用于能显示的键盘、键区或其它用户输入设备的透光键组件的制作方法
【专利说明】用于能显示的键盘、键区或其它用户输入设备的透光键组 件
[0001] 本申请是申请日为2011年1月5日、申请号为201180069034. 0(PCT/ US2011/020214)并且名称为"用于能显示的键盘、键区或其它用户输入设备的透光键组件" 的发明的分案申请。
技术领域
[0002] 本公开总体地设及包括透光部分和弹性元件、结构或机构的键、按钮或促动器 (ac化ator)，透光部分和弹性元件、结构或机构被配置为在用户实施或用户指引所述键、按 钮或促动器促动或移位时向用户提供触觉反馈。键、按钮或促动器包括在所述键、按钮或促 动器的外周布置的电动机械接触元件，其中电动机械接触元件是可移位的，W接触电动机 械开关，从而促动电动机械开关。本公开进一步设及各种用户输入设备，各种用户输入设备 被配置用于通过该样的键向用户提供光学信号。
【背景技术】
[0003] 传统上，键盘用于促进、使能或传递用户输入到计算设备（例如台式计算机W及 便携式计算机）中。传统键盘机构具有如下功能或优点，即对键盘上的键的用户促动向用 户提供即时的或基本即时的触觉反馈。传统的键盘典型地由代表不同字母数字字符的多排 键组成。此外，传统键盘还具有与由字母数字图标F1至F12代表的特定功能关联的一排键。 在传统键盘上一般还找到表示特定功能（例如插入功能、向上翻页及向下翻页功能W及删 除功能）的更多键。
[0004] 典型地，键帽是在由计算机键盘承载的键开关上方放置的小塑料盖。传统上，键帽 用来表示或显示键帽对应的字母数字字符或者与字母数字字符关联的功能。通常，用户实 施的键帽的移位或按下导致在所述键帽下方放置的对应键开关的促动。
[0005] 近来，对键盘、键W及键帽做出数种修改。例如，已开发出多种键盘，该多种键盘被 配置为允许光穿过键盘的特定部分或区域，例如在所述键盘的特定多排键上或沿所述键盘 的特定多排键。键盘上的特定区域或特定键的照亮能够帮助将键盘的不同区域彼此区分， 还能够促进将键盘上的不同键彼此区分。美国专利U. S. 4, 449, 024公开允许光穿过特定键 帽的被照明键盘。此外，美国专利申请U. S. 9/755, 062公开具有键帽的键盘，每个键帽具有 不同的透明数字字母标号。U. S. 9/755, 062的键盘的每个键帽由不透明外壳W及透明字母 数字标号组成。光只可透过透明字母数字标号，从而使能够区分由键盘承载的不同键。
[0006] 与传统的键盘关联的显著缺点或局限是由所述键盘的单独键显示的静态信息，例 如静态字母和数字。与触摸屏界面不同，现今的传统键盘不向用户提供动态改变的界面，用 户能够经由动态改变界面引入输入、指令和/或命令。
[0007] 触摸屏界面正变得越来越流行。包含触摸屏的计算机和其它电子产品（例如苹果 的iPhone?)向用户提供控制所述计算机（例如向所述计算机提供输入）的相对更直观的 方式。此外，触摸屏界面允许程序员提供定制界面，定制界面可能是特殊应用需要的和/或 对特殊应用有利的。然而，与传统触摸屏界面关联的常见缺点是缺少对客户的强健触知或 触觉反馈，W确认用户指引的触摸屏输入。
[000引触知触摸屏界面（即在触摸屏输入时向用户提供触觉反馈的触摸屏界面）已生成 越来越多的商业关注。例如，LG◎和王星◎已引入包含基于振动的触知反馈系统的手机及 移动电话。然而，该样的基于振动的触知反馈系统制造、装配和/或维护起来相对复杂且昂 贵。此外，基于振动的触知反馈系统可能不适合于快速的和/或短持续时间的多次连续用 户输入。
[0009] 美国专利申请U.S. 11/388, 224公开一种能够相对于触摸屏界面放置的（例如在 触摸屏界面的表面上放置的）用于向用户提供触觉反馈的盖结构。该盖结构能够被定型和 配置为将用户的手指引导至触摸屏上的期望位置。然而，存在与U.S. 11/388, 224的盖结构 关联的人本体工学缺点或问题。此外，U.S. 11/388, 224的盖结构对经由触摸屏提供与特定 个别用户输入关联的快速和/或准确触觉反馈是不足够强健的。
[0010] 此外，美国专利申请U.S. 10/235, 162公开一种触摸屏触觉反馈系统。利用 U.S. 10/235, 162的触摸屏触觉反馈系统，包括键的键盘机械地与触摸屏面板接合。键盘的 键能够由用户物理地移位，W接触触摸屏面板，从而使能经由所述触摸屏面板的用户指引 的输入。键的物理移位向用户提供与用户指引的输入关联的触觉响应或反馈。
[0011] 然而，现有触摸屏通常不能支持、适应或跟上快速的用户促动或输入，例如用户实 施的每分钟超过100次促动或输入的连续促动。因此，触摸屏的使用可能不适用于常规需 要和/或期望快速用户促动或输入的应用，例如不适用于游戏应用。
【发明内容】
[0012] 根据本公开的第一方面，公开一种设备，所述设备包括本体，所述本体包括光可穿 透部位，所述本体被配置为能相对于一表面在第一位置和第二位置之间弹性地移位，所述 第二位置比所述第一位置位于更接近所述表面处。所述设备还包括开关促动器，所述开关 促动器被设置在所述光可穿透部位的由所述光可穿透部位的边界限定的区域的外部。所述 开关促动器能响应于所述本体的移位而朝向所述表面移位。所述设备进一步包括光学膜， 所述光学膜（i)由所述本体的所述光可穿透部位承载W及（ii)联接至所述本体的所述光 可穿透部位二者之一，其中穿过所述光可穿透部位透射的光的角度至少部分取决于所述光 学膜的一组光学属性。
[0013] 根据本公开的第二方面，公开一种计算机鼠标，所述计算机鼠标包括显示屏，所述 显示屏被配置为输出可变图像内容。所述计算机鼠标包括计算机鼠标外壳，所述计算机鼠 标外壳承载相对于所述显示屏设置的一组透光的能移位的结构。所述一组透光的能移位的 结构中每个透光的能移位的结构包括本体，所述本体包括光可穿透部位和开关促动器。所 述本体被配置为能相对于所述显示屏在第一位置和第二位置之间弹性地移位，所述第二位 置位于更接近所述显示屏处。所述开关促动器被设置在所述光可穿透部位的由所述光可穿 透部位的边界限定的区域的外部。所述开关促动器能响应于所述本体的移位而朝向所述显 示屏移位，其中所述光可穿透部位的区域是所述本体的由所述本体的边界限定的区域的至 少约75%。
[0014] 根据本公开的第=方面，公开一种设备，所述设备包括本体，所述本体被配置为能 相对于一表面在第一位置和第二位置之间弹性地移位，所述第二位置比所述第一位置位于 更接近所述表面处。所述设备还包括偏离枢轴机构，所述偏离枢轴机构联接至所述本体且 被配置为将所述本体偏置在所述第一位置。所述偏离枢轴机构限定枢轴，所述本体能围绕 所述枢轴枢转，所述枢轴位于（i)沿所述本体的边界处W及（ii)所述本体的由所述本体的 边界限定的区域的外部二者之一。在所述本体在所述第一位置和所述第二位置之间移位期 间所述本体围绕所述枢轴枢转。此外，所述设备包括开关促动器，所述开关促动器联接至所 述本体并且被放置（i)在所述本体的边界处W及（ii)在所述本体的区域的外部二者之一， 所述开关促动器能响应于所述本体的移位而朝向所述表面移位。
[0015] 根据本公开的第四方面，公开一种设备，所述设备包括本体，所述本体被配置为能 相对于一表面在第一位置和第二位置之间弹性地移位，所述第二位置比所述第一位置位于 更接近所述表面处，所述表面（i)包括一组表面磁体W及（ii)与一组表面磁体关联二者之 一。所述设备还包括一组设备磁体，所述一组设备磁体联接至所述本体且被配置为利用所 述一组表面磁体生成电磁场。所述电磁场（i)促进所述本体在所述第一位置的偏置W及 (ii)实施所述本体在所述第一位置的偏置二者之一，所述一组设备磁体被放置（i)在所述 本体的边界处W及（ii)在所述本体的由所述本体的边界限定的区域的外部二者之一。所 述一组表面磁体和所述一组设备磁体之间生成的所述电磁场提供与所述本体从所述第一 位置朝向所述第二位置的移位关联的抵抗。
[0016] 根据本公开的第五方面，提供一种用于制造设备的方法。所述方法包括形成本体， 将所述本体配置为能相对于一表面在第一位置和第二位置之间弹性地移位，所述第二位置 比所述第一位置位于更接近所述表面处。所述方法还包括形成由所述本体承载的光可穿透 部位，W及将开关促动器设置在所述光可穿透部位的由所述光可穿透部位的边界限定的区 域的外部。所述开关促动器能响应于所述本体的移位而朝向所述表面移位。此外，所述方 法包括提供光学膜，所述光学膜（i)由所述本体的所述光可穿透部位承载W及（ii)联接至 所述本体的所述光可穿透部位二者之一，其中穿过所述本体的所述光可穿透部位透射的光 的角度至少部分取决于所述光学膜的一组光学属性。
[0017] 根据本公开的第六方面，公开一种用于装配计算机鼠标的方法。所述方法包括提 供被配置为输出可变图像内容的显示屏，W及相对于所述显示屏设置一组透光的能移位的 结构。所述一组透光的能移位的结构由计算机鼠标外壳承载。所述一组透光的能移位的结 构中每个透光的能移位的结构包括本体，所述本体包括光可穿透部位和开关促动器。将所 述本体配置为能相对于所述显示屏在第一位置和第二位置之间弹性地移位，所述第二位置 位于更接近所述显示屏处。将所述开关促动器设置在所述光可穿透部位的由所述光可穿透 部位的边界限定的区域的外部。所述开关促动器能响应于所述本体的移位而朝向所述显示 屏移位。所述光可穿透部位的区域是所述本体的由所述本体的边界限定的区域的至少约 75%。
[0018] 根据本公开的第走方面，公开一种用于制造设备的方法。所述方法包括形成本体， 所述本体能相对于一表面在第一位置和第二位置之间弹性地移位，所述第二位置比所述第 一位置位于更接近所述表面处。此外，所述方法包括将偏离枢轴机构联接至所述本体，将所 述偏离枢轴机构配置为将所述本体偏置在所述第一位置，所述偏离枢轴机构限定枢轴，所 述本体能围绕所述枢轴枢转，所述枢轴位于（i)沿所述本体的边界处W及（ii)所述本体的 由所述本体的边界限定的区域的外部二者之一，在所述本体在所述第一位置和所述第二位 置之间移位期间所述本体围绕所述枢轴枢转。所述方法进一步包括将开关促动器联接至所 述本体，将所述开关促动器放置（i)在所述本体的边界处W及（ii)在所述本体的区域的外 部二者之一，所述开关促动器能响应于所述本体的移位而朝向所述表面移位。
[0019] 根据本公开的第八方面，提供一种用于制造设备的方法。所述方法包括形成本体， 所述本体能相对于一表面在第一位置和第二位置之间弹性地移位。所述第二位置比所述第 一位置位于更接近所述表面处。所述表面包括一组表面磁体或与一组表面磁体关联。所述 方法还包括联接一组设备磁体，所述一组设备磁体联接至所述本体且被配置为利用所述一 组表面磁体生成电磁场。所述电磁场促进或实施所述本体在所述第一位置的偏置。将所述 一组设备磁体放置（i)在所述本体的边界处W及（ii)在所述本体的由所述本体的边界限 定的区域的外部二者之一。在所述一组表面磁体和所述一组设备磁体之间生成的所述电磁 场提供与所述本体从所述第一位置朝向所述第二位置的移位关联的抵抗。
【附图说明】
[0020] 下文参照附图描述本公开的实施例，其中：
[0021] 图1A是根据本公开实施例的包括透光的触觉键组件的能显示的键盘装置的示意 图；
[0022] 图1B是根据本公开特定实施例的图1A的装置的计算机鼠标版本的外部图；
[0023] 图1C是根据本公开特定实施例的图1B的计算机鼠标版本的剖视图；
[0024] 图2A示出根据本公开特定实施例的相对于显示屏布置的两个键的等轴测视图， 每个键包括偏离枢轴键机构；
[0025] 图2B示出包括图2A的偏离枢轴键机构的两个键的俯视剖视图；
[0026] 图3A示出根据本公开特定实施例的包括一组平衡弹黃的键；
[0027] 图3B示出根据本公开特定实施例的包括一组屈曲弹黃的键；
[002引图3C示出根据本公开实施例的屈曲弹黃构造或设计；
[0029] 图4A示出根据本公开实施例的包括由一组旋转平衡弹黃承载的本体的键；
[0030] 图4B示出图4A的一组旋转平衡弹黃的等轴测视图；
[0031] 图4C是图4A的键的俯观察角视图；
[0032] 图5A示出根据本公开实施例的磁斥式机构；
[0033] 图5B示出根据本公开实施例的具有对于图5A的磁斥式机构的可替代设计或构造 的磁斥式机构；
[0034] 图6是根据本公开特定实施例的用于制造或生产键的过程的流程图；W及
[0035] 图7是根据本公开特定实施例的用于制造或装配包括表面和多个键的系统的过 程的流程图。
【具体实施方式】
[0036] 本公开的实施例设及包括键、按钮及促动器，键、按钮及促动器包括具有透光部分 或部位（也称为光可穿透或透光部分或部位）的本体W及联接至本体的弹性结构、元件、支 架或机构。弹性结构、元件、支架或机构被配置用于在用户实施、用户控制或用户指引所述 键、按钮及促动器促动或移位时向用户提供触觉反馈。键、按钮及促动器包括可联接至本体 的开关促动器，例如电动机械开关促动器或电动机械接触元件。将开关促动器放置或设置 在本体的外周或边界处，例如沿本体的侧边或边缘或在本体的拐角处或在与本体相距一距 离处。键、按钮及促动器能够联接至透光表面或屏幕（或光学显示屏或表面）、由透光表面 或屏幕（或光学显示屏或表面）承载、被装配或被布置到透光表面或屏幕（或光学显示屏 或表面）上、相对于或跨过透光表面或屏幕（或光学显示屏或表面）设置、或与透光表面或 屏幕（或光学显示屏或表面）一起使用。光学显示屏能够是刚性显示屏（例如基于LCD或 L邸的屏幕）或柔性显示屏（例如被配置为有机LED(OLED)屏的基于聚合物的屏幕）。键、 按钮及促动器还能够联接至承载表面或结构（或支撑表面或结构）、由承载表面或结构（或 支撑表面或结构）承载、被装配或被布置到承载表面或结构（或支撑表面或结构）上、相对 于或跨过承载表面或结构（或支撑表面或结构）设置、或与承载表面或结构（或支撑表面 或结构）一起使用，该承载表面或结构（或支撑表面或结构）承载、支撑、互连多个开关（例 如电动机械开关）或与多个开关（例如电动机械开关）关联。在一些实施例中，光学显示 屏能够联接至开关（例如电动机械开关）的承载表面、由开关（例如电动机械开关）的承 载表面承载或甚至与开关（例如电动机械开关）的承载表面集成或结合。
[0037] 每个键，更具体地每个键的开关促动器（例如电动机械开关促动器），能够对应于 一个开关（例如电动机械开关）。特定键相对于所述键的对应开关的移位能够触发、实施或 引起所述开关的激活或促动。所述开关的激活或促动能够导致所述开关生成电信号。在数 个实施例中，特定键的电动机械开关促动器与该键的对应电动机械开关之间的接触能够实 施电信号的生成，电信号可传输至与电动机械开关联接的电子或计算设备（例如台式计算 机或膝上型计算机、游戏控制台或移动电话）。
[003引在多个实施例中，键（更具体地，键的本体）包括或包含透光（或光可穿透的） 的表面、部分、区域或窗口。透光的或光可穿透的表面、部位、部分、区域或窗口能被称为观 察区或观察窗（例如图像观察区或图像观察窗）。当将键设置或放置在发光表面（例如像 LCD屏幕该样的显示屏或表面）附近或相对于发光表面（例如像LCD屏幕该样的显示屏或 表面）设置或放置时，更具体地当将键设置或放置在发光表面（例如像LCD屏幕该样的显 示屏或表面）上或上方时，本体的光可穿透部分或表面允从发光部分或表面中发出的光的 透射，更具体地允许从发光表面的与本体的光可穿透部分或表面对应的部分或区域中发出 的光穿过本体的发光可穿透部分或表面透射。光穿过本体的光可穿透部分或表面的透射允 许用户观看或看到由下层表面（例如像LCD屏幕该样的显示屏或表面）显示的图像（例如 图标、图形W及字母数字字符），更具体地由下层表面的与本体的光可穿透部分或表面对应 的区域显示的图像。
[0039] 本体的光可穿透部位或表面能够被配置和/或被构造用于选择和/或改变与光可 穿透部位关联的光透射属性。例如，光可穿透部位或表面能够被配置和/或被构造为增加 可穿过所述光可穿透部分或表面透射的光的数量（或强度）。在一些实施例中，光可穿透部 位或表面能够被配置为放大穿过光可穿透部位透射的光或光学信号。此外或可替代地，能 够根据穿过所述光可穿透部位或表面的光透射的期望或目标角度对光可穿透部位或表面 进行配置和/或构造。在一些实施例中，本体的光可穿透部位或表面能够包括光学膜，例如 光转向膜（li曲tturningfilm)。光学膜（例如光转向膜）的光学属性的设置能够决定光 可穿透部位或表面的光透射属性。例如，能够根据穿过本体的光可穿透部位或表面的光透 射的目标或期望角度对光学膜（例如光转向膜）进行选择、挑选和/或配置。
[0040] 键、按钮或促动器（更具体地，键、按钮或促动器的本体）是可移位的，例如相对于 光学显示屏或表面是可移位的。更具体地，键W及因此键的开关促动器（例如电动机械开 关促动器）能够相对于对应的开关（例如电动机械开关）移位。键和/或键的各元件或组 件能够相对于光学显示屏或表面在第一位置和第二位置之间移位，其中第二位置位于与第 一位置相比更接近光学显示屏或表面处。
[0041] 在许多实施例中，弹性结构被定型和/或被配置为将本体偏置在第一位置（也称 为静止位置、静止状态或原始位置）。本体可被在本体上施加的或传递至本体的力从第一位 置促动（例如移位或移动）至第二位置（也称为促动位置或促动状态）或从第一位置朝向 第二位置促动（例如移位或移动）。本体的例如从第一位置至第二位置的移位促进或实施 开关促动器（例如电动机械接触元件）的对应移位。在许多实施例中，键的本体至第二位 置的移位相应地使所述键的开关促动器移位，W促进或实施对应开关的促动。例如，特定键 的本体至第二位置的移位能够实施所述键的开关促动器（例如电动机械开关促动器或接 触元件）W及所述键的对应开关（例如电动机械开关）之间的接触。该样的接触能够促进 或实施所述开关（例如电动机械开关）的激活或促动并由此实施由所述开关（例如电动机 械开关）生成电信号。
[0042] 将弹性结构配置为对用户控制的或用户实施的本体从第一位置至第二位置的移 位提供或给予阻力或抵抗，例如至少抵抗措施。在多个实施例中，将弹性结构配置、放置和 /或构造用于在用户控制的或用户实施的本体从第一位置朝向第二位置的移位时或期间向 用户提供触觉反馈。在多个实施例中，将弹性结构或至少弹性结构的一部分放置在本体的 边界或放置在本体的由本体的边界限定的区域的外部。
[0043] 在键、按钮或促动器促动或移位（例如从第一位置至第二位置的移位）时或期间 向所述键、按钮或促动器的用户提供的触觉反馈，能够是期望的、有利的、重要的和/或有 用的，特别在应用于需要和/或期望键促动的快速、可识别、容易和/或精确的反馈、知识和 /或确认的特定功能（例如游戏应用）时。由本公开的实施例的键、按钮和促动器提供的即 时或基本即时的反馈（即呈触觉感应或反馈形式的反馈）能够对用户的整体游戏本体验是 明显有用和有利的。各实施例的键、按钮和促动器支持该键、按钮和促动器的快速连续的促 动或移位（例如每分钟至少50次、100次、150次或更多次促动或移位），W接触对应开关 (例如电动机械开关）并生成可传输至计算设备的电信号。该意味着键、按钮和促动器能够 与低的或非常低的开关促动延迟时间长度或持续时间关联，例如小于约2ms、lms、0. 5ms或 0. 5msW下的开关促动延迟时间长度或持续时间。
[0044] 此外，本公开的多个实施例提供W最大化观察窗的区域的方式相对于本体配置和 /或放置弹性结构和/或开关促动器的能力。也就是说，能够将弹性结构和/或开关促动器 配置和/或放置为最小化对穿过光可穿透部位或表面透射的光的障碍或阻挡。此外，能够 将本体的光可穿透部位配置和/或构造为提供或获得与所述光可穿透部位关联的期望的 和目标的一组光透射属性，例如光的亮度或强度和/或光透射角。在多个实施例中，联接至 光可穿透部位或由光可穿透部位承载的光转向膜提供一系列观察角范围和/或有效观察 区域，该一系列观察角范围和/或有效观察区域与现有光学设备关联的观察角和/或有效