람직하게는, 추적 트랜스듀서 서로에 대한 추적 트랜스듀서의 움직임에 의해 복잡하게 되지 않는다. 예를 들어, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 추적 부재(130)는 두 위치에서 컨트롤러 본체(110)에 결합됨으로써 컨트롤러 본체(110)에 고정될 수 있다. 핸드 리테이너(120)는 두 위치 사이의 핸들(112)의 외부 표면에 대해 사용자의 손바닥을 편향시키기 위해 이러한 두 위치에 인접한 컨트롤러(100)(컨트롤러 본체(110) 또는 추적 부재(130) 중 하나)에 부착될 수 있다.

특정 실시형태에서, 추적 부재(130) 및 컨트롤러 본체(110)는 함께 조립되기보다는, 재료 연속성을 갖는 일체형 모놀리식 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 추적 부재(130) 및 컨트롤러 본체(110)는 단일 사출 성형 공정 단계에 의해 함께 성형될 수 있으며, 추적 부재(130) 및 컨트롤러 본체(110) 모두를 포함하는 하나의 일체형 경질 플라스틱 구성요소로 귀결된다. 대안적으로, 추적 부재(130) 및 컨트롤러 본체(110)는 초기에 별도로 제작된 후 나중에 함께 조립될 수 있다. 어느 쪽이든, 추적 부재(130)는 컨트롤러 본체(110)에 고정된 것으로 간주될 수 있다.

핸드 리테이너(120)는 도 1에서 개방 위치로 도시된다. 핸드 리테이너(120)는 사용자가 VR 고글에 의해 시야가 차단된 상태에서 컨트롤러를 잡을 때 핸드 리테이너(120)와 컨트롤러 본체(110) 사이에 사용자의 왼손이 삽입되는 것을 용이하게 하기 위해 곡선형 탄성 부재(122)에 의해 개방 위치에서 선택적으로 편향될 수 있다. 예를 들어, 곡선형 탄성 부재(122)는 선택적으로, 탄성적으로 절곡되는 가요성 금속 스트립일 수 있거나, 실질적으로 탄성적으로 절곡될 수 있는 나일론과 같은 대체 플라스틱 물질을 포함할 수 있다. 곡선형 탄성 부재(122)는 선택적으로, 사용자의 편의를 위해 쿠션 또는 패브릭 물질(124)(예를 들어, 네오프렌 외피)에 부분적으로 또는 완전히 싸이거나 또는 이에 의해 덮일 수 있다. 대안적으로, 쿠션 또는 패브릭 물질(124)은 사용자의 손을 향하는 곡선형 탄성 부재(122)의 측면에만 배치(예를 들어 접착)될 수 있다.

핸드 리테이너(120)는 선택적으로, 예를 들어 스프링 편향 쵸크(128)에 의해 조여지는 드로 코드(126)를 포함함으로써 길이를 조절할 수 있다. 드로 코드(126)는 선택적으로, 랜야드(lanyard)로 사용될 수 있는 초과 길이를 가질 수 있다. 외피(124)는 선택적으로, 드로 코드에 부착될 수 있다. 특정 실시형태에서, 곡선형 탄성 부재(122)는 조여진 드로 코드(126)의 장력에 의해 프리로드(preload)될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 곡선형 탄성 부재(122)가 (핸드 리테이너를 개방 위치에서 편향시키기 위해) 핸드 리테이너(120)에 부여하는 장력은 드로 코드(126)가 풀릴 때 핸드 리테이너가 자동으로 개방되게 한다. 본 개시내용은 또한, 클리트(cleat), 탄성 밴드(손이 삽입될 때 일시적으로 늘어나고, 손등을 누르기 위해 탄성 장력을 가함), 길이 조절이 가능한 후크 및 루프 스트랩 부착물 등과 같은 핸드 리테이너(120)의 길이를 조정하는 대안적이고 통상적인 방법을 고려한다.

핸드 리테이너(120)는 핸들(112)과 추적 부재(130) 사이에 배치될 수 있으며, 사용자의 손등과 접촉하도록 구성될 수 있다. 도 2는, 사용자의 왼손이 삽입되어 있지만 컨트롤러 본체(110)를 잡지 않은 상태의, 동작하는 동안의 컨트롤러(100)를 도시한다. 도 2에서, 핸드 리테이너(120)는 핸들(112)의 외부 표면에 대해 사용자의 손바닥을 물리적으로 편향시키기 위해 손 위로 닫히고 조여진다. 이와 같이, 핸드 리테이너(120)는 닫혀 있을 때, 손이 컨트롤러 본체(110)를 잡고 있지 않은 경우에도 컨트롤러(100)를 손에 고정시킬 수 있다. 도 3 및 도 4는 핸드 리테이너(120)가 닫히고 손이 컨트롤러 본체(110)를 잡고 엄지가 엄지-작동식 제어부(예를 들어, 트랙 패드(116)) 중 하나 이상을 작동하는 동안의 컨트롤러(100)를 도시한다.

컨트롤러 본체(110)의 핸들(112)은 바람직하게는, 그 외부 표면 둘레에 부분적으로 또는 완전히 공간적으로 분포된 근접 센서의 어레이를 포함한다. 어레이의 근접 센서들은, 어레이가 격자를 포함할 수는 있지만, 반드시 동일한 크기일 필요는 없고, 반드시 이들 사이에 동일한 간격을 가질 필요는 없다. 근접 센서의 어레이는 바람직하게는 핸들(112)의 외부 표면에 대한 사용자의 손가락의 근접에 반응한다. 예를 들어, 근접 센서의 어레이는 핸들(112)의 외부 표면 아래에 내장된 복수의 용량성 센서일 수 있으며, 이 외부 표면은 전기 절연 물질을 포함한다. 용량성 센서의 이러한 어레이와 사용자 손의 일부분 사이의 커패시턴스는 그 사이의 거리와 반비례한다. 커패시턴스는 RC 오실레이터 회로를 커패시턴스 센서 어레이의 요소에 연결하고 회로의 시간 상수(따라서 발진 주기 및 주파수)가 커패시턴스에 따라 달라진다는 점에 유의함으로써 감지될 수 있다. 이러한 방식으로, 회로는 핸들(112)의 외부 표면으로부터 사용자의 손가락의 해제를 검출할 수 있다.

핸드 리테이너(120)(예를 들어, 핸드 리텐션 스트랩)는 단단히 닫히면, 손가락 움직임을 보다 안정적으로 감지하기 위해서 컨트롤러(100)가 손에서 떨어지는 것을 방지할 뿐만 아니라 손가락이 핸들(112)의 근접 센서 어레이에 대해 과도하게 이동되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 전자 시스템은 제어된 캐릭터의 손의 개방, 손가락 포인팅, 또는 컨트롤러에 대한 또는 서로에 대한 손가락의 다른 동작을 렌더링하기 위해 근접 센서 어레이로부터의 감지를 더 잘 사용하기 위해 해부학적으로 가능한 손가락 동작을 구현하는 알고리즘을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자의 컨트롤러(100) 및/또는 손가락의 움직임은 VR 게임 시스템, 방어 시스템, 의료 시스템, 산업용 로봇 또는 기계, 또는 다른 디바이스를 제어하는 데 도움이 될 수 있다. VR 시스템 애플리케이션(예를 들어, 게임, 훈련 등)에서, 시스템은 추적 트랜스듀서의 움직임을 기반으로 던지는 동작을 렌더링할 수 있고, 컨트롤러의 핸들의 외부 표면으로부터 사용자의 손가락의 감지된 해제를 기반으로 던진 객체의 방출을 렌더링할 수 있다.

따라서, 핸드 리테이너(120)의 기능(컨트롤러(100)가 실제로 손에서 분리되거나 바닥에 던져지거나 떨어지지 않고 사용자가 컨트롤러(100)를 "놓을 수 있도록(let go)"함)은 제어된 전자 시스템의 추가 기능을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러 본체(110)의 핸들(112)에 대한 사용자의 파지의 해제 및 복원이 감지되면, 이러한 해제 또는 복원이 게임에 통합되어 (예를 들어, VR에서) 물체를 던지거나 잡는 것을 디스플레이할 수 있다. 핸드 리테이너(120)는 이러한 기능이 반복적으로 안전하게 수행될 수 있도록 한다. 예를 들어, 도 1 내지 도 4의 실시형태에서 핸드 리테이너(120)의 위치는 추적 부재(130)가, 예를 들어 사용자가 VR 환경에서 감지된 프롬프트에 응답하여 움직일 때(예를 들어, VR 고글에 의해 실질적으로 앞을 보지 못하는 동안) 실제 세계에서의 충격으로부터 사용자의 손등을 보호하는 것을 도울 수 있다.

특정 실시형태에서, 컨트롤러(100)는 컨트롤러 본체(110) 내에 배치된 충전식 배터리를 포함할 수 있고, 핸드 리테이너(120)(예를 들어, 핸드 리텐션 스트랩)는 충전식 배터리에 전기적으로 결합되는 전기 전도성 충전 와이어를 포함할 수 있다. 컨트롤러(100)는 또한 전자 시스템의 나머지 부분과 통신하기 위한 무선 주파수(RF) 송신기를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 RF 송신기는 충전식 배터리에 의해 전력을 공급받을 수 있고, 엄지-작동식 제어부(114, 115, 116), 컨트롤러 본체(110)의 핸들(112)의 근접 센서, 및/또는 추적 부재(130)의 추적 센서에 응답할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 특정 실시형태에서, 컨트롤러(100)는 유사한 우측 컨트롤러(200)를 포함하는 한 쌍의 컨트롤러의 좌측 컨트롤러일 수 있다. 특정 실시형태에서, 컨트롤러(100 및 200)는, 예를 들어 VR 경험을 향상시키기 위해 동시에 사용자의 양 손의 움직임 및 그립을 (함께) 추적할 수 있다.

도 6a는 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 오른손 컨트롤러(600)의 정면도를 도시한다. 도 6b는 오른손 컨트롤러(600)의 후면도를 도시한다. 컨트롤러(600)는 헤드(610) 및 핸들(612)을 포함하는 컨트롤러 본체를 갖는다. 도 6a 내지 도 6b의 실시형태에 있어서, 헤드(610)는 적어도 하나의 엄지-작동식 컨트롤 A, B(608)을 포함하고, 검지로 작동되도록 구성된 제어부(예를 들어, 트리거(609))를 또한 포함할 수 있다. 핸들(612)은 외부 쉘(640)에 의해 부분적으로 감싸진 튜브형 하우징을 포함한다.

도 6a 및 도 6b의 실시형태에서, 추적 부재(630)는 헤드(610)에서 그리고 핸들(612)의 단부에서 컨트롤러 본체에 고정된다. 핸드 리테이너(620)는 헤드(610)와 핸들(612)의 단부 사이에서 외부 쉘(640)에 대해 사용자의 손바닥을 물리적으로 편향시키도록 구성된다. 핸드 리테이너(620)는 바람직하게는 핸들(612)과 추적 부재(630) 사이에 배치되고, 길이가 조절 가능하고 사용자의 손등과 접촉되도록 구성된 핸드 리텐션 스트랩을 포함할 수 있다. 도 6a 및 6b의 실시형태에서, 핸드 리테이너(620)는 드로 코드(628)를 선택적으로 포함하고, 코드 잠금부(626)의 위치에서 드로 코드(628)에 의한 슬라이딩 움직임을 선택적으로 방지하는 코드 잠금부(626)(핸들(612)의 원위 단부에 인접한)에 의해 선택적으로 길이가 조절될 수 있다.

도 6a 및 도 6b의 실시형태에 있어서, 추적 트랜스듀서(632, 633)는, 추적 트랜스듀서(633)가 추적 부재(630)의 대향 원위 단부들에서 돌출된 노우즈에 배치된 상태로 추적 부재(630) 상에 배치된다. 추가 추적 트랜스듀서(634)는 선택적으로 헤드(610)의 원위 영역에 배치된다. 추적 트랜스듀서(632, 633, 및 634)는 전자 시스템(예를 들어, 가상 현실 게임 시스템)에 의해 방출되는 전자기 복사(예를 들어, 적외선)에 반응하는 추적 센서일 수 있거나, 또는 전자 시스템에 의해 수신되는 전자기 복사(예를 들어, 적외선)를 방출하는 추적 비콘일 수 있다. 예를 들어, 전자 시스템은 컨트롤러(600)를 향해 펄스식 적외선을 널리 브로드캐스트하는, 즉 페인트(paint)하는 VR 게임 시스템일 수 있으며, 추적 트랜스듀서(632, 633 및 634)는 브로드캐스트된 펄스식 적외선을 수신할 수 있는 적외선 센서이다. 이러한 추적 센서의 응답은 전자 시스템으로 다시 통신될 수 있으며, 이 시스템은 컨트롤러(600)의 위치 및 배향을 효과적으로 추적하기 위해 이러한 응답을 해석할 수 있다.

추적 트랜스듀서(632, 633, 634) 중 하나 이상은 선택적으로 도 7a의 실시형태에 도시된 바와 같이 구성될 수 있거나, 대안적으로 도 7b의 실시형태에 도시된 바와 같이, 또는 대안적으로, 도시되지 않은 통상적인 방식으로 구성될 수 있다. 도 7a의 하부는, 적외선 불투명 플라스틱을 포함하는 상부 창 하우징 벽(755)의 직사각형부 아래에 도시된, 플렉스 회로(751)에 전기적으로 연결된 적외선 센서(750)의 분해 사시도를 도시한다. 창 하우징 벽(755)은 창(756)을 포함한다. 창(756)은 바람직하게는 적외선 투과성 폴리카보네이트 플라스틱을 포함하고, 적외선 센서(750)의 두께를 수용하기 위해 밑면 오목부를 포함할 수 있다.

도 7a의 실시형태에 따르면, 창 하우징 벽(예를 들어, 추적 부재(630)의 외부 구조체 또는 도 6a의 헤드(610))은 소위 "이중 샷" 사출 성형 프로세스로 제조될 수 있어, 하우징 벽의 대부분은 적외선 불투명 플라스틱으로 제작되지만 적외선 투과 플라스틱이 적외선 센서(750) 위의 창(756)에 배치된다.

도 7a의 상부는 조립된 적외선 센서(750), 플렉스 회로(751) 및 창 하우징 벽(755)의 단면도를 도시한다. 위로부터 창(756)에 입사하는 3개의 하향 화살표로 도 7a에 도시된 적외선은 창(756)을 통과하여 밑에 있는 적외선 센서(750)에 의해 수신된다. 하우징 벽(755)은 적외선 비투과성 플라스틱을 포함하기 때문에, 이것에 부딪히는 적외선은 통과하지 않을 것이고, 일부는 창 안으로 다시 반사되어 적외선 센서(750)에 의해 수신될 수 있다. 이러한 방식으로, 창(756)은, 하우징 벽(755)의 대부분이 적외선 비투과성 플라스틱을 포함함에도 불구하고, 적외선 센서(750)가 선호되는 각도 범위에서만 적외선을 수신하도록 적외선이 적외선 센서(750)에 영향을 미치도록 허용한다.

대안적으로, 추적 트랜스듀서(632, 633, 634) 중 하나 이상은 선택적으로, 도 7b의 실시형태에 도시된 바와 같이 구조화될 수 있다. 도 7b의 하부는, IR-투과성 플라스틱을 포함하는 상부 하우징 벽(758)의 직사각형부 아래에 도시된, 플렉스 회로(751)에 전기적으로 연결된 적외선 센서(750)의 분해 사시도를 도시한다. 하우징 벽(758)은 창(759)(적외선 비투과성 필름(757)이 없음)을 포함하도록 패턴화된 적외선 비투과성 필름(757)으로 코팅된다.

도 7b의 상부는 조립된 적외선 센서(750), 플렉스 회로(751), 하우징 벽(758) 및 IR 비투과성 필름(757)의 단면도를 도시한다. 위로부터 하우징 벽(758)에 입사되는 3개의 하향 화살표로 도 7b에 도시된 적외선은 적외선 비투과성 필름(757)의 창(759)을 통과하여 하우징 벽(758)을 통과하고 밑에 있는 적외선 센서(750)에 의해 수신된다. 하우징 벽(758)은 적외선 투과성 플라스틱을 포함하기 때문에, 이를 향한 적외선은 내부로 통과하여 손실될 수 있으며, 아마도 의도하지 않고 바람직하지 않게 내부 반사를 통해 근처 센서에 도달할 수도 있다. 이러한 방식으로, 적외선 비투과성 필름(757)의 창(759)은 적외선이 주로 적외선 센서(750)에 영향을 미치는 것을 허용한다.

도 8은, 핸들(612)의 관형 하우징을 부분적으로 감싸는 외부 쉘(640)이 이격되게 분해되어 내부 표면 상의 기구를 드러내는 상태의, 오른손 컨트롤러(600)의 측면도를 도시한다. 도 8의 실시형태에서, 기구는 외부 쉘(640)의 내부 표면 상에 공간적으로 분포된 근접 센서(800)의 어레이를 포함할 수 있고, 근접 센서(800)의 어레이는 외부 쉘(640)에 대한 사용자의 손가락의 근접성에 반응한다. 어레이의 근접 센서(800)는 반드시 동일한 크기일 필요는 없으며, 서로 규칙적으로 또는 동일하게 이격될 필요도 없다. 특정 실시형태에서, 근접 센서(800)의 어레이는 바람직하게는 외부 쉘(640)의 내부 표면에 결합되는 플렉스 회로에 연결될 수 있는 복수의 용량성 센서일 수 있다. 도 8의 실시형태에서, 외부 쉘(640)은, (도 9a 내지 도 9b에 더 상세히 도시된 바와 같이) 핸들(612)의 정합하는 제2 전기 커넥터 부분에 연결될 수 있는 제1 전기 커넥터 부분(805)을 포함한다.

도 9a 및 도 9b는 도 6a의 오른손 컨트롤러(600)의 단면을 도시하며, 컨트롤러의 핸들이 선택적으로 관형 하우징(612a, 612b)을 포함할 수 있으며, 이들은 관형 하우징 부분(612a 및 612b)이 인접하는 시임(613)에 의해 길이 방향으로 분할됨을 도시한다. 도 9a에서, 외부 쉘(640)은 핸들의 나머지 부분으로부터 분해된 것으로 도시되어 있다. 도 9b는 외부 쉘(640)이 정상 작동 위치에 설치된, 도 9a의 단면을 도시한다. 도 9a 및 도 9b에서, 외부 쉘(640)의 제1 전기 커넥터 부분(805)은 컨트롤러 핸들의 제2 전기 커넥터 부분(905)에 정합되고 연결 가능한 것으로 도시된다.

도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 외부 쉘(640)은 바람직하게는 길이 방향 시임(613)과 중첩되는 방식으로 관형 하우징(612a, 612b)을 부분적으로 감싸, 길이 방향 시임(613)이 근접 센서 어레이(800)의 원하는 원주 방향 위치를 수용하기보다는 제조 공정을 최적화하도록 위치될 수 있다. 특정 실시형태에서, 외부 쉘(640)은 핸들의 관형 하우징(612a, 612b)의 원주 방향 부분(C)과 중첩되고, 원주 방향 부분(C)은 핸들의 관형 하우징(612a, 612b)의 전체 원주 방향의 100도 이상 170도 이하의 각도에 걸쳐 있다. 이러한 원주 방향 중첩은 특정 실시형태에서, 근접 센서 어레이(800)가 사용자의 손가락 또는 손바닥의 원하는 부분, 예를 들어 파지를 가장 잘 나타내는 손의 영역의 근접을 감지할 수 있게 한다.

핸들의 관형 하우징(612a, 612b)은 원형 단면을 가질 필요가 없으며, 핸들의 관형 하우징(612a, 612b)이 원형 단면을 갖는지 여부에 관계 없이 여기서 "원주"라는 단어가 사용된다. 본원에서, "원주"라는 용어는 핸들의 관형 하우징(612a, 612b) 주위의 완전한 둘레를 의미하며, 이 둘레는 관형 하우징(612a, 612b)이 정확한 원형 중공 실린더인 경우 원형일 수 있지만, 관형 하우징이 비원형 실린더 또는 중공 프리즘 모양인 경우, 원형 이외의 폐쇄된 형상일 수 있다.

도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판(PCB)(920)은 핸들의 관형 하우징(612a, 612b) 내에 장착될 수 있으며, 제2 전기 커넥터 부분(905)은 PCB(920)에 전기적으로 결합된다. PCB(920)는 선택적으로 힘 감지 저항기(FSR)(922)를 포함하고, 컨트롤러는 핸들의 관형 하우징(612a, 612b)의 외부를 향해 외부 쉘(640)을 통해 적용되는 압축력을 안으로 FSR(922)에 전달하는 플런저(924)를 더 포함할 수 있다. 특정 실시형태에서, FSR(922)은 근접 센서 어레이(800)와 함께 사용자에 의한 파지의 시작 및 사용자에 의한 그러한 파지의 상대적 강도 모두의 감지를 용이하게 할 수 있으며, 이는 특정 게임플레이 특징을 용이하게 할 수 있다.

특정 실시형태에서, 외부 쉘(640)은 핸들의 관형 하우징 부분(612a 또는 612b)의 하우징 벽 두께의 1/3 미만인 쉘 두께(도 9a 및 도 9b에서 반경 방향으로 측정됨)를 갖는다. 이러한 실시형태에서, 이러한 두께 불평등은 근접 센서 어레이(800)가 핸들의 관형 하우징(612a, 612b) 상에 또는 내부에 배치되는 대안적인 실시형태에 비해 근접 센서 어레이(800)의 감도를 향상시킬 수 있다.

도 10a는 부분적으로 폐쇄된 핸드 리테이너(220)(예를 들어, 핸드 리테이너 스트랩)를 갖는 본 발명의 다른 예시적인 실시형태에 따른 오른손 컨트롤러(200)의 정면도를 도시한다. 도 10b는 핸드 리테이너(220)가 완전히 개방된 컨트롤러(200)의 정면도를 도시한다. 도 10a 및 도 10b의 실시형태에서, 컨트롤러(200)는 헤드(210) 및 핸들(212)을 갖는 컨트롤러 본체를 포함한다. 헤드(210)는 컨트롤러(200)의 목 영역(211)에서 핸들(212)과 인접한다. 핸들(212)은 바람직하게는, 그 외부 표면 바로 아래에 공간적으로 분포되고, 바람직하게는 핸들 (212)의 외부 표면에 대한 사용자의 손가락의 근접성에 반응하는 근접 센서의 어레이를 포함한다.

도 10a 및 도 10b의 실시형태에서, 헤드(210)는 엄지-작동식 제어부(A, B, 208)를 포함한다. 컨트롤러(200)는 또한, 헤드(210)에서 그리고 핸들(212)의 원위 단부에서 컨트롤러 본체에 바람직하게 고정되는 추적 부재(230)를 포함한다. 추적 부재(230)는 바람직하게는, 전자 시스템에 의해 방출되는 전자기 복사(예를 들어, 가상 현실 게임 시스템에 의해 방출되는 펄스 적외선)에 반응하는 센서, 또는 전자 시스템에 의해 수신될 전자기 복사를 방출하는 추적 비콘일 수 있는 복수의 추적 트랜스듀서를 포함한다. 도 10a 및 도 10b의 실시형태에 있어서, 추적 부재(230)는 바람직하게는 그러나 비필수적으로 아치형 형상을 갖는 추적 원호부이다. 핸드 리테이너(220)는 바람직하게는, 핸들(212)과 추적 원호부(230) 사이에 배치된다.

도 10a 및 도 10b의 실시형태에서, 컨트롤러(200)는 드로 코드(228) 및 핸들(212)의 원위 단부에 인접한 코드 잠금부(226)를 포함한다. 코드 잠금부(226)는 코드 잠금부(226)에서 드로 코드(228)가 슬라이딩 운동하는 것을 선택적으로 방지할 수 있다. 도 10a의 실시형태에서, 드로 코드(228)가 코드 잠금부(226)를 지나 점진적으로 더 당겨질 때, 핸드 리테이너(220)는 폐쇄 위치로 더 단단히 당겨진다(도 10a에 묘사된 운동 화살표로 도시됨). 폐쇄 위치는 핸들(212)의 외부 표면에 대해 사용자의 손바닥을 물리적으로 편향시킨다.

도 10a 및 도 10b의 실시형태에서, 핸드 리테이너(220)는 바람직하게는, 도 10b에 도시된 개방 위치를 향해 핸드 리테이너(220)를 편향시키는 탄성 부재(예를 들어, 금속 스트립과 같은 내부 또는 외부의 탄성 변형 가능한 스트립)를 포함한다. 도 10b의 실시형태에서, 사용자가 선택적으로 코드 잠금부(226)가 드로 코드(228)를 해제하고 상대적인 슬라이딩을 허용하도록 할 때, 탄성 변형된 탄성 부재의 직선화를 향한 프리로드 편향은 핸드 리테이너(220)가 자연적으로 개방되게 한다(도 10b에 묘사된 움직임 화살표에 의해 도시됨). 개방 위치는 특히 가상 현실 고글 착용에 의해 사용자의 시야가 가려질 수 있는 경우, 컨트롤러(200)로부터 사용자의 손을 삽입하거나 빼는 것을 용이하게 할 수 있다.

도 11a는 헤드(210)를 중심으로 주변으로 이동되도록 조정될 수 있는 핸드 리테이너 앵커(302)를 포함하는 컨트롤러(200)의 헤드(210) 및 핸들(212) 구성요소의 정면도를 도시한다. 도 11b는, 헤드(210) 주변에서 핸드 리테이너 앵커(302)의 선택적인 조정을 용이하게 할 수 있는 잠금 가능한 칼라 부분(311)을 노출시키기 위해 페이스 플레이트가 헤드(210)로부터 제거된, 동일한 헤드(210) 및 핸들(212) 구성요소를 도시한다.

도 11b의 실시형태에서, 잠금 가능한 칼라 부분(311)은 내부 아치형 가이드(315)에 의해 정의된 아치형 경로를 따라 이동될 수 있다. 잠금 가능한 칼라 부분(311)은 헤드(210)의 주변을 중심으로 앵커(302)의 추가 이동을 방지하기 위해 사용자에 의해 선택적으로 잠금될 수 있다. 이제 도 4 및 도 10a 내지 도 11b를 참조하면, 핸드 리테이너(220)의 탄성 부재는 헤드(210)의 핸드 리테이너 앵커(302)에 부착되어, 핸드 리테이너(220)가 사용자의 펄리큐(purlicue)(사용자의 엄지와 손가락 사이) 쪽으로 또는 이로부터 멀어지게 조정되게 한다. 특정 실시형태에서, 핸드 리테이너(220)의 탄성 부재는 바람직하게는 선회 또는 회전 가능한 부착에 의해 헤드(210)의 핸드 리테이너 앵커(302)에 부착되어, 핸드 리테이너(220)가 부착 위치에서 핸드 리테이너 앵커(302)에 대해 선회될 수 있다. 이러한 자유도는 헤드(210)의 주변에 대한 핸드 리테이너 앵커(302)의 위치의 조정 가능성에 추가적이다.

도 12a, 도 12b 및 도 12c는 헤드(410) 및 넥 영역(411)에서 헤드에 결합된 핸들(412)을 포함하는 컨트롤러 본체를 갖는 부분적으로 조립된 컨트롤러(400)의 대안적인 실시형태를 도시한다. 도 12a 내지 도 12c의 대안적인 실시형태에서, 컨트롤러 본체는 넥 영역(411)에 인접하게 배치된 채널(414)을 포함한다. 채널(414)이 부분적으로 가려지지 않도록 도 12a에 도시되지 않은 핸드 리테이너는 채널(414) 안으로 연장되는 돌출부(425)에서 종결되는 탄성 부재(420)를 포함한다.

도 12b 및 도 12c의 실시형태에서, 돌출부(425)는 핸드 리테이너가 폐쇄 위치에 있을 때 채널(414) 내에서 돌출부의 종 방향 이동을 방지하는 캐치(427)를 포함한다. 예를 들어, 도 12c의 실시형태에서, 캐치(427)는, 핸드 리테이너 돌출부(425)의 상대적인 각도가 핸드 리테이너의 폐쇄 위치에 대응할 때, 즉 핸드 리테이너의 폐쇄 위치가 탄성 부재(420)에 장력을 유발할 때(예를 들어, 도 12c의 단면도에 도시된 바와 같이 하향으로) 채널(414)의 내부 표면과의 마찰을 증가시키는 캠이다.

대조적으로, 핸드 리테이너 돌출부(425)가 핸드 리테이너의 개방 위치에 대응하는 상대적인 각도로(예를 들어, 도 12c의 단면도에 도시된 바와 같이 상향으로) 회전될 때, 캐치(427)와 채널(414) 사이의 마찰은 감소되고, 핸드 리테이너 돌출부(425)가 채널(414) 내에서 이동될 수 있다(도 12b에 도시된 움직임 화살표로 표시됨). 채널(414)은 바람직하게는, 채널(414)을 따른 핸드 리테이너 돌출부의 이동이 바람직하게는, 예를 들어 컨트롤러(400)가 다른 손 크기 또는 손가락 길이를 수용할 수 있게끔, 사용자의 손의 펄리큐를 향해 또는 이로부터 멀어지게 핸드 리테이너 돌출부(425)의 상대적 위치를 조정하도록 배향된다. 대안적인 실시형태에서, 핸드 리테이너 돌출부(425)는 종래의 선회 조인트에 의해 핸드 리테이너의 나머지 부분에 선회 가능하게 부착될 수 있다. 이러한 회전 자유도는 채널(414)을 따른 핸드 리테이너 돌출부(425)의 조정 가능한 이동에 추가된다.

도 13a 내지 도 13c는 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 힘 감지 저항기(FSR)(1300)의 상이한 도면들을 도시한다. 도 13c의 FSR(1300)의 단면에 도시된 바와 같이, FSR(1300)은 폴리이미드로 만들어진 제1 기판(1302)을 포함할 수 있다. FSR(1300)은 제1 기판(1302) 상에(또는 위에) 배치된 제2 기판(1304)을 더 포함할 수 있다. 제1 기판(1302) 및 제2 기판(1304)은 FSR(1300)의 2개의 주 기판(또는 층)으로 간주될 수 있으며, 이는 2층 FSR(1300)로 간주될 수 있지만, FSR(1300)은 본원에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 추가적인 층을 포함한다는 점이 이해될 것이다. 이러한 맥락에서, 제1 기판(1302)은 FSR(1300)의 2개의 주 기판에 관하여 "바닥"또는 "베이스" 기판으로 간주될 수 있지만, 제1 기판(1302) 뒤에(또는 아래에)(즉, 도 13c에 도시된 바와 같이 음의 Z 방향으로) 물질 층이 있을 수 있다는 점이 이해될 것이다.

제1 기판(1302)은 제1 기판(1302)의 전면(즉, 양의 Z 방향을 향하는 표면)에 배치된 전도성 물질을 갖는다. 도 14를 참조하여 더 상세히 설명되는 바와 같이, 이 전도성 물질은 복수의 맞물린 금속 핑거를 포함할 수 있다. 한편, 제2 기판(1304)(저항성 "막"이라고도 함)은 제2 기판(1304)의 후면(즉, 음의 Z 방향을 향하는 표면)에 배치된 저항성 물질을 갖는다. 이 저항성 물질은, 잉크 조성물(예를 들어, 은 잉크, 탄소 잉크, 이들의 혼합물 등)과 같은 반도체 물질일 수 있으며, 어느 정도의 전기 저항(예를 들어, 300 kOhm/sq(스퀘어당 킬로옴) 내지 400 kOhm/sq 범위 내의 상대적으로 높은 시트 저항)을 나타낸다. 바람직하게는 제2 기판(1304)의 시트 저항은 350 kOhm/sq이지만, 예를 들어, FSR(1300)이 비-컨트롤러 기반 적용과 같은 다른 적용에 사용될 때, 본원에 명시된 시트 저항 범위를 벗어난 값을 포함하여 다른 시트 저항 값이 사용될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 이와 같이, 본원에 명시된 시트 저항 범위(들)는 비제한적인 것으로 이해되어야 한다. 일부 실시형태에서, 제2 기판(1304)은 마일라(mylar)로 제조될 수 있으며, 저항성 물질은 제2 기판(1304)의 후면 상에 배치된다. 일부 실시형태에서, 제2 기판(1304)은 후면에 저항성 물질(예를 들어, 전도성 잉크 조성물)를 가지며, 폴리이미드로 제조된다. 제2 기판(1304)에 폴리이미드를 사용하는 이점의 예는 리플로우 오븐을 사용하여 대량 제조될 수 있는 FSR(1300)을 생성한다는 것이며, 반면 마일라는 이러한 고온을 견딜 수 없다.

FSR(1300)은 제1 기판(1302)과 제2 기판(1304) 사이에 개재된 하나 이상의 스페이서 층을 포함할 수 있어서, 제2 기판(1304)의 중앙 부분이 제1 기판(1302) 위에 이로부터 일정 거리 이격되어 현수된다. 도 13c는, 비제한적으로, 제1 기판(1302)의 주변에서 제1 기판(1302) 상에 배치된 커버레이(1306), 및 커버레이(1306) 상에 배치된 접착제 층(1308)을 포함하는 2개의 스페이서 층을 도시한다. 커버레이(1306)는 폴리이미드로 만들어질 수 있고, 따라서 제1 기판(1302)과 동일한 물질일 수 있다. 커버레이(1306)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 10 마이크론 내지 15 마이크론 범위 내에 있을 수 있다. 접착제 층(1308)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 50 마이크론 내지 130 마이크론 범위 내에 있을 수 있다. 따라서, 제2 기판(1304)이 제1 기판(1302)으로부터 이격되는 총 거리는 하나 이상의 스페이서 층의 두께의 합(예를 들어, 커버레이(1306)의 두께에 접착제 층(1308)의 두께를 더한 값)일 수 있다. 이들 층은, 예를 들어 FSR(1300)이 비-컨트롤러 기반 적용과 같은 다른 적용에서 사용될 때, 본원에 명시된 두께 범위를 벗어난 두께로 제공될 수 있다. 따라서, 이러한 두께 범위는 비제한적인 것으로 이해되어야 한다.

액추에이터(1310)(예를 들어, 디스크 형, 순응성 플런저)는 제2 기판(1304) 상에 배치될 수 있고, 제2 기판(1304)의 전면 상에 힘(F)을 전달하도록 구성된다. 액추에이터(1310)는 액추에이터(1310)에 힘을 가하면 어느 정도 변형되는 순응성 물질인 포른(Poron)으로 만들어질 수 있다. 액추에이터(1310)는 가해진 힘(F)을 집중시키기 위해 FSR(1300)의 활성 영역의 중심과 동심일 수 있다. 액추에이터(1310)는 또한, FSR(1300)의 활성 영역의 일부에 걸쳐 가해진 힘(F)을 고르게 분배하기 위해 FSR(1300)의 활성 영역의 일부에 걸쳐있다.

제2 기판(1304)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 50 마이크론 내지 130 마이크론 범위 내에 있을 수 있다. 이 예시적 두께에서, 제2 기판(1304)은 유연하다. 예를 들어, 제2 기판(1304)은 전술된 범위 내의 두께에서 가요성인 마일라로 제조될 수 있다. FSR(1300)의 기능적 동작은, 제2 기판(1304)의 후면상의 저항성 물질이 액추에이터(1310)에 가해진 압축력(F) 하에서 제1 기판(1302)의 전면 상의 전도성 물질과 접촉되게 하기 위해 제2 기판(1304)의 유연성에 의존한다. 제1 기판(1302)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 20 마이크론 내지 30 마이크론 범위 내에 있을 수 있다. 이 두께의 폴리이미드 또한 유연하다. 따라서, 제1 기판(1302) 또한 유연하다. 한편, 액추에이터(1310)의 두께(Z 방향으로 측정)는 780 미크론 내지 810 미크론 범위 내에 있을 수 있다. 이들 층은, 예를 들어 FSR(1300)이 비-컨트롤러 기반 적용과 같은 다른 적용에서 사용될 때, 본원에 명시된 두께 범위를 벗어난 두께로 제공될 수 있다. 따라서, 이러한 두께 범위는 비제한적인 것으로 이해되어야 한다.

FSR(1300)은 액추에이터(1310)에 가해지는 가변 힘(F)에 따라 다양한 저항을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 액추에이터(1310) 상의 힘(F)이 증가함에 따라, 저항이 감소한다. 이러한 방식으로 FSR(1300)은 가해진 힘(F)에 의해 값이 제어되는 가변 저항기로 취급될 수 있다. FSR(1300)은 "ShuntMode" FSR(1300) 또는 "ThruMode" FSR(1300)일 수 있지만, 바람직하게는 ShuntMode FSR(1300)이다. ShuntMode FSR(1300)에서, 제1 기판(1302)의 전면에 배치된 전도성 물질은 복수의 맞물린 금속 핑거의 형태일 수 있다. 힘(F)이 액추에이터(1310)의 전면(또는 상부)에 가해지면, 제2 기판(1304)의 후면 상에 있는 저항 물질이 맞물린 금속 핑거 중 일부와 접촉되며, 이는 금속 핑거를 분로하게 하고, 따라서 FSR(1300)의 출력 단자를 가로지르는 저항을 변경한다. ThruMode 구현에서, 제1 기판(1302) 상의 전도성 물질은 전도성 물질 상에 배치된 반도체(또는 저항성) 물질을 갖는 전도성 물질의 고체 영역일 수 있고, 제2 기판(1304)은 유사한 구조(예를 들어, 위에 배치된 반도체(또는 저항성) 물질이 배치된 전도성 재료의 고체 영역)를 가질 수 있다. 기판(1302 및 1304) 각각의 위에 있는 전도성 물질의 고체 영역은 개별 출력 단자에 연결되고, 두 기판(1302 및 1304)이 가해진 힘(F) 하에서 접촉될 때 여기 전류가 한 층을 통해 다른 층으로 통과될 수 있다.

적어도 바람직한 ShuntMode 구현에서, 힘 대 저항 응답 곡선(FSR(1300) 저항이 가해진 힘(F)의 함수로 표시됨)은 VR 시스템의 컨트롤러(100/600)에서 사용하기에 바람직한 특성을 나타낸다. 예를 들어, FSR(1300)의 응답 곡선은 바닥 기판의 재료로 마일라를 사용하는 것과 같은 기존 FSR에 비해 히스테리시스가 적고 (한 FSR(1300)에서 다른 FSR(1300)으로의) 반복성이 더 높을 수 있다. 부하 히스테리시스는 이전에 가해진 힘이 현재 FSR(1300) 저항에 미치는 영향을 설명한다. 반응 곡선은 또한 단조롭고, 가상 바위를 부수거나 가상 풍선을 쥐는 등 VR 게임 시스템의 여러 게임 메카닉에 활용될 수 있는 진정한 아날로그 입력을 모델링한다. 본원의 예는 가해진 힘(F)을 묘사하지만, 제2 기판(1304)의 전면 상의 더 큰 영역에 비해 작은 지점에 적용되는 동일한 양의 힘은 FSR(1300)의 상이한 저항 응답을 초래할 것이기 때문에 FSR(1300)은 실제로 가해진 압력(힘 x 면적)에 민감하다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 액추에이터(1310)는 적용된 힘(F) 하의 응답 곡선의 관점에서 FSR(1300)에 걸쳐 반복성을 유지하는 역할을 한다.

도 14는 FSR(1300)을 구성하는 예시적인 방법의 혁신적인 단계에서 FSR(1300)의 다양한 정면도를 묘사한다. 도 14의 단계 1에서, 복수의 맞물린 금속 핑거(1400)가 폴리이미드의 제1 기판(1302)의 전면 상에 형성될 수 있다. 금속 핑거(1400)는 전기 전도성이다. 금속 핑거(1400)에 사용되는 예시적인 전도성 금속은 1/3 oz HA 구리와 같은 구리이다. 이 구리는 금 도금될 수도 있다. 복수의 맞물린 금속 핑거(1400)는 감산 제조 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 단계 1 이전에 폴리이미드의 제1 기판(1302)은 전면에 구리 클래드 층이 배치된 상태로 형성될 수 있고, 구리 클래드 층은 도 14의 단계 1에 도시된 맞물린 금속 핑거(1400)의 패턴을 생성하기 위해 (예를 들어, 구리 물질의 스트립을 제거함으로써) 에칭될 수 있다. 에칭된 패턴의 크기 및 간격은 0.2 밀리미터(mm)인 인접한 금속 핑거(1400) 쌍 사이의 거리(Y 방향으로 측정됨), 및 0.2 mm인 복수의 맞물린 금속 핑거(1400)의 금속 핑거 각각의 폭(Y 방향으로 측정됨)을 생성하도록 선택될 수 있다. 이러한 핑거 폭과 핑거들 사이의 간격은 FSR(1300)의 최대 감도와 최소화된 제조 에칭 공차 사이의 최적의 균형을 제공할 수 있다. 금속 핑거(1400)의 균일한 패턴이 도 14에 도시되어 있지만, 다른 불균일한 패턴(예를 들어, 중심을 향해 더 조밀한 핑거 및 외부를 향해 덜 조밀한 핑거)이 사용될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 도 14는 제1 출력 단자(1402(1)) 및 제2 출력 단자(1402(2))를 갖는 2-단자 FSR(1300)의 출력 단자(1402)(또는 리드)로 이어지는 두 세트의 맞물린 금속 핑거(1400)를 도시한다.

언급된 바와 같이, 금속 핑거(1400)를 구성하는 구리는 금 도금될 수 있다. 따라서, 맞물린 금속 핑거(1400)의 패턴을 에칭한 후에, 금 도금된 핑거를 생성하기 위해 금 도금 층이 구리 핑거 상에 증착될 수 있다. 따라서, 도 14의 단계 1에 도시된 복수의 맞물린 금속 핑거(1400)는 금 도금된 핑거를 나타낼 수 있다. 금 도금은 무전해 니켈 침지 금(ENIG)일 수 있다. 특히, 금 도금 전에 베이스 레이어 구리 위에 추가적인 구리 도금이 없을 수 있다. 추가적인 구리 도금은 일반적으로, 다층 플렉스 기판에 비아를 추가할 때 베이스 레이어 구리 위에 적용된다. 그러나, 금 도금 전에 베이스 레이어 구리 위에 구리 도금을 추가하는 것은, 금 도금 이전에 베어스 레이어 구리 위에 임의의 추가적인 구리 도금을 포함하지 않는 개시된 FSR(1300)과 비교하여, 실제로 감지된 저항을 바람직하지 않게 증가시킬 수 있다. 따라서, 금 도금 이전에 금속 핑거(1400) 상에 추가적으로 구리 도금하는 것을 생략하면 FSR(1300)에서 최적의 감도가 달성된다. 따라서, 금속 핑거(1400)가 금 물질로 도금될 때 금속 핑거(1400)를 구성하는 구리 클래드 층은 노출된 채로 남아 있다. 이러한 방식으로, 금 물질은 베이스 레이어 구리와 금 도금 사이에 개재된 추가적인 구리 도금 없이 금속 핑거(1400)의 베이스 구리 물질과 직접 접촉된다.

도 14의 단계 2에서, 커버레이(1306)는 제1 기판(1302)의 주변부에서 제1 기판(1302) 위에 증착될 수 있다. 예를 들어, 커버레이(1306)는 금속 핑거(1400)의 주변부를 덮는 환형 형상일 수 있고, 금속 핑거(1400)의 나머지 부분은 증착 후에 커버레이(1306)에 의해 덮이지 않은 채로 남는다. 커버레이(1306)는 폴리이미드로 제조될 수 있다.

도 14의 단계 3에서, 접착제 층(1308)은, 금속 핑거(1400)의 나머지 부분(커버레이(1306)에 의해 덮이지 않은 금속 핑거(1400)의 부분)이 또한 접착제 층(1308)에 의해 덮이지 않은 채로 남도록 커버레이(1306) 위에 증착될 수 있다. 예를 들어, 접착제 층(1308)은, 접착제 층(1308)이 커버레이(1306)의 상당 부분을 덮고 접착제 층(1308)이 FSR(1300)의 활성 영역을 덮지 않도록 C자 모양일 수 있다. FSR(1300)의 "활성 영역"은 직경(B)을 갖는 것으로 도 14의 단계 3에 도시된다. 더욱이, C자 모양인 접착제 층(1308)은 커버레이(1306)의 섹션을 접착제 층(1308)에 의해 덮이지 않은 채 남길 수 있다. 커버레이(1306)의 이 덮이지 않은 섹션은 폭(w)을 갖는 것으로 도 14의 단계 3에 도시된다. 제2 기판(1304)이 제1 기판(1302)의 상부에 배치된 후, 커버레이(1306)의 이 커버되지 않은 섹션은 공기가 제1 기판(1302)과 제2 기판(1304) 사이의 공간으로부터 유입되고 그리고/또는 유출되는 것을 허용하는 에어 갭을 생성하며, 이 에어 갭은 대기압의 변화로 인한 센서 대 센서 응답 변화를 방지할 수 있다. 에어 갭(즉, 커버레이(1306)의 커버되지 않은 섹션)의 폭(w)은 1 mm일 수 있으며, 이는 가해진 힘 하에서 접촉된 표면의 대칭을 유지하기에 충분히 작고, 공기가 에어 갭을 통해 침입되고/나갈 수 있을 만큼 충분히 크다. 일부 실시형태에서, 접착제 층(1308)은 미네소타 주 메이플 우드 소재의 3M® Company로부터의 467 접착제(즉, 3M 467 접착제)일 수 있다. 커버레이(1306) 및 접착제 층(1308)은 현수 방식으로 제1 기판(1304)으로부터 거리를 두고 제2 기판(1304)을 이격시키기 위해 제1 기판(1302) 위에 제공될 수 있는 스페이서 층의 실시예를 나타낸다. 언급된 바와 같이, 커버레이(1306)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 10 마이크론 내지 15 마이크론 범위 내에 있을 수 있고, 접착제 층(1308)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 50 마이크론 내지 130 마이크론 범위 내에 있을 수 있다. 바람직하게는, 접착제 층(1308)의 두께는 가능한 한 얇게 만들어져(예를 들어, 지정된 두께 범위의 최소값에서), 매우 약하게 가해진 힘(F) 아래에서 초기 응답(예들 들어, FSR(1300)이 입력 감지를 시작함)을 허용한다. 그러나, 이들 층은, 예를 들어 FSR(1300)이 비-컨트롤러 기반 적용과 같은 다른 적용에서 사용될 때, 본원에 명시된 두께 범위를 벗어난 두께로 제공될 수 있다. 따라서, 이러한 두께 범위는 비제한적인 것으로 이해되어야 한다.

단계 4에서, 제2 기판(1304)이 제1 기판(1302) 위에 제공될 수 있다. 단계 4에서, 제2 기판(1304)의 중앙 부분은 제1 기판(1302)과 제2 기판(1304) 사이에 개재된 하나 이상의 스페이서 층(예를 들어, 커버레이(1306) 및 접착제 층(1308))에 의해 제1 기판(1302) 위에 현수된다(도 13c 참조). 비록 도 14에 도시되지 않았지만, 액추에이터(1310)는 도 13a 내지 도 13c에 도시된 바와 같이 FSR(1300)의 구성을 완료하기 위해 제2 기판(1304)의 전면에 부착될 수 있다. 액추에이터의 크기(X-Y 평면에서 측정)는 FSR(1300)의 활성 영역의 80%에 걸쳐 있을 수 있다(즉, 도 14의 단계 3에 도시된 직경(B)의 80%). 예를 들어, 디스크형 액추에이터(1310)는 0.8 * B와 동일한 직경을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, FSR(1300)의 전체 직경은 14.5 mm일 수 있다. 이 치수에서, 활성 영역은 10.5mm의 직경(B)을 가질 수 있으며, 이는 커버레이(1306) 및 접착제 층(1308)이 제1 기판(1302)과 제2 기판(1304) 사이에 2mm 링으로서 증착될 수 있음을 의미한다. 이 실시형태에서, 액추에이터(1310)는 8.4 mm(즉, 0.8 * 10.5 mm)의 직경을 가질 수 있다.

FSR(1300)은 외부 힘(또는 부하)이 없는 상태의 개방 회로일 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 기판(1302)과 제2 기판(1304)의 제로 또는 무시할 수 있는 가해진 힘 하의 임의의 접촉을 고려하기 위해, 임계 회로를 사용하여 제1 기판(1302) 및 제2 기판(1304)이 "접촉"된 것으로 고려되는 임계 저항 값을 설정할 수 있으며, 이는 FSR(1300)은 두 개의 주 기판(즉, 1302 및 1304)이 실제로 접촉하더라도 임계 저항 값이 충족될 때까지 개방 회로일 수 있다는 점을 의미한다.

도 15는 본 개시내용의 다른 실시형태에 따른, FSR(1300)의 예시적인 층들을 도시한다. 도 15는 축척에 따르지 않는다. 오히려, 도 15는 물질의 예시적인 층을 도해하기 위해 제시된 것이며, FSR(1300)의 실제 단면도를 나타내는 것은 아니다. 이전 도면을 참조하여 전술된 바와 같이, FSR(1300)은, 도 15에 도시된 바와 같이, 폴리이미드로 이루어진 제1 기판(1302), 제1 기판(1302)의 전면에 배치된 금속 핑거(1400)(즉, 전도성 물질), 및 제1 기판(1302) 상에 배치된 제2 기판(1304)을 포함하며, 하나 이상의 스페이서 층이 제1 기판(1302)과 제2 기판(1304) 사이에 개재되고, 이 경우에, 전술된 커버레이(1306) 및 접착제 층(1308)을 포함하는, 2개의 주 기판 사이에 배치된 다중 스페이서 층이 있다. 액추에이터(1310)는 또한, 제2 기판(1304) 상에 배치된다.

도 15의 실시형태에서, 액추에이터(1310)는 포른으로 제조될 수 있고, 794 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 가질 수 있다. 액추에이터 접착제(1500) 층은 액추에이터(1310)를 제2 기판(1304)에 부착하기 위해 사용될 수 있다. 이 액추에이터 접착제(1500)는 두께가 70 마이크론(Z 방향으로 측정)일 수 있다. 액추에이터 접착제(1500)에 적합한 접착제는 캘리포니아 글렌데일 소재의 Avery Dennison로부터의 FT 8397 접착제이다. 도 15의 실시형태에서, 제2 기판(1304)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 125 마이크론일 수 있다. 제2 기판(1304) 후면의 저항성 물질의 시트 저항은 350 kOhm/sq일 수 있다. 접착제 층(1308)은 3M MP467 접착제와 같은 박리형 접착제일 수 있다. 접착제 층(1308)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 50 마이크론일 수 있다. 커버레이(1306)는 폴리이미드로 제조될 수 있고, 12.5 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 가질 수 있다. 커버레이 접착제(1502)(예를 들어, 양쪽에 접착제가 있는 폴리에틸렌)는 커버레이(1306)를 금속 핑거(1400) 상부의 제1 기판(1302)의 전면에 부착하기 위해 사용될 수 있다. 커버레이 접착제(1502)는 25 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 가질 수 있다. 금속 핑거(1400)는 구리(예를 들어, 금 도금된 구리)로 만들어질 수 있고, 12.5 미크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 가질 수 있다. 제1 기판(1302)는 25 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 가질 수 있다.

감압 접착제(PSA)(1504)가 제1 기판(1302)의 후면에 부착될 수 있다. PSA(1504)는 3M 467MP일 수 있고, 50 마이크론의 두께를 가질 수 있다. PSA 라이너(1506)는 PSA(1504)에 걸쳐 배치될 수 있고, FSR(1300)을 평면 표면(예를 들어, 컨트롤러 본체(110) 내부에 장착된 구조체의 평면 표면)에 부착하기 전에 벗겨질 수 있다.

FSR(1300)의 커넥터 부분에서, 보강재 접착제(1510)를 사용하여 보강재 폴리이미드(1508)가 제1 기판(1302)의 후면에 부착될 수 있다. 보강재 폴리이미드(1508)는 137.5 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 가질 수 있고, 커넥터 부분의 추가된 내구성을 위해 FSR(1300)의 더 단단한 커넥터 부분을 생성할 수 있다. 보강재 접착제의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 25 마이크론일 수 있다.

도 15의 실시형태는, 본원에 개시된 바와 같이, 전자 시스템(예를 들어, VR 시스템)을 위한 컨트롤러(100/600)의 핸들(112/612) 내에 장착되는 구조체의 평면 표면에 장착하기에 적합한 FSR(1300)을 나타낼 수 있다. 예를 들어, FSR(1300)이 비-컨트롤러 기반 적용과 같은 다른 적용에 사용될 때, 도 15를 참조하여 지정된 것 이외의 다른 두께 값, 시트 저항 값 및/또는 물질이 활용될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 따라서, 이러한 값과 물질은 비제한적인 것으로 이해되어야 한다.

도 16은 본 개시내용의 다른 실시형태에 따른, FSR(1300)의 예시적인 층들을 도시한다. 도 16은 축척에 따르지 않는다. 오히려, 도 16은 물질의 예시적인 층을 도해하기 위해 제시된 것이며, FSR(1300)의 실제 단면도를 나타내는 것은 아니다. 제1 기판(1302) 및 제1 기판 (1302) 위(즉, 양의 Z 방향)의 층에 관하여 도 16에 도시된 FSR(1300)은 도 15에 도시된 FSR(1300)과 유사한 구성을 가질 수 있다. 도 16은 제1 기판(1302) 아래(즉, 음의 Z 방향)의 층에서 도 15와 다르다. 따라서, 간략성을 위해, 도 16의 제1 기판(1302) 및 제1 기판(1302) 위(즉, 양의 Z 방향)의 층에 대해서는 다시 설명하지 않을 것이며, 도 16의 이러한 층에 대해 도 15의 설명을 참조할 수 있다.

도 16의 실시형태에서, 보강재(1600)는 보강재 접착제(1510)를 사용하여 FSR(1300)의 본체 부분 아래에서 제1 기판(1302)의 후면에 부착될 수 있다. 보강재 접착제의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 도 15의 실시형태에서와 같이 25 미크론일 수 있지만, 보강재(1600)는 FSR(1300)의 본체 부분 아래에 위치되는 반면 보강재 폴리이미드(1508)는 FSR(1300)의 커넥터 부분 아래에 위치된다. 더욱이, 보강재(1600)는 도 15의 실시형태의 보강재 폴리이미드(1508)보다 더 두꺼운 530 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 갖는 FR4 보강재일 수 있다. 풀탭(1602)은 접착제 층(1604)을 사용하여 보강재(1600)의 후면에 부착될 수 있다. 접착제 층(1604)은 3M MP467 접착제와 같은 풀탭 접착제일 수 있다. 접착제 층(1604)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 50 마이크론일 수 있다.

도 16의 실시형태는, 본원에 개시된 바와 같이, 전자 시스템(예를 들어, VR 시스템)을 위한 컨트롤러(100/600)의 엄지-작동식 제어부(116) 아래에 장착되는 구조체의 평면 표면에 장착하기에 적합한 FSR(1300)을 나타낼 수 있다. 예를 들어, FSR(1300)이 비-컨트롤러 기반 적용과 같은 다른 적용에 사용될 때, 도 16를 참조하여 지정된 것 이외의 다른 두께 값, 시트 저항 값 및/또는 물질이 활용될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 따라서, 이러한 값과 물질은 비제한적인 것으로 이해되어야 한다.

도 17은 본 개시내용의 다른 실시형태에 따른, FSR(1300)의 예시적인 층들을 도시한다. 도 17은 축척에 따르지 않는다. 오히려, 도 17은 물질의 예시적인 층을 도해하기 위해 제시된 것이며, FSR(1300)의 실제 단면도를 나타내는 것은 아니다. 도 17에 도시된 FSR(1300)의 층들 중 일부는 도 15에 도시된 FSR(1300)과 유사한 구조를 가질 수 있다. 그러나 도 17은 도 15와 몇 가지 측면에서 다르다.

도 17의 실시형태에서, 제2 기판(1304)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 127 마이크론일 수 있다. 접착제 층(1308)은 3M 468 MP 접착제와 같은 박리형 접착제일 수 있다. 리플로우 오븐의 고온을 견딜 수 있는 FSR(1300)의 경우, 접착제(1308) 층은 3M 9085, 또는 3M 9082와 같은 박리형 접착제일 수 있다. 접착제 층(1308)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 125 마이크론일 수 있다. 일부 경우에, 접착제 층(1308)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 50 마이크론일 수 있다. 또한, 금속 핑거(1400)는 RA 구리로 만들어질 수 있다. 또한, 제1 기판(1302)의 후면에는 전도성 물질(1700)이 배치될 수 있다. 전도성 재료(1700)는 12.5 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 갖는 HA 구리 또는 RA 구리일 수 있다. 추가 커버레이(1702)는 전도성 물질(1700) 상에 증착될 수 있다. 이 추가 커버레이(1702)는 폴리이미드로 만들어질 수 있고, 커버레이 접착제(1704)를 사용하여 전도성 물질(1700)에 부착될 수 있다. 추가 커버레이(1702)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 12.5 마이크론일 수 있고, 커버레이 접착제(1704)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 25 마이크론일 수 있다. 접착제 층(1706)이 커버레이(1702) 상에 배치될 수 있다. 접착제 층(1706)은 60 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)의 3M 467MP 접착제와 같은 박리형 접착제일 수 있다. 리플로우 오븐의 고온을 견딜 수 있는 FSR(1300)의 경우, 접착제 층(1706)은 3M 9085, 또는 3M 9082와 같은 박리형 접착제일 수 있다.

도 17의 실시형태는 비-VR 컨트롤러의 컨트롤러 본체(110) 내에 장착되는 구조체의 평면 표면에 장착되기에 적합한 FSR(1300)을 나타낼 수 있다. 예를 들어, FSR(1300)이 비-컨트롤러 기반 적용과 같은 다른 적용에 사용될 때, 도 17을 참조하여 지정된 것 이외의 다른 두께 값, 시트 저항 값 및/또는 물질이 활용될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 따라서, 이러한 값과 물질은 비제한적인 것으로 이해되어야 한다.

도 18a 내지 도 18d는 본 개시내용의 다른 실시형태에 따른 FSR(1800)을 도시한다. FSR(1800)은, FSR(1300)을 참조하여 설명된 것과 유사한 구성요소 층, 예를 들어 폴리이미드로 만들어진 제1 기판(1802) 및 가요성이고 후면에 저항성 물질을 갖는 제2 기판(1804)을 가질 수 있다. 하나 이상의 스페이서 층(예를 들어, 커버레이(1806) 및 접착제 층(1808))이 제1 기판(1802)과 제2 기판(1804) 사이에 개재될 수 있다.

도 18b 및 도 18c에서 FSR(1800)의 제1 기판(1802)의 일 부분은 제2 기판(1804) 둘레를 감싸고, 또한 제2 기판(1804)의 전면 상에 배치된다. 도 18a는 "폴딩 전"으로 라벨링되고 제1 기판(1802)의 일부가 제2 기판(1804) 둘레를 감싸기 전의 FSR(1800)을 도시한다. 도 18a에서, FSR(1800)은 제1 몸체 부분(1812(1))(때때로 "하부 풍선"(1812(1))이라 칭함) 및 제2 몸체 부분(1812 (2))(때때로 "상부 풍선"(1812(2))이라 칭함)을 포함한다. 하부 풍선(1812(1))은 하부 풍선(1812(1))의 제1 단부에서 폴딩 넥(1814)에 의해 상부 풍선(1812(2))에 연결된다. 솔더링 피그테일(1816)은 하부 풍선(1812(1))의 제2 단부로부터 연장되고, 솔더링 패드(1818)는 솔더링 피그테일(1816)의 말단부에 있다. 액추에이터(1810)가, 도 18b 및 도 18c에 도시된 바와 같이, 폴딩 작업 후에 FSR(1800)의 전면 또는 상부 층이 되도록 택트 스위치 형태의 액추에이터(1810)가 상부 풍선(1812(2)) 상에 배치된다. 따라서, 제2 기판(1804) 주위를 감싸는 FSR(1800)의 제1 기판(1802)의 부분은 상부 풍선(1812(2))이다.

FSR(1800)의 예시적인 층들을 나타내기 위해 폴딩 작업 후 FSR(1800)의 단면이 도 18c에 도시된다. 도 18c에 도시된 층들 중 일부는 도 18d를 참조하여 더 상세히 설명된다. 도 18c의 이러한 실시형태에서, 힘(F)이 액추에이터(1810)(예를 들어, 택트 스위치)에 가해질 수 있으며, 이는 가변 디지털 값으로 변환되는 FSR(1800)의 가변 저항을 유발한다. 액추에이터(1810)에 대해 택트 스위치(예를 들어, 미리 정의된 힘(F)의 적용 하에 상이한 바이너리 상태로 토글된 스위치)를 사용하면, 택트 스위치(1810)가 작동되고 다음으로, FSR(1800)이 증가된 힘(F)이 적용됨에 따라 가변 저항을 출력할 수 있을 때 처음 "클릭"되는 이중 단계 FSR(1800)이 생성된다. 이는, 택트 스위치(1810)가 눌릴 때마다 동일한 양의 힘(F)에서 작동된다고 가정함으로써 FSR(1800)의 개별 작동에 대해 FSR(1800)을 보정하는 역할을 할 수 있다. 즉, FSR(1800)은 택트 스위치(1810)의 작동을 검출한 것에 응답하여 택트 스위치(1810)의 작동과 연관된 알려진 힘(F)으로 재설정될 수 있다. 이는 FSR(1800)의 내재된 부정확성을 완화할 수 있다.

도 18c 및 도 18d에 도시된 바와 같이, FSR(1800)은 두께(Z 방향으로 측정됨)가 25 마이크론인 폴리이미드로 만들어진 제1 기판(1802)을 포함한다. 도성 물질이 제2 기판(1804) 상의 저항성 물질 아래에 있도록, 12.5 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 갖는 전도성 재료(예를 들어, 도 18d에 도시된 HA 구리(예를 들어, 금 도금 구리)로 제조된 금속 핑거(1820))가 전면에 배치될 수 있다. 커버레이 접착제(1822)는 커버레이(1806)를 금속 핑거(1820) 상부의 제1 기판(1802)의 전면에 부착하기 위해 사용될 수 있다. 커버레이 접착제(1822)는 25 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 가질 수 있다. 커버레이(1806)는 폴리이미드로 제조될 수 있고, 12.5 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 가질 수 있다. 커버레이(1806) 상에 배치된 접착제 층(1808)은 3M MP467 접착제와 같은 박리형 접착제일 수 있다. 접착제 층(1808)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 60 마이크론일 수 있다. 제2 기판(1804)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 127 마이크론일 수 있다. 제2 기판(1804) 후면의 저항성 물질의 시트 저항은 350 kOhm/sq일 수 있다. 접착제 층(1824)은, 상부 풍선(1812(2))이 폴딩 넥(1814)에서 하부 풍선(1812(1)) 위로 접힐 때 상부 풍선(1812(2))을 하부 풍선(1812(1))에 부착하기 위해 사용될 수 있다. 접착제(1824) 층은 두께(Z 방향으로 측정됨)가 125 마이크론일 수 있다. 접착제 층(1824)에 적합한 접착제는 3M 468MP이다. 접착제 층(1824)은 또한 C자 모양일 수 있다.

FSR(1800)의 상부 풍선(1812(2))에서, 보강재 접착제(1836)를 사용하여 (폴딩 전에) 제1 보강재 폴리이미드(1834)가 제1 기판(1802)의 전면에 부착될 수 있다. 제1 보강재 폴리이미드(1834)는 75 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 가질 수 있다. 보강재 접착제의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 25 마이크론일 수 있다. 또한, FSR(1800)의 상부 풍선(1812(2))에서, 접착제 층(1840)을 사용하여 (폴딩 전에) 제2 보강재 폴리이미드(1838)가 제1 보강재 폴리이미드(1834)의 전면에 부착될 수 있다. 제2 보강재 폴리이미드(1838)는 75 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 가질 수 있다. 접착제 층의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 125 마이크론일 수 있다. 상부 풍선(1812(2))이 폴딩 넥(1814)에서 하부 풍선(1812(1)) 위로 접힐 때, 도 18c에 도시된 바와 같이, 제2 보강재 폴리이미드(1838)는 제2 기판(1804)과 접촉하게 되고, 접착제 층(1824)은 폴딩 작업 후 적층된 관계로 FSR(1800)의 두 개의 본체 부분(1812(1) 및 1812(2))을 접착한다. 예를 들어, FSR(1800)이 비-컨트롤러 기반 적용과 같은 다른 적용에 사용될 때, 도 18d를 참조하여 지정된 것 이외의 다른 두께 값, 시트 저항 값 및/또는 물질이 활용될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 따라서, 이러한 값과 물질은 비제한적인 것으로 이해되어야 한다.

또한, 도 18d에 도시된 바와 같이, 제1 기판(1802)의 후면에는 전도성 물질(1826)이 배치될 수 있다. 전도성 재료(1826)는 12.5 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)를 갖는 HA 구리일 수 있다. 추가 커버레이(1828)는 전도성 물질(1826) 상에 증착될 수 있다. 이 추가 커버레이(1828)는 폴리이미드로 만들어질 수 있고, 커버레이 접착제(1830)를 사용하여 전도성 물질(1826)에 부착될 수 있다. 추가적인 커버레이(1828)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 12.5 마이크론일 수 있고, 커버레이 접착제(1830)의 두께(Z 방향으로 측정됨)는 25 마이크론일 수 있다. 추가 커버레이(1828) 및 커버레이 접착제(1830)는, 솔더링 피그테일(1816), 하부 풍선(1812(1)), 폴딩 넥(1814) 및 상부 풍선(1812(2))의 일부에 걸쳐 있으면서, 액추에이터(1810)에 대한 풋프린트(도 18d의 "버튼 풋프린트")를 남길 수 있다. 접착제 층(1832)이 추가 커버레이(1828) 상에 배치될 수 있다. 접착제 층(1832)은 125 마이크론의 두께(Z 방향으로 측정됨)의 3M 468MP 접착제와 같은 박리형 접착제일 수 있다. 접착제 층(1832)은 솔더링 피그테일(1816) 및 하부 풍선(1812(1))에 걸쳐 있을 수 있다.

예시적인 FSR(1300/1800)은 일반적으로 원형 모양으로 표시되지만, FSR(1300/1800)이 정사각형, 직사각형 등과 같은 상이한 단면 형상의 층으로 구성될 수 있다는 점이 이해될 것이다. FSR(1300/1800)은 특정 적용 분야에 따라, 본원에 설명된 실시예보다 전체 크기가 더 크거나 더 작을 수 있다. 더욱이, FSR 어레이는 다수의 FSR(1300/1800)을 함께 연결함으로써 구현될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 이러한 어레이에서, FSR 물질의 층은 긴 스트립 형태의 물질로 구성될 수 있다.

도 19는 본원에서 개시된 FSR(1300) 또는 FSR(1800)과 같은 FSR을 제조하기 위한 예시적인 방법(1900)의 흐름도이다. 본원에 설명된 방법은 일련의 작업을 나타내는 논리적 흐름 그래프의 블록 모음으로 도해된다. 작업이 설명되는 순서는 제한적으로 해석되지 않으며, 설명된 블록의 임의의 수는 임의의 순서로 그리고/또는 병렬로 결합되어 방법을 구현할 수 있다.

1902에서, 폴리이미드로 만들어진 제1 기판(1302)이 제1 기판(1302)의 전면에 구리 클래드 층이 배치된 상태로 형성될 수 있다.

1904에서, 구리 클래드 층은 제1 기판(1302)의 전면 상에 복수의 맞물린 구리 핑거(즉, 금속 핑거(1400)의 실시예)를 형성하기 위해 에칭될 수 있다. 블록 1904에서의 에칭은, 복수의 맞물린 구리 핑거 중 인접한 구리 핑거 쌍 사이에 0.2 mm의 거리를 생성하기 위해 0.2 mm의 폭을 갖는 구리 재료의 스트립을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 제거된 구리 물질의 연속적인 스트립들 사이의 간격은 또한, 0.2 mm의 폭을 갖는 구리 핑거를 제공하기 위해 0.2 mm로 유지될 수 있다.

1906에서, 금 도금된 핑거를 생성하기 위해 복수의 맞물린 구리 핑거 상에 금 도금 층이 증착될 수 있다. 이러한 금 도금은 ENIG일 수 있다.

1908에서, 하나 이상의 스페이서 층이 제1 기판 (1302)의 주변부에서 제1 기판(1302) 위에 제공될 수 있고, 이로써 금 도금된 핑거의 일부가 하나 이상의 스페이서 층에 의해 덮이지 않은 채로 남는다. 서브블록 1910 및 1912에 의해 도시된 바와 같이, 다중 스페이서 층은 2개의 작업으로 제공될 수 있다.

1910에서, 커버레이(1306)(예를 들어, 폴리이미드로 제조됨)가 제1 기판의 주변부에서 제1 기판(1302) 상에 증착될 수 있다. 커버레이(1306)는 금 도금 핑거의 주변 부분을 덮을 수 있으며, 금 도금된 핑거의 나머지 부분은 커버레이(1306)에 의해 덮이지 않은 채로 남는다.

1912에서, 금 도금된 핑거의 나머지 부분이 접착제 층(1308)에 의해 덮이지 않은 채로 남도록 접착제 층(1308)이 커버레이(1306) 상에 증착된다. 또한, 블록 1912에서의 작업은 제1 기판(1302)과 제2 기판(1304) 사이의 공간으로부터 공기가 유입 또는 유출되는 것을 허용하는 에어 갭을 생성하기 위해 커버레이(1306)의 일 섹션을 접착제 층(1308)에 의해 덮이지 않게 남겨 두는 단계를 포함할 수 있다.

1914에서, 제2 기판(1304)이 제1 기판(1302) 위에 제공되어 제2 기판(1304)의 중앙 부분이 제1 기판(1302)과 제2 기판(1304) 사이에 개재된 하나 이상의 스페이서 층에 의해 제1 기판(1302) 위에 현수될 수 있다. 이 제2 기판(1304)은 가요성이고, 제2 기판(1304)의 후면에 배치된 저항성 물질을 갖는다.

1916에서, FSR(1800)을 구성하기 위해, 제1 기판(1802)의 연장된 부분이 제2 기판(1804) 둘레를 감싸고 제2 기판(1804)의 전면에 부착될 수 있으며, 여기서 제1 기판(1802)의 연장된 부분은 부착될 액추에이터(1810)와 제2 기판(1804) 사이에 개재된다. 블록 1916의 점선 윤곽선에서 알 수 있듯이, 이 작업은 FSR(1800)을 구성하기 위해 수행되지만 FSR(1300)을 구성할 때 생략될 수 있다.

1918에서, 액추에이터(1310)는, 예를 들어, FSR(1300)을 구성하기 위해 제2 기판(1304)의 전면에 액추에이터(1310)를 부착함으로써, 또는 제1 기판 제2 기판(1804)과 액추에이터(1810) 사이에 개재된 제1 기판(1802)에 액추에이터(1810)(예를 들어, 택트 스위치)를 부착함으로써 제2 기판(1304) 위에 제공될 수 있다.

본원에 개시된 FSR(1300/1800)은 본원에 개시된 컨트롤러(100/600)와 같은 핸드헬드 컨트롤러 내의 구조체의 평면 표면에 장착될 수 있고, 이 구조체는 컨트롤러 본체(110)의 외부 표면에 가해지는 힘(예를 들어, 손가락으로 제어부를 누르는 힘, 손으로 핸들(112/612)을 누르는 힘)의 양에 대응하는 저항 값을 측정하기 위해 컨트롤러 본체(110) 내의 임의의 적절한 위치에 배치될 수 있다. 특히 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, FSR(1300/1800)은 PCB(920)의 평면 표면에 장착될 수 있으며, 이 PCB 자체는 핸들(612)의 관형 하우징(612a, 612b) 내에 장착될 수 있다. 이러한 구성에서, 플런저(924)는 FSR(1300/1800)의 액추에이터(1310/1810)와 인터페이스될 수 있으며, 이는 플런저(924)로부터 액추에이터(1310/1810)로 압축력을 전달하는 것을 허용할 수 있다. 그러나 플런저(924)가 생략되고 액추에이터(1310/1810)가 핸들(612)의 관형 하우징(612a, 612b)의 일 부분과 인터페이스하는 다른 구성이 가능하다. 도 1을 구체적으로 참조하면, FSR(1300/1800)은 (핸들(112)과 원위 단부(111) 사이에 있는) 헤드 내의 구조체의 평면 표면 상에 장착될 수 있다. 헤드 내에 장착된 구조체는 엄지-작동식 제어부들(114, 115, 116) 중 하나 이상 아래에 장착될 수 있다. 예를 들어, FSR(1300/1800)은 엄지-작동식 제어부(116)(예를 들어, 트랙 패드) 아래에 위치될 수 있다. 따라서, 컨트롤러(100)가 동작하는 동안 사용자의 엄지로 엄지-작동식 제어부(116)를 누르면, 엄지-작동식 제어부(116) 아래에 위치된 FSR(1300/1800)은 사용자의 엄지에 의해 엄지-작동식 제어부(116)에 가해지는 힘의 양에 대응하는 저항 값을 측정하도록 구성될 수 있다. 핸들(112/612) 내에 장착된 하나 이상의 FSR(1300/1800) 및 컨트롤러 본체(110)의 헤드 상의 하나 이상의 대응하는 제어부(114, 115, 116) 아래에 장착된 하나 이상의 FSR(1300/1800)과 같이, 다수의 FSR(1300/1800)이 컨트롤러의 컨트롤러 본체(110) 내에 배치될 수 있다는 점이 이해될 것이다.

본원에 개시된 FSR(1300/1800)은 컨트롤러(100/600)에서 구현될 때 가변 아날로그 입력을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 핸들(112/612)을 쥐거나 엄지-작동식 제어부(들)(예를 들어, 116)를 다양한 양의 힘으로 누르면 FSR(1300/1800)의 저항이 적용된 힘에 따라 달라질 수 있고, 저항은 게임 메카닉을 제어하기 위한 FSR 입력을 나타내는 다양한 디지털 값으로 변환될 수 있다.

도 20은 전자 시스템이 상이한 모드에서 작동하도록 컨트롤러(100/600)와 같은 핸드헬드 컨트롤러의 FSR 기반 입력 메커니즘을 구성하는 데 사용될 수 있는 예시적인 사용자 인터페이스(UI)(2000)를 도해한다. UI(2000)는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)와 같은 전자 시스템의 디스플레이 또는 개인용 컴퓨터(PC) 또는 게임 콘솔과 함께 사용되는 다른 유형의 디스플레이에 출력될 수 있다. UI(2000)는 "활성화 유형" 드롭 다운 메뉴(2002)를 포함한다. "활성화 유형" 드롭 다운 메뉴(2002)는 FSR 기반 입력 메커니즘(예를 들어, 엄지-작동식 제어부(116), 핸들(112/612) 등)을 위한 "Soft Press" 유형의 활성화를 선택하기 위해 사용될 수 있다. 여기서 "Soft Press"는 "소프트웨어 프레스"를 의미하며, 이는 컨트롤러(100/600) 및/또는 컨트롤러(100/600)가 연관된 전자 시스템이 로직을 사용하여 언제 FSR(1300/1800)의 아날로그 입력을 기반으로, 그리고 또한 간략히 설명될 추가 구성 설정을 기반으로 FSR 기반 입력 이벤트(예를 들어, FSR(1300/1800)에 적용된 힘에 대응하고 디지털화된 FSR 입력 값으로 변환되는 FSR 저항)를 등록할지를 결정할 수 있도록 한다. 즉, 저항 값은 FSR(1300/1800)에 의해 측정될 수 있으며, 이 값은 디지털화된 FSR 입력 값으로 변환될 수 있다. 이 디지털화된 FSR 입력 값이 "Soft Press"에 대한 구성 설정에 의해 지정된 기준을 만족하면, FSR 기반 입력 이벤트가 등록될 수 있다.

UI(2000)는 "바인딩" 드롭 다운 메뉴(2004)를 더 포함할 수 있으며, 이는 컨트롤러(100/600) 상의 대응하는 FSR 기반 입력 메커니즘에 바인딩될 PC 기반 입력 제어부를 선택하기 위해서 사용될 수 있다. 여기서, 바인딩은 왼쪽 마우스 버튼으로서 선택되지만, 바인딩이 다른 PC 기반 입력 제어부로서 선택될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 바인딩은 또한 아날로그일 수 있다. 예를 들어, 레이싱 게임의 경우, FSR(1300/1800)은 가스 페달을 위해 사용될 수 있다(예를 들어, 사용자가 FSR 기반 제어 메커니즘을 세게 누를 수록 레이싱 차량이 게임에서 더 빨리 진행됨).

UI(2000)은 소프트 프레스의 다양한 스타일 중 하나를 선택하기 위해서 사용될 수 있는 "Soft Press Style" 드롭 다운 메뉴(2006)를 더 포함할 수 있다. "Simple Threshold" 스타일은 디지털화된 FSR 입력 값이 임계값을 충족하거나 초과할 때 FSR 입력 이벤트가 발생되는 점을 의미한다. 디지털화된 FSR 입력 값은 FSR에 의해 측정된 특정 저항 값에 대응하고, 이는 다음으로 FSR(1300/1800)에 가해지는 특정 힘의 양에 대응하므로, 이 Soft Press 스타일은 FSR에 의해 측정된 저항 값이 임계 저항 값을 충족할 때, 그리고/또는 가해진 힘의 양이 힘의 임계량을 충족할 때 FSR 입력 이벤트를 등록하는 것으로 생각될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(100/600)의 핸들(112/612)에 FSR(1300/1800)이 포함된 경우, 핸들(112/612)은 힘의 임계 값에 도달될 때까지 압착될 수 있고, 이에 응답하여 FSR 입력 이벤트가 "Soft Press"로서 등록된다. "언프레스(unpress)"에 필요한 힘은 디바운스 목적을 위해서 그리고/또는 물리적 스냅 비율로 택트 스위치를 모방하기 위한 임계값의 일 부분일 수 있다. "Simple Threshold" 스타일은 따라서 기존의 기계식 스위치를 대체할 수 있다. UI(200)는, FSR 입력 이벤트 등록 여부를 결정하기 위해 디지털화된 FSR 입력 값과 비교되는 임계값을 증가 또는 감소시키도록, 구성 가능한 Soft Press Threshold(2008(1))가 사용자에 의해 조정될 수 있음을 보여준다. 사용자는 FSR 기반 입력 메커니즘의 작동과 관련된 손의 피로를 줄이기 위해 Soft Press Threshold(2008(1))를 (예를 들어, 슬라이더를 왼쪽으로 이동함으로써) 더 낮게 조정할 수 있다. 사용자는 FSR 기반 입력 메커니즘에 의해 우발적인 입력이 등록되는 경우를 줄이기 위해 Soft Press Threshold(2008(1))를 (예를 들어, 슬라이더를 오른쪽으로 이동함으로써) 더 높게 조정할 수 있다. 일부 경우에, Soft Press Threshold(2008(1))는 특정 게임에 대해 기본 임계값으로 설정될 수 있다(예를 들어, 슈팅 게임의 경우 더 낮은 기본 임계값, 탐험 게임의 경우 더 높은 기본 임계값 등).

"Hair Trigger" 스타일은 기준 임계값을 설정할 수 있고, FSR(1300/1800)과 연관된 디지털화된 FSR 입력 값이 기준 임계값을 충족하거나 초과하면, 바인딩이 활성화된다(즉, FSR 입력 이벤트가 등록되고, 길게 누르기 버튼 작동에 유사함). 그 후, 후속적인 힘의 감소는 바인딩을 비활성화시키고(즉, FSR 입력 이벤트가 "등록되지 않음", 사용자가 버튼을 놓는 것과 유사함), 바인딩을 비활성화시킨 후 힘의 증가는 바인딩을 다시 활성화시키도록 작동한다. Soft Press의 "Hair Trigger" 스타일에 약간의 디바운스가 있을 수 있다. 간단히 도 21을 참조하면, "Hair Trigger" 로직의 실시예가 힘 대 시간 그래프(2100)에 도시된다. 힘 축은 FSR(1300/1800)에서 측정될 수 있는 저항 값 범위에 대응하는 0 내지 임의의 적절한 최대 값 범위의 디지털화된 FSR 입력 값을 나타낼 수 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, 디지털화된 FSR 입력 값이 증가함에 따라(예를 들어, 사용자가 FSR 기반 입력 메커니즘을 더 세게 누르는 경우), 디지털화된 FSR 입력 값은 결국 기준 임계값(2102)을 넘어가고, 이에 대한 응답으로 바인딩이 활성화되고(즉, FSR 입력 이벤트가 사용자 입력의 길게 누르기 유형과 유사하게 등록됨), 이후 디지털화된 FSR 입력 값이 감소되면 바인딩이 비활성화된다(예를 들어, 사용자는 FSR 기반 입력 메커니즘에 대해 약간 "느슨해진다"). 사용자가 FSR 기반 입력 메커니즘을 더 세게 누르면, 힘이 기준 임계값(2102)보다 큰 값으로 유지되는 한, 바인딩 및 기타 다른 것이 다시 활성화될 수 있다.

다시 도 20을 참조하면, Soft Press의 "Hip Fire" 스타일은 세 가지 상이한 하위 스타일(예를 들어, Aggressive, Normal, 및 Relaxed)에서 선택될 수 있다. "Hip Fire" 스타일은 Soft Press의 "Simple Threshold" 스타일과 유사할 수 있다. 단, "Hip Fire" 스타일은, 여러 수준의 바인딩이 있는 구성에서, 더 높은 임계값에 충분히 빠르게 도달되는 경우 더 낮은 FSR 입력 값을 무시하기 위해서 시간 지연이 사용될 수 있다. 시간 지연의 양은 상이한 하위 스타일(예를 들어, Aggressive, Normal, 및 Relaxed)에 따라 다르다. 간단히 도 22를 참조하면, "Hip Fire" 로직의 실시예가 힘 대 시간 그래프(2200)에 도시된다. 다시, 힘 축은 FSR(1300/1800)에서 측정되는 저항 값 범위에 대응하는 0 내지 임의의 적절한 최대 값의 디지털화된 FSR 입력 값의 범위를 나타낼 수 있다. 도 22에 도시된 바와 같이, A1(2202)이 제1 동작에 대응하는 제1 임계 값에 대응되고, A2(2204)가 제2 동작에 대응하는 제2 임계 값에 대응된다고 가정한다. 시간 지연(t)은 Hip Fire 스타일이 Aggressive 유형, Normal 유형, 또는 Relaxed 유형인지 여부에 따라 설정될 수 있다. 도 22에 도시된 "빠름" 곡선에서, FSR 입력 값은 A1(2202)에 빠르게 도달되어 시간 지연이 실행되도록 한다. FSR 입력 값은 시간 지연이 경과되기 전에 A2(2204)에 도달되어, 로직이 A1(2202)를 무시하고 A2(2204)에 해당하는 두 번째 동작에 대해 배타적으로 FSR 입력 이벤트를 등록하게 한다. 도 22에 도시된 "느림" 곡선에서, FSR 입력 값은 A1(2202)에 도달되고, 시간 지연이 시작된다. 그러나, FSR 입력 값이 시간 지연이 경과되기 전에 A2(2204)에 도달될 만큼 충분히 빠르게 증가되지 않기 때문에, 로직은 A1(2202)에 대응하는 제1 동작에 대해 FSR 입력 이벤트를 등록하고, 그 후, FSR 입력 값은 결국 A2(2204)에 도달되고, 로직은 A2(2204)에 대응하는 제2 동작에 대해 추가 FSR 입력 이벤트를 등록한다. 시간 지연(t)는 밀리 초 단위로 지정될 수 있고, 구성 가능하다.

다시 도 20을 참조하면, 예를 들어 "Hip Fire" 스타일의 Soft Press에 대한 임계값과 같은 다중 수준 임계값을 설정하기 위해 추가적인 Soft Press Threshold(2008(2))가 사용될 수 있다. FSR 기반 입력을 위한 다양한 스타일의 Soft Press는, 사용자가 다양한 힘으로 FSR 기반 입력 메커니즘을 압착하거나 눌러서 다양한 게임 관련 아날로그 입력을 가능하게 하기 위해서 사용될 수 있다. 예를 들어, VR 게임은 사용자가 힘을 증가시키면서 컨트롤러 본체(110)의 핸들(112/612)을 압착함으로써 바위를 부수거나 풍선을 짜낼 수 있게 한다. 다른 예로서, 사격 기반 게임은 사용자가 상이한 수준의 힘을 가하여 엄지-작동식 제어부(116)를 눌러 상이한 유형의 무기 사이를 토글하는 것을 허용할 수 있다.

도 23은 컨트롤러 본체(110) 내에 배치된 다양한 센서를 갖는 도 1의 컨트롤러(100)를 도시한다. 예를 들어, 제1 FSR(1300(1))은 컨트롤러 본체(110)의 헤드(113)에 포함된 엄지-작동식 제어부(116)와 같이, 눌러지도록 구성된 제어부 아래에 장착될 수 있다. 제2 FSR(1300(2))은 근접 센서(800)의 어레이와 함께 컨트롤러 본체(110)의 핸들(112) 내에 장착될 수 있다. 하나 또는 다른 FSR(1300 (1) 또는 1300(2))이 컨트롤러(100) 내에 제공될 수 있거나, FSR(1300(1) 및 1300(2)) 모두가 컨트롤러(100) 내에 제공될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 근접 센서(800)의 어레이에 대해 추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 터치 센서(2300)(예를 들어, 터치 센서(2300(1) 내지 (3)))는 눌러지도록 구성된 하나 이상의 제어부, 예를 들어, 엄지-작동식 제어부(114), 엄지-작동식 제어부(115), 및/또는 엄지-작동식 제어부(116), 및/또는 손가락-작동식 제어부(예를 들어, 트리거(609))와 연관될 수 있다. 터치 센서(들)(2300)는 연관된 제어부(예를 들어, 엄지-작동식 제어부(114 내지 116) 중 하나 이상)에 접촉하는 객체(예를 들어, 손가락, 엄지 등)를 나타내는 터치 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 터치 센서(들)(2300)는 컨트롤러 본체(110)의 헤드(113) 내에 (예를 들어, 외부 하우징의 뒷면과 제어부(114 내지 116) 아래에 접착되거나 달리 부착되어, 헤드(113) 내부의 PCB와 같은 구조체에 부착되어) 장착된 용량성 센서(또는 용량성 센서의 어레이)를 포함한다. 다른 예에서, 터치 센서(들)(2300)는 적외선 또는 음향 터치 센서와 같이 다른 터치 감지 기술에 기반될 수 있다. 한편, 핸들(112)에 공간적으로 분포된 근접 센서(800)의 어레이는 핸들(112)을 잡은 손을 나타내는 근접 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다. 근접 센서(800)는 또한 본원에 개시된 바와 같이, 핸들(112)에 대한/핸들 상의 손의 접촉 및/또는 근접성을 감지하기 위한 임의의 적절한 기술을 사용할 수 있다. FSR(1300)은 제어부의 누름(예를 들어, 제어부(116)의 누름) 또는 핸들(112)의 압착의 힘의 양을 나타내는 힘 데이터를 제공하도록 구성된다. 도 23에 도시된 다양한 센서의 세트는 플렉스 회로에 의해 연결될 수 있다. 예를 들어, 헤드(113) 내의 터치 센서(2300)와 FSR(1300(1))은 공통 플렉스 회로에 의해 서로 연결될 수 있다. 본원에 개시된 FSR(1300)의 폴리이미드 기판은 FSR 출력 단자의 플렉스 회로에 대한 이러한 유형의 직접 납땜을 가능한다.

본원에 설명되는 방법은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있는 일련의 작업을 나타내는 논리 흐름 그래프에서 블록 모음으로 도해된다. 소프트웨어의 경우, 블록은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때 언급된 작업을 수행하는 컴퓨터 실행 가능 지령을 나타낸다. 일반적으로, 컴퓨터 실행 가능 지령은 특정 기능을 수행하거나 또는 특정 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 객체, 구성요소, 데이터 구조 등을 포함한다. 작업이 설명되는 순서는 제한적으로 해석되지 않으며, 설명된 블록의 임의의 수는 임의의 순서로 그리고/또는 병렬로 결합되어 방법을 구현할 수 있다.

도 24는 터치 센서에 의해 제공된 터치 데이터에 기반하여 핸드헬드 컨트롤러(100/600)의 FSR(1300/1800)을 재보정하기 위한 예시적인 방법(2400)의 흐름도이다.

2402에서, 핸드헬드 컨트롤러(100/600)의 로직은, 터치 센서에 의해 제공되는 터치 데이터에 적어도 부분적으로 기반하여, 객체(예를 들어, 손가락, 엄지 등)가 적어도 핸드헬드 컨트롤러의 하나의 제어부와 접촉한다고 결정할 수 있다. 적어도 하나의 제어부는 컨트롤러(100/600)의 컨트롤러 본체(110)에 포함될 수 있으며, 눌리도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부는 컨트롤러 본체(110)의 헤드(113)에 포함된 엄지-작동식 제어부(116)일 수 있다. 이 실시형태에서, 터치 센서는 터치 센서들(2300) 중 하나일 수 있다. 대안적으로, 제어부는 컨트롤러 본체(110)의 핸들(112)일 수 있다. 이 실시형태에서, 터치 센서는 근접 센서(800)의 어레이일 수 있다.

2404에서, 로직은 객체가 적어도 하나의 제어부와 접촉한 시점에 FSR(1300/1800)에 의해 제공된 힘 데이터에 적어도 부분적으로 기반하여 FSR(1300/1800)에 의해 측정된 저항 값을 결정할 수 있다.

2406에서, 로직은 저항 값을 디지털화된 FSR 입력 값 0과 상관시킬 수 있다. 즉, 객체가 적어도 하나의 제어부와 접촉될 때 감지된 저항은 힘 입력 0으로 간주될 수 있으며, 이 지점 이후에 FSR(1300/1800)에 가해진 힘의 증가가 양의 FSR 입력 값과 상관될 수 있다는 점을 의미한다. 따라서, 방법(2400)은 제어부의 터치 감지에 대한 재보정을 통해 FSR(1300/1800)의 고유한 부정확성(객체가 제어부를 누르지 않을 때에도 약간의 저항이 측정될 수 있음)을 완화하는 데 도움이 될 수 있는 센서 융합 알고리즘을 나타낸다.

도 25는 인접 제어부에 대해 터치 센서에 의해 제공된 터치 데이터에 기반하여 핸드헬드 컨트롤러(100/600)의 FSR(1300/1800)에서의 스퓨리어스 입력을 무시하기 위한 예시적인 방법(2500)의 흐름도이다.

2502에서, 핸드헬드 컨트롤러(100/600)의 로직은 핸드헬드 컨트롤러의 제1 제어부(예를 들어, 엄지-작동식 제어부(116))와 연관된 FSR(1300/1800)에 의해 제공된 힘 데이터에 적어도 부분적으로 기반하여 FSR(1300/1800)에 의해 측정된 저항 값을 결정할 수 있다.

2504에서, 로직은 저항 값을 디지털화된 FSR 입력 값으로 변환할 수 있다.

2506에서, 로직은 디지털화된 FSR 입력 값이, 제1 제어부에 대한 FSR 입력 이벤트를 등록하기 위해 충족되어야 하는 임계값을 충족하는지 또는 초과하는지를 결정할 수 있다. 임계값이 2506에서 충족되지 않으면, 방법(2500)은 추가 힘 데이터를 기다리기 위해 블록 2506에서 블록 2502까지 "아니오" 경로를 따른다. 임계값이 2506에서 충족되면, 방법(2500)은 블록 2506에서 블록 2508로 "예" 경로를 따른다.

2508에서, 로직은, 적어도 부분적으로 제1 제어부에 인접한 제2 제어부(예를 들어, 엄지-작동식 제어부(114 또는 115))와 연관된 터치 센서(2300)에 의해 제공되는 터치 데이터(FSR(1300/1800)에 의해 FSR 저항 값이 측정되는 시점에 제공되는 터치 데이터)에 기반하여 객체(예를 들어, 손가락, 엄지 등)가 인접한 제2 제어부와 접촉되는지 여부를 결정할 수 있다. 객체가 인접한 제2 제어부와 접촉되지 않는 경우, 방법(2500)은 블록 2508에서 블록 2510으로 "아니오" 경로를 따르며, 여기서 로직은 (제1 제어부에 대한 바인딩을 활성화함으로써) 제1 제어부에 대한 FSR 입력 이벤트를 등록한다. 객체가 인접한 제2 제어부와 접촉되면, 방법(2500)은 블록 2508에서 블록 2512로 "예" 경로를 따른다.

2512에서, 로직은 객체가 제2 제어부와 접촉되고 있다는 결정에 적어도 부분적으로 기반하여 제1 제어부에 대한 FSR 입력 이벤트를 등록하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 방법(2500)은 핸드헬드 컨트롤러 상의 인접한 제어부의 누름에 기반하여 FSR(1300/1800)에서의 스퓨리어스 입력을 무시하기 위해 사용될 수 있는 센서 융합 알고리즘을 나타낸다.

도 26은 핸드헬드 컨트롤러(100/600)의 핸들(112/612)에서 근접 센서(800)의 어레이에 의해 검출된 손 크기에 기반하여 FSR(1300/1800)에 대한 FSR 입력 임계값을 조정하기 위한 예시적인 방법(2600)의 흐름도이다.

2602에서, 핸드헬드 컨트롤러(100/600)의 로직은 컨트롤러(100/600)의 핸들 상에 공간적으로 분포된 근접 센서(800)의 어레이에 의해 제공되는 근접 데이터에 적어도 부분적으로 기반하여 핸들(112/612)을 잡고 있는 손의 크기를 결정할 수 있다. 손의 크기는 미리 정의된 복수의 손 크기(예를 들어, 소형 및 대형, 또는 소형, 중형 및 대형 등) 중에서 결정될 수 있다.

2604에서, 로직은 블록 2602에서 결정된 손의 크기에 적어도 부분적으로 기반하여, 핸들(112/612)에 대한 FSR 입력 이벤트를 등록하기 위해 충족되어야 하는 조정된 임계값으로 임계값을 조정할 수 있다. 이 조정된 임계값은 핸들(112/612)이 압착될 수 있는 특정 힘의 양에 대응한다. 예를 들어, 힘의 양은 핸들(112/612)에서 FSR(1300/1800)의 측정된 저항에 대응하고, 그 저항은 디지털화된 FSR 입력 값에 대응할 수 있다. 사용자가 핸들을 압착할 때, 디지털화된 FSR 입력 값이 조정된 임계 값을 충족하거나 초과하면 FSR 입력 이벤트가 등록될 수 있다. 따라서, 임계값은, 블록 2602에서 근접 센서(800)의 어레이에 의해 검출될 때, 더 작은 손을 가진 사용자에 대해 더 작은 값으로 조정될 수 있는 반면, 더 큰 손을 가진 사용자에 대해 더 큰 값으로 조정될 수 있다. 일부 경우에, 블록 2602에서 손 크기가 검출되기 전에 컨트롤러(100/600)에 대해 디폴트 임계값이 구성될 수 있고, 블록 2604에서의 조정은 디폴트 값에 관한 임계값을 증가 또는 감소시키는 것일 수 있다.

도 26의 서브 블록에 의해 도시된 바와 같이, 방법(2600)은 보다 상세한 작동을 포함할 수 있다. 예를 들어, 블록(2602)에서 손 크기를 결정하는 것은 서브 블록 2606 및 2608을 포함할 수 있다.

2606에서, 로직은 근접 센서(800)의 어레이 중 근접 데이터를 제공한 근접 센서의 수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 작은 손은 근접 센서(800)의 어레이에서 근접 센서의 작은 서브 세트에만 걸칠 수 있고, 작은 손을 감지하지 않는 나머지 근접 센서는 전술된 근접 데이터를 제공하지 않을 수 있다. 대조적으로, 큰 손은 근접 센서(800)의 어레이 전체에 걸쳐 있을 수 있고, 이 경우 근접 센서(800)의 전부(또는 적어도 임계값 이상의 수)가 근접 데이터를 제공할 수 있다.

2608에서, 로직은 근접 데이터를 제공한 (어레이(800)의) 근접 센서의 수에 적어도 부분적으로 기반하여 손의 크기를 결정할 수 있다.

추가적으로, 서브-블록 2610 및 2612에 의해 도시된 바와 같이, 블록 2604에서 임계값의 조정은 컨트롤러(100/600)의 하나 이상의 FSR에 대한 임계값을 조정하는 것을 포함할 수 있다.

예를 들어, 2610에서, 로직은 제어부(116)에 대한 FSR 입력 이벤트를 등록하기 위해 충족될 제1 임계값(제1 FSR(1300(1))과 연관됨)을 조정할 수 있다. 2612에서, 로직은 핸들(112/612)에 대한 FSR 입력 이벤트를 등록하기 위해 충족될 제2 임계값(제2 FSR(1300(2))과 연관됨)을 추가적으로 또는 대안적으로 조정할 수 있다.

도 27은 FSR 입력 값에 기반하여 핸드헬드 컨트롤러의 제어를 위한 바인딩을 활성화 및 비활성화시키기 위한 예시적인 방법(2700)의 흐름도이다. 도 27의 오프 페이지(off-page) 참조 "A"에 의해 도시된 바와 같이, 방법(2700)은 방법들(2400, 2500 또는 2600) 중 임의의 하나로부터 계속될 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다.

2702에서, 핸드헬드 컨트롤러(100/600)의 로직은 컨트롤러(100/600)의 FSR(1300/1800)에 의해 제공되는 힘 데이터에 적어도 부분적으로 기반하여, 제1 시간에 제1 디지털화된 FSR 입력 값을 결정할 수 있다. 이러한 제1 디지털화된 FSR 입력 값은 제1 시간에 FSR(1300/1800)에 의해 측정된 제1 저항 값으로부터 변환될 수 있다.

2704에서, 로직은 제1 디지털화된 FSR 입력 값이, (예를 들어, FSR(1300/1800)과 연관된 제어부를 바인딩하기 위한) FSR 입력 이벤트를 등록하기 위해 충족되어야 하는 임계값을 충족하는지 또는 초과하는지를 결정할 수 있다. 임계값이 2704에서 충족되지 않으면, 방법(2700)은 블록 2704에서 블록 2702까지 "아니오" 경로를 따르며, 여기서 로직이 추가 힘 데이터를 기다린다. 임계값이 2704에서 충족되면, 방법(2700)은 블록 2704에서 블록 2706으로 "예" 경로를 따른다.

2706에서, 로직은 임계값을 충족하거나 초과하는 제1 디지털화된 FSR 입력 값에 적어도 부분적으로 기반하여 (예를 들어, FSR(1300/1800)과 연관된 제어부와 연관된 바인딩을 활성화시키기 위해) FSR 입력 이벤트를 등록할 수 있다.

2708에서, 로직은 FSR(1300/1800)에 의해 제공된 힘 데이터에 적어도 부분적으로 기반하여, 제1 시간 후 제2 시간에, 제2 디지털화된 FSR 입력 값을 결정할 수 있다. 이러한 제2 디지털화된 FSR 입력 값은 제2 시간에 FSR(1300/1800)에 의해 측정된 제2 저항 값으로부터 변환될 수 있다.

2710에서, 로직은 제2 디지털화된 FSR 입력 값이 제1 디지털화된 FSR 입력 값보다 작은지 여부(즉, FSR(1300/1800)에 의한 이전 측정 이후 FSR 입력이 감소했는지 여부)를 결정할 수 있다. 만약, 제2 디지털화된 FSR 입력 값이 제1 디지털화된 FSR 입력 값보다 작으면, 방법(2700)은 블록 2710에서 블록 2712로 "예" 경로를 따르며, 여기서 로직이 FSR(1300/1800)과 관련된 제어부에 대한 바인딩을 비활성시킬 수 있다(이는 프레스-앤드-홀드 입력와 같은 기존에 등록된 FSR 입력 이벤트를 등록 취소하는 것으로 여겨질 수 있음). 제2 디지털화된 FSR 입력 값이 블록 2710에서 제1 디지털화된 FSR 입력 값보다 작지 않은 경우, 방법(2700)은 블록 2710에서 블록 2708로 "아니오" 경로를 따르며, 여기서 로직이 FSR(1300/1800)의 추가 힘 데이터를 기다린다. 방법(2700)은 도 21에 도해되고 위에서 설명된 FSR 검출 모드를 반영할 수 있다. 따라서, 블록 2704에서 평가된 임계값은 도 21을 참조하여 설명된 기준 임계값(2102)에 대응할 수 있다.

도 28은 다수 임계값 중 제1 임계값에 대한 FSR 입력을 무시할지 여부를 결정하기 위해 시간 지연을 사용하기 위한 예시적인 방법(2800)의 흐름도이다. 도 28의 오프 페이지(off-page) 참조 "A"에 의해 도시된 바와 같이, 방법(2800)은 방법들(2400, 2500 또는 2600) 중 임의의 하나로부터 계속될 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다.

2802에서, 핸드헬드 컨트롤러(100/600)의 로직은 컨트롤러(100/600)의 FSR(1300/1800)에 의해 제공되는 힘 데이터에 적어도 부분적으로 기반하여, 제1 시간에 제1 디지털화된 FSR 입력 값을 결정할 수 있다. 이러한 제1 디지털화된 FSR 입력 값은 제1 시간에 FSR(1300/1800)에 의해 측정된 제1 저항 값으로부터 변환될 수 있다.

2804에서, 로직은 제1 디지털화된 FSR 입력 값이, (예를 들어, FSR(1300/1800)과 연관된 제어부를 바인딩하기 위한) 제1 FSR 입력 이벤트를 등록하기 위해 충족되어야 하는 제1 임계값(예를 들어, 도 22의 A1(2202))을 충족하는지 또는 초과하는지를 결정할 수 있다. 제1 FSR 입력 이벤트는 제1 동작(예를 들어, 제1 게임 메카닉)과 연관될 수 있다. 제1 임계값이 2804에서 충족되지 않으면, 방법(2800)은 블록 2804에서 블록 2802까지 "아니오" 경로를 따르며, 여기서 로직이 추가 힘 데이터를 기다린다. 임계값이 2804에서 충족되면, 방법(2800)은 블록 2804에서 블록 2806으로 "예" 경로를 따른다.

2806에서, 로직은 미리 정의된 시간(예를 들어, 도 22에서 시간 지연(t))를 모니터링하기 시작할 수 있다.

2808에서, 로직은 FSR(1300/1800)에 의해 제공된 힘 데이터에 적어도 부분적으로 기반하여, 제1 시간 후 제2 시간에, 제2 디지털화된 FSR 입력 값을 결정할 수 있다. 이러한 제2 디지털화된 FSR 입력 값은 제2 시간에 FSR(1300/1800)에 의해 측정된 제2 저항 값으로부터 변환될 수 있다.

2810에서, 로직은 제2 디지털화된 FSR 입력 값이, (예를 들어, FSR(1300/1800)과 연관된 제어부를 바인딩하기 위한) 제2 FSR 입력 이벤트를 등록하기 위해 충족되어야 하는 제2 임계값(예를 들어, 도 22의 A2(2204))을 충족하는지 또는 초과하는지를 결정할 수 있다. 제2 FSR 입력 이벤트는 제1 동작과 상이한 제2 동작(예를 들어, 제2 게임 메카닉)과 연관될 수 있고, 제2 임계값은 제1 임계값보다 더 크다. 제2 임계값이 2810에서 충족되지 않으면, 방법(2800)은 블록 2810에서 블록 2812로 "아니오" 경로를 따르며, 여기서 로직이 대기하고 미리 정의된 시간이 경과했는지 여부(예를 들어 제2 시간과 제1 시간의 차이가 미리 결정된 시간보다 작은지 여부)를 결정한다. 시간이 블록 2812에서 아직 경과되지 않은 경우, 방법(2800)은 블록 2812에서 블록 2810으로 다시 "아니오" 경로를 따라 반복된다. 시간이 블록 2812에서 경과되고 제2 임계값이 충족되지 않은 경우, 방법(2800)은 블록 2812에서 블록 2814로 "예" 경로를 따르며, 여기서 로직이 제1 임계값(예를 들어, 제1 동작 또는 게임 메카닉과 관련될 수 있음)에 대한 제1 FSR 입력 이벤트를 등록할 수 있다.

제2 임계값이 2810에서 충족되면, 방법(2800)은 블록 2810에서 블록 2816까지 "예" 경로를 따르며, 여기서 로직은 미리 정의된 시간을 평가한다. ). 시간이 블록 2816에서 아직 경과되지 않은 경우, 방법(2800)은 블록 2816에서 블록 2818로 돌아가는 "아니오" 경로를 따르며, 여기서 로직이 제1 FSR 입력 이벤트를 등록하는 것을 억제하고, 제2 임계값과 연관된 제2 FSR 입력 이벤트(예를 들어, 제2 동작 또는 게임 메카닉과 연관될 수 있음)를 등록한다. 시간이 블록 2816에서 경과되고 제2 임계값이 충족되면, 방법(2800)은 블록 2816에서 블록 2820으로 "예" 경로를 따르며, 여기서 로직은 제1 임계값에 대한 제1 FSR 입력 이벤트와 제2 임계값에 대한 제2 FSR 입력 이벤트를 모두 등록할 수 있다. 방법(2800)은 도 22에 도해되고 위에서 설명된 FSR 검출 모드를 반영할 수 있다.

도 29는 도 1의 컨트롤러(100)와 같은 핸드헬드 컨트롤러의 예시적인 구성요소를 도시하지만, 도 29에 도시된 구성 요소는 컨트롤러(600)에 의해 구현될 수도 있다. 도시된 바와 같이, 핸드헬드 컨트롤러는 전술된 제어부(예를 들어, 조이스틱, 트랙패드, 트리거 등)와 같은 하나 이상의 입력/출력(I/O) 디바이스(2902), 잠재적으로 임의의 다른 유형의 입력 또는 출력 디바이스를 포함한다. 예를 들어, I/O 디바이스(2902)는 사용자 음성 입력과 같은 오디오 입력을 수신하기 위한 하나 이상의 마이크로폰을 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 하나 이상의 카메라 또는 다른 유형의 센서(예를 들어, 관성 측정 유닛(IMU))가 핸드헬드 컨트롤러(100)의 움직임과 같은 제스처 입력을 수신하기 위한 입력 장치로서 기능할 수 있다. 일부 실시형태에서, 추가 입력 디바이스는 키보드, 키패드, 마우스, 터치 스크린, 조이스틱, 제어 버튼 등의 형태로 제공될 수 있다. 입력 디바이스(들)는 볼륨을 증가/감소시키기 위한 기본 볼륨 제어 버튼(들)뿐만 아니라 전원 및 리셋 버튼과 같은 제어 메커니즘을 더 포함할 수 있다.

한편, 출력 디바이스는 디스플레이, 조명 요소(예를 들어, LED), 촉각 느낌을 생성하기 위한 진동기, 스피커(들)(예를 들어, 헤드폰), 및/또는 기타 등등을 포함할 수 있다. 예를 들어 전원이 켜져 있을 때와 같은 상태를 나타내기 위한 간단한 조명 요소(예를 들어, LED)가 있을 수도 있다. 몇 가지 실시예가 제공되었지만, 핸드헬드 컨트롤러는 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 다른 유형의 출력 디바이스를 포함할 수 있다.

또한, 핸드헬드 컨트롤러(100)는 네트워크에 그리고/또는 하나 이상의 원격 시스템(예를 들어, 애플리케이션을 실행하는 호스트 컴퓨팅 장치, 게임 콘솔 등)에 용이하게 무선 연결하기 위한 하나 이상의 통신 인터페이스(2904)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(2904)는 Wi-Fi, 블루투스, 무선 주파수(RF) 등과 같은 다양한 무선 기술 중 하나 이상을 구현할 수 있다. 핸드헬드 컨트롤러(100)는 네트워크, 연결된 주변 디바이스, 또는 다른 무선 네트워크와 통신하는 플러그인 네트워크 디바이스에 용이하게 유선 연결하기 위한 물리적 포트를 더 포함할 수 있음을 이해해야 한다.

예시된 구현에서, 핸드헬드 컨트롤러는 하나 이상의 프로세서(2906) 및 컴퓨터 판독 가능 매체(2908)를 더 포함한다. 일부 구현에서, 프로세서(들)(2906)는 중앙 처리 장치(CPU), 그래픽 처리 장치(GPU), CPU 및 GPU 모두, 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서, 또는 당업계에 알려진 다른 처리 장치 또는 구성요소를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 본원에 기술된 기능은 적어도 부분적으로 하나 이상의 하드웨어 로직 구성요소에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 비제한적으로, 사용될 수 있는 하드웨어 로직 구성요소의 예시적 유형으로는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 주문형 집적 회로(ASIC), 주문형 표준 제품(ASSP), 시스템 온 칩 시스템(SOC), 복잡한 프로그래머블 로직 장치(CPLD) 등을 포함한다. 추가적으로, 프로세서(들)(2906) 각각은 프로그램 모듈, 프로그램 데이터, 및/또는 하나 이상의 운영 체제를 저장할 수도 있는 자체 로컬 메모리를 가질 수 있다.

일반적으로, 컨트롤러는 본원에 설명된 기술, 기능 및/또는 작동을 구현하도록 구성된 로직(예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 및/또는 펌웨어 등)을 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체(2908)는 휘발성 및 비휘발성 메모리, 임의의 방식으로 구현된 이동식 및 비이동식 매체, 또는 컴퓨터 판독 가능 지령, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 다른 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 기술을 포함할 수 있다. 이러한 메모리는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다목적 디스크(DVD) 또는 다른 광학 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 다른 자기 저장 장치, RAID 저장 시스템, 또는 원하는 정보를 저장하는 데 사용될 수 있으며 컴퓨팅 장치에 의해 액세스될 수 있는 기타 매체를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 컴퓨터 판독 가능 매체(2908)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체("CRSM")로서 구현될 수 있으며, 이는 컴퓨터 판독 가능 매체(2908)에 저장된 지령을 실행하기 위해 프로세서(들)(2906)에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 물리적 매체일 수 있다. 하나의 기본 구현에서, CRSM은 랜덤 액세스 메모리("RAM") 및 플래시 메모리를 포함할 수 있다. 다른 구현에서, CRSM은 읽기 전용 메모리("ROM"), 전기적 소거 가능 프로그래머블 읽기 전용 메모리("EEPROM"), 또는 원하는 정보를 저장하는 데 사용될 수 있으며 프로세서(들)(2906)에 의해 액세스될 수 있는 기타 유형의 매체를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.

지령, 데이터저장소 등과 같은 여러 모듈은 컴퓨터 판독 가능 매체(2908) 내에 저장되고 프로세서(들)(2906)에서 실행되도록 구성될 수 있다. 동일한 기능이 하드웨어, 펌웨어, 또는 시스템 온 칩(SOC)에서 대안적으로 구현될 수 있지만, 몇 가지 예시적인 기능 모듈이 컴퓨터 판독 가능 매체(2908)에 저장되고 프로세서(들)(2906)에서 실행되는 것으로 도시되어 있다.

운영 체제 모듈(2910)은 다른 모듈의 이익을 위해 핸드헬드 컨트롤러(100) 내에 그리고 이에 결합되는 하드웨어를 관리하도록 구성될 수 있다. 또한, 컴퓨터 판독 가능 매체(2908)는 핸드헬드 컨트롤러(100)를 애플리케이션(예를 들어, 게임 애플리케이션)을 실행하는 개인용 컴퓨팅 장치, 게임 콘솔, HMD, 원격 서버 등과 같은 하나 이상의 다른 장치와 통신 인터페이스(2904)를 통해 통신시킬 수 있는 네트워크 통신 모듈(2912)을 저장할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체(2908)는 핸드헬드 컨트롤러에서 또는 핸드헬드 컨트롤러(100)가 결합하는 컴퓨팅 장치에서 실행되는 게임(또는 다른 애플리케이션)과 연관된 데이터를 저장하기 위한 게임 세션 데이터베이스(2914)를 더 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체(2908)는 개인용 컴퓨팅 장치, 게임 콘솔, HMD, 원격 서버 등과 같은 핸드헬드 컨트롤러(100)가 결합하는 장치와 연관된 데이터를 저장하는 디바이스 기록 데이터베이스(2916)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체(2908)는 핸드헬드 컨트롤러(100)가 게임 컨트롤러로서 기능하도록 구성하는 게임 제어 지령(2918), 및 핸드헬드 컨트롤러(100)가 다른 비게임 장치의 컨트롤러로서 기능하도록 구성하는 범용 제어 지령(2920)을 더 저장할 수 있다.

달리 표시되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에 사용된 양을 표현하는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수정된 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 명세서 및 첨부된 청구범위에 기재된 수치 매개 변수는 본 개시내용에 의해 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다. 청구범위에 대한 균등물의 원칙의 적용을 제한하려는 시도는 아니고, 최소한, 각 수치 매개 변수는 적어도 보고된 유효 숫자의 수를 고려하고 일반적인 반올림 기술을 적용하여 해석되어야 한다. 명확성이 더 요구되는 경우, 용어 "약"이 언급된 수치 또는 범위와 함께 사용될 때 당업자에 의해 합리적으로 부여된 의미를 갖는다. 즉, 명시된 값의 ± 20%, 명시된 값의 ± 19%; 명시된 값의 ± 18%; 명시된 값의 ± 17%; 명시된 값의 ± 16%; 명시된 값의 ± 15%; 명시된 값의 ± 14%; 명시된 값의 ± 13%; 명시된 값의 ± 12%; 명시된 값의 ± 11%; 명시된 값의 ± 10%; 명시된 값의 ± 9%; 명시된 값의 ± 8%; 명시된 값의 ± 7%; 명시된 값의 ± 6%; 명시된 값의 ± 5%; 명시된 값의 ± 4%; 명시된 값의 ± 3%; 명시된 값의 ± 2%; 또는 명시된 값의 ± 1% 범위 내로, 언급된 값 또는 범위보다 다소 더 많거나 다소 적은 것을 나타낸다.

기술 요지는 구조적 특징에 특정적인 언어로 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 정의된 기술 요지가 반드시 기술된 특정 특징에 제한되지는 않는다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 특정 특징은 청구범위를 구현하는 예시적인 형태로 개시된다.

본 개시내용은 본원에서 특정 예시적인 실시형태를 참조하여 설명되지만, 당업자는 본 개시내용이 이에 제한되지 않음을 인식할 것이다. 본 개시내용의 다양한 특징 및 양태가 개별적으로 또는 공동으로 그리고 가능하게는 상이한 환경 또는 적용에 사용될 수 있다는 점이 고려된다. 예를 들어, 오른손 컨트롤러와 관련하여 도시된 특징부는 왼손 컨트롤러에서도 구현될 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적이기보다는 도해적이고 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 예를 들어, "바람직하게는"이라는 단어 및 "바람직하지만 반드시 그런 것은 아님"이라는 구절이 "반드시 그런 것은 아니지만"의 의미를 일관되게 포함하거나 선택적으로 포함하기 위해 본원에서 동의어로 사용된다. "포함하는", "갖는" 및 "구비하는"은 개방형 용어이다.

Claims

핸드헬드 컨트롤러로서,
컨트롤러 본체; 및
상기 컨트롤러 본체 내에 장착된 힘 감지 저항(FSR: force sensing resistor)으로서,
폴리이미드로 만들어지고, 제1 기판의 전면에 배치된 전도성 물질을 갖는 상기 제1 기판;
가요성이고, 제2 기판의 후면에 배치된 저항성 물질을 갖는 상기 제2 기판으로서, 상기 제1 기판 상에 배치되는, 상기 제2 기판; 및
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재된 하나 이상의 스페이서 층을 포함하는, 상기 FSR을 포함하는, 핸드헬드 컨트롤러.
제1항에 있어서, 상기 제2 기판 상에 배치되고, 상기 제2 기판의 전면에 힘을 전달하도록 구성된 액추에이터를 더 포함하는, 핸드헬드 컨트롤러.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러 본체는 핸들을 포함하고,
상기 FSR은 상기 핸들 내에 장착된 구조체의 평면 표면에 장착되고,
상기 FSR은 상기 핸들의 외부 표면에 가해지는 힘의 양에 대응하는 저항 값을 측정하도록 구성되는, 핸드헬드 컨트롤러.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러 본체는 적어도 하나의 엄지-작동식 제어부를 포함하고,
상기 FSR은 상기 적어도 하나의 엄지-작동식 제어부 아래에 장착된 구조체의 평면 표면에 장착되고,
상기 FSR은 상기 적어도 하나의 엄지-작동식 제어부에 가해진 힘의 양에 대응하는 저항 값을 측정하도록 구성되는, 핸드헬드 컨트롤러.
제1항에 있어서,
상기 전도성 물질은 상기 제1 기판의 전면 상에 배치된 복수의 맞물린 금속 핑거를 포함하고,
상기 복수의 맞물린 금속 핑거는 베이스 구리 물질 및 상기 베이스 구리 물질 상부의 금 물질을 포함하는 금 도금 구리로 제조되고,
상기 금 물질은 상기 베이스 구리 물질과 직접 접촉하는, 핸드헬드 컨트롤러.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 스페이서 층은
상기 제1 기판의 주변부에서 상기 제1 기판 상에 배치된 폴리이미드의 커버레이로서, 상기 전도성 물질의 주변 부분을 덮고, 상기 전도성 물질의 나머지 부분을 상기 커버레이에 의해 커버되지 않도록 남겨 놓은 상기 커버레이; 및
상기 커버레이 상에 배치된 접착제 층으로서, 상기 전도성 물질의 나머지 부분을 상기 접착제 층에 의해 덮이지 않게 남겨 두고, 상기 커버레이의 일 부분을 상기 접착제 층으로 덮이지 않게 남겨 두어 공기가 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 공간에서 들어오거나 빠져나갈 수 있는 에어 갭을 생성하는, 상기 접착제 층을 포함하는, 핸드헬드 컨트롤러.
제6항에 있어서, 상기 제2 기판 상에 배치되고, 상기 제2 기판의 전면에 힘을 전달하도록 구성된 액추에이터를 더 포함하되,
상기 커버레이 및 상기 접착제 층에 의해서 덮이지 않은 상기 전도성 물질의 나머지 부분의 영역은 상기 FSR의 활성 영역에 해당하고,
상기 액추에이터는 상기 활성 영역의 80%를 덮고, 상기 액추에이터는 상기 FSR의 활성 영역의 중심과 동심인, 핸드헬드 컨트롤러.
힘 감지 저항기(FSR)로서,
폴리이미드로 만들어지고, 제1 기판의 전면에 배치된 전도성 물질을 갖는 상기 제1 기판;
가요성이고, 제2 기판의 후면에 배치된 저항성 물질을 갖는 상기 제2 기판으로서, 상기 제1 기판 상에 배치되는, 상기 제2 기판; 및
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재된 하나 이상의 스페이서 층을 포함하는, FSR.
제8항에 있어서, 상기 제2 기판 상에 배치되고, 상기 제2 기판의 전면에 힘을 전달하도록 구성된 액추에이터를 더 포함하는, FSR.
제8항에 있어서,
상기 전도성 물질은 상기 제1 기판의 전면 상에 배치된 복수의 맞물린 금속 핑거를 포함하고,
상기 복수의 맞물린 금속 핑거는 베이스 구리 물질 및 상기 베이스 구리 물질 상부의 금 물질을 포함하는 금 도금 구리로 제조되고,
상기 금 물질은 상기 베이스 구리 물질과 직접 접촉하는, FSR.
제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 스페이서 층은
상기 제1 기판의 주변부에서 상기 제1 기판 상에 배치된 폴리이미드의 커버레이로서, 상기 전도성 물질의 주변 부분을 덮고, 상기 전도성 물질의 나머지 부분을 상기 커버레이에 의해 커버되지 않도록 남겨 놓은 상기 커버레이; 및
상기 커버레이 상에 배치된 접착제 층으로서, 상기 전도성 물질의 나머지 부분을 상기 접착제 층에 의해 덮이지 않게 남겨 두고, 상기 커버레이의 일 부분을 상기 접착제 층으로 덮이지 않게 남겨 두어 공기가 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 공간에서 들어오거나 빠져나갈 수 있는 에어 갭을 생성하는, 상기 접착제 층을 포함하는, FSR.
제11항에 있어서, 상기 제2 기판 상에 배치되고, 상기 제2 기판의 전면에 힘을 전달하도록 구성된 액추에이터를 더 포함하되,
상기 커버레이 및 상기 접착제 층에 의해서 덮이지 않은 상기 전도성 물질의 나머지 부분의 영역은 상기 FSR의 활성 영역에 해당하고,
상기 액추에이터는 상기 활성 영역의 80%를 덮고, 상기 액추에이터는 상기 FSR의 활성 영역의 중심과 동심인, FSR.
제11항에 있어서, 상기 접착제 층의 두께는 50 마이크론인, FSR.
제8항에 있어서,
상기 전도성 물질은 상기 제1 기판의 전면 상에 배치된 복수의 맞물린 금속 핑거를 포함하고,
상기 복수의 맞물린 금속 핑거 중 인접한 금속 핑거 쌍 사이의 거리는 0.2 밀리미터(mm)이고,
상기 복수의 맞물린 금속 핑거의 각 금속 핑거의 폭은 0.2 mm인, FSR.
제8항에 있어서, 상기 제2 기판 상에 배치되고, 상기 제2 기판의 전면에 힘을 전달하도록 구성된 액추에이터를 더 포함하되, 상기 액추에이터는 상기 힘을 받을 때 변형되는 순응성 물질로 만들어지는, FSR.
제8항에 있어서, 상기 FSR은 핸드헬드 컨트롤러 내의 구조체의 평면 표면에 장착되는, FSR.
제16항에 있어서,
상기 구조체는 상기 핸드헬드 컨트롤러의 핸들 내에 장착되고,
상기 FSR은 상기 핸들의 외부 표면에 가해지는 힘의 양에 대응하는 저항 값을 측정하도록 구성되는, FSR.
제16항에 있어서,
상기 구조체는 상기 핸드헬드 컨트롤러의 엄지-작동식 제어부 내에 장착되고,
상기 FSR은 상기 엄지-작동식 제어부에 가해진 힘의 양에 대응하는 저항 값을 측정하도록 구성되는, FSR.
힘 감지 저항기(FSR)의 제조 방법으로서,
폴리이미드로 만들어지고, 제1 기판의 전면에 배치된 구리 클래드 층을 갖는 상기 제1 기판을 형성하는 단계;
상기 제1 기판의 전면 상에 복수의 맞물린 구리 핑거를 형성하기 위해 상기 구리 클래드 층을 에칭하는 단계;
금 도금된 핑거를 생성하기 위해 상기 복수의 맞물린 구리 핑거 상에 금 도금 층을 증착하는 단계;
상기 제1 기판 위에 상기 하나 이상의 스페이서 층을 제공하여 상기 금 도금된 핑거의 일 부분을 하나 이상의 스페이서 층에 의해 덮이지 않게 남기는 단계; 및
가요성이고, 제2 기판의 후면 상에 배치된 저항성 물질을 갖는 상기 제2 기판을 상기 제1 기판 위에 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
제19항에 있어서, 상기 제2 기판 상에 액추에이터를 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제19항에 있어서, 상기 제1 기판 위에 상기 하나 이상의 스페이서 층을 제공하는 단계는,
폴리이미드의 커버레이를 상기 제1 기판의 주변에서 상기 제1 기판 상에 증착하는 단계로서, 상기 커버레이는 상기 금 도금된 핑거의 주변 부분을 덮고, 상기 금 도금된 핑거의 일 부분은 상기 커버레이에 의해 덮이지 않은 상태로 남아 있는 상기 금 도금된 핑거의 나머지 부분을 포함하는, 상기 증착하는 단계; 및
상기 금 도금된 핑거의 나머지 부분이 접착제 층에 의해 덮이지 않게 남아 있도록, 그리고 상기 커버레이의 섹션이 상기 접착제 층에 의해 덮이지 않게 남겨져 공기가 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 공간에 들어오거나 빠져나가는 것을 허용하는 에어 갭을 생성하도록 상기 커버레이 상에 상기 접착제 층을 증착하는 단계를 포함하는, 방법.
제19항에 있어서, 상기 복수의 맞물린 구리 핑거를 형성하기 위해 상기 구리 클래드 층을 에칭하는 단계는, 상기 복수의 맞물린 구리 핑거 중 인접한 구리 핑거 쌍 사이에 0.2 mm의 거리를 생성하기 위해 0.2 mm의 폭을 갖는 구리 물질의 스트립을 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
제19항에 있어서, 상기 제1 기판 위에 상기 제2 기판을 제공하는 단계 후에,
상기 제1 기판의 일 부분이 상기 제2 기판의 전면 상에 배치되도록 상기 제1 기판의 상기 일 부분을 상기 제2 기판 주위에 감싸는 단계; 및
상기 액추에이터를 상기 제1 기판의 상기 일 부분에 부착하는 단계를 더 포함하는, 방법.