具有连杆机构的触摸表面组件的制作方法_2

文档序号:8449159阅读:来源:国知局
有滚动、俯仰和偏航,且相关联的触摸表面保持相对水平,且在其从未压制位置运动到压制位置期间大致处于相同的定向。
[0021]在各种实施例中,与竖直-侧向行进相关联的侧向运动可通过增加对于在压制方向上的给定量的竖直行进来说的总键行进来改善键的触摸感觉。在各种实施例中,竖直-侧向行进还通过给予使用者以触摸表面行进大于实际行进的竖直距离的感受来提高触摸感觉。例如,竖直-侧向行进的侧向分量可将切向摩擦力施加到与触摸表面接触的指垫的皮肤上,且引起使用者察觉为附加竖直行进的皮肤和指垫的变形。这然后产生更大竖直行进的触摸错觉。在一些实施例中,在键在返回行程中从压制位置回到未压制位置还涉及使用侧向运动来模拟更大的竖直行进。
[0022]为了允许键盘100的键120具有竖直-侧向行进,键120为键组件的部分,其每个包括如下机构,该机构实现平面平移的机构、通过将相关联的键帽保持在未压制位置来准备好键120、且使键120回到未压制位置。一些实施例还包括用于调平键帽的机构。一些实施例利用针对各个功能的单独的机构来实现这些功能,而一些实施例使用同一机构实现了两个或更多个这些功能。例如,"偏压〃机构可提供准备功能、返回功能或准备功能和返回功能两者。提供准备功能和返回功能两者的机构在本文中称为"准备/返回"机构。作为另一个实例,调平/平面平移实现机构可调平和实现平面平移。作为另一个实例,其他的功能组合可由同一机构提供。
[0023]键盘100可使用用于检测键盘100的键的压制的任何适合的技术。例如,键盘100可使用基于常规电阻膜片开关技术的键开关矩阵。键开关矩阵可置于键120下方,且构造成生成信号以在键120被压制时表明键压制。作为备选,示例性键盘100可使用其它键压制检测技术来检测与键120的位置或运动的细小变化或大变化相关联的任何变化。示例性键压制检测技术包括各种电容、电阻、电感、磁性、力或压力、线性或角应变或位移、温度、气味、超声、光和其它适合的技术。利用这些技术中的许多种,可限定一个或多个预设或可变的阈值,以用于识别压制和释放。
[0024]作为特定实例,电容传感器电极可设置在触摸表面下方,且检测由触摸表面的压制状态中的变化引起的电容变化。电容传感器电极可使用基于传感器电极与触摸表面之间的电容耦合中的变化的"自我电容"(或"绝对电容")感测方法。在一些实施例中,触摸表面是部分或完全传导的,或传导元件附接到触摸表面上,且保持在恒定电压(如,系统接地)下。触摸表面的位置变化改变触摸表面下方的传感器电极附近的电场,因此改变了测量的电容耦合。在一个实施方式中,绝对电容感测方法利用下覆触摸表面的电容传感器电极操作,相对于基准电压(例如,系统接地)来调制传感器电极,且检测该传感器电极与触摸表面之间的电容耦合,以测量触摸表面的压制状态。
[0025]一些电容实施方式使用基于传感器电极之间的电容耦合的变化的〃交互电容"(或"跨越电容")感测方法。在各种实施例中,触摸表面邻近传感器电极的迫近度改变了传感器电极之间的电场,因此改变了测得的电容耦合。触摸表面可为传导性或非传导性的,电驱动的或浮动的,只要其运动引起传感器电极之间的电容耦合中的可测量的变化。在一些实施方式中,跨越电容感测方法通过检测一个或多个发射器传感器电极(也为"发射器")与一个或多个接收器传感器电极(也为"接收器")之间电容耦合来操作。发射器传感器电极可相对于基准电压(例如,系统接地)调制,以传输发射器信号。接收器传感器电极可相对于基准电压保持大致恒定,以便于接收所得的信号。所得的信号可包括对应于一个或多个发射器信号和/或一个或多个环境干涉源(例如,其它电磁信号)的影响。传感器电极可为专用发射器或接收器,或可构造成执行发射和接收两者。
[0026]在一个实施方式中,跨越容器感测方法利用下覆具有触摸表面、一个发射器和一个接收器的构件的两个电容传感器电极来操作。由接收器接收到的所得的信号受发射器信号和具有触摸表面的构件的位置影响。
[0027]在一些实施例中,用于检测触摸表面压制的传感器系统还可检测预先压制。例如,电容传感器系统还可能检测到使用者轻微接触触摸表面,且将其与触摸表面的压制进行区分。这种系统可支持多级触摸表面输入,这可不同地响应于轻触和压制。
[0028]一些实施例构造成通过力对传感器信号的影响来测量施加到触摸表面上的力的量。即,触摸表面的下压量与一个或多个特定传感器读数相关联,使得压制力的量可从传感器读数确定。
[0029]在一些实施例中,用于感测的基底还用于提供与触摸表面相关联的背光。作为特定实例,在使用下覆触摸表面的电容传感器的一些实施例中,电容传感器电极设置在半透明或透明电路基底上,如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、另一聚合物或玻璃。这些实施例中的一些使用电路基底作为用于背光照射出可通过触摸表面看到的符号的光导系统的一部分。
[0030]图1还示出了下文将论述的相对于键盘100的键122截取的截面线A_A’。
[0031]键盘100可整体结合到膝上型计算机中,其包括由具有用于响应键压制的适合的处理器可执行指令的一个或多个IC(集成电路)形成的一个或多个处理系统。这些指令指示适合的IC来操作键盘传感器,以确定键是否被压制(或压制的程度),且向膝上型计算机的主CPU提供压制状态的指示或向膝上型计算机的使用者提供压制状态的响应。
[0032]尽管本文所述的方向术语“竖直-侧向行进”、“感测技术”和“实施方式选择”集中于键盘100,但这些论述容易地类推到本文所述的其它触摸表面和装置。
[0033]根据本文所述的技术的各种实施例(包括没有金属咬合顶或橡胶顶的实施例)提供了类似于图2的曲线210的力响应曲线。许多触觉键盘的键实施例使用不小于0.4且不大于0.6的咬合比。其它触觉键盘的键实施例可使用这些范围外的咬合比,如,不小于0.3且不大于0.5,以及不小于0.5且不大于0.7ο
[0034]其它实施例提供了具有其它形状的其它响应曲线,包括具有呈线性或非线性的力与键的行进的关系的那些。示例性非线性关系包括分段线性的那些、包含线性区段和非线性区段的那些,或具有恒定变化的斜率的那些。力响应曲线还可为非单调的、单调的或严格单调的。
[0035]例如,根据本文所述的技术制作的键120可构造成提供由曲线210所示的响应,或任何适合的响应曲线。施加到使用者上的反作用力可相对于键的总行进量、沿压制方向的键的行进量,或沿侧向方向的键的行进量来线性地或非线性地增大。作为特定实例,施加的力可相对于键行进量以恒定斜率增大直到相对于其未压制位置的力或键移动的第一量,且然后平稳(具有恒定的力)或减小直到力或键移动的第二量。
[0036]图3A-3B为第一示例性触摸表面组件的简化截面视图。键组件300可用于实施各种键,包括键盘100的键122。在其中图3A-3B绘出键122的实施例中,这些图示出了键122的A-A’截面视图。图3A示出了处于未压制位置的示例性键组件300,且图3B示出了处于压制位置的相同的键组件300。键组件300还可用于使用键的其它装置,包括除键盘100之外的键盘和任何其它适合的使用键的装置。此外,类似于键组件300的组件可用于启用非键触摸表面组件,如按钮、不透明的触摸板、触摸屏,或本文所述的任何启用触摸的系统。
[0037]键组件300包括使用者可见且构造成由使用者压制的键帽310、准备/返回机构320和底座340。键帽310的未压制和压制位置沿压制方向和正交于压制方向的第一侧向方向间隔开。压制方向类似于在没有侧向键运动的常规键盘中存在的键运动,处于负Z方向,且为压制和键运动的主要方向。在许多键盘中,压制方向正交于键的键帽或底座的触摸表面,使得使用者将认为压制方向是朝底座向下。
[0038]键组件300的构件可由任何适合的材料制成,包括塑料,如,聚碳酸酯(PC)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、尼龙和乙缩醛,金属,如钢和铝,弹性体如橡胶,以及各种其它材料。在各种实施例中,键帽310构造成是大致刚性的,使得键帽310的触摸表面对于独立的人类感官来说看起来是在正常操作期间随在其未压制位置与压制位置之间的刚性本体运动进行移动。
[0039]准备/返回机构320为一类〃偏压机构〃,其提供了准备和返回功能两者。准备/返回机构320在键压制操作的至少一部分期间物理地偏压键帽310。将注意的是,如果其在键压制操作的至少一部分期间偏压键帽310,则仅提供准备或返回功能的机构还可称为"偏压机构"。准备/返回机构320构造成在其未压制位置保持键帽310,以便键帽310准备由使用者压制。此外,准备/返回机构320还构造成响应于对键帽310的压制力的释放来使键帽310部分地或完全地回到未压制位置。压制力的释放可为压制力的除去,或压制力的充分减小,使得键组件能够使键帽310回到未压制位置,这是正常操作。在图3的示例性实施例中,键组件300使用磁性耦合的构件322,324来形成准备/返回机构320。磁性耦合构件322,324可都包括磁体,或一个可包括磁体,而另一个包括磁性耦合的材料,如,含铁材料。尽管磁性耦合的构件322,324分别示为单个矩形形状,但磁性耦合构件322,324中的任一者或两者可包括非矩形截面,或包括具有相同或不同截面的多个磁性耦合子构件。例如,磁性耦合构件322或324可包括抵靠含铁U形子构件的中心部分设置的磁性盒形子构件。
[0040]在一些实施方式中,磁性耦合构件322物理地附接到邻近键帽310的框或底座上。磁性耦合的构件324物理地附接到键帽上,且与磁性耦合的构件322磁性地相互作用。磁性耦合的构件322,324的物理附接可为直接的或间接的(经由一个或多个中间构件而间接地),且可通过压配合、粘合剂或任何其它技术或技术组合来实现。克服磁性耦合(例如,克服磁性吸引或排斥)的键帽上所需的压制力的量可基于涉及的磁性耦合构件322,324的尺寸、类型、形状和位置被定制。
[0041]键组件300包括平面平移实现(PTE)机构330,其构造成在其在未压制位置与压制位置之间移动时将平面平移给予键帽310,使得侧向运动的非零分量出现。PTE机构330由键帽310和底座340的部分形成,且包括设置在底座340上的四个斜面(在图3A-B中可看到两个斜面331,332)。这四个斜面定位成使得它们在组装键组件300时邻近键帽310的转角。在图3A-B中所示的实施例中,这四个斜面(包括斜面331,332)
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1