方向或朝向键盘100的底部竖直向下。X方向和Y方向彼此正交并且与按压方向正交。X方向和Y方向的组合可以定义正交于按压方向的无限数量的附加横向方向。因此，示例性横向方向包括X方向(正和负)、Y方向(正和负)以及分量沿X方向和Y方向但不沿z方向的组合横向方向。任何这些横向方向的运动分量有时在文中被称为“平面”，因为这样的横向运动分量可以被认为处在正交于按压方向的平面内。
[0027]键盘100的一些或所有按键构造为在各自的未按压位置与按压位置之间移动，未按压位置与按压位置沿按压方向和正交于按压方向的横向方向间隔开。也就是说，这些按键的触摸表面表现出具有沿负Z方向和横向方向的分量的运动。在文中所述的实例中，横向分量通常沿正X方向或负X方向以便于理解。然而，在不同的实施例中，并且视情况重新定向选择按键元素，未按压位置与按压位置之间的横向分离可单独沿正X方向或负X方向、单独沿正Y方向或负Y方向或沿具有沿X方向和Y方向分量的组合方向。
[0028]因此，键盘100的这些按键可以被描述为表现从未按压位置到按压位置的“对角线”运动。此对角线运动包括“Z”(或竖直)平移分量和横向(或平面)平移分量的运动。由于此平面平移的发生伴随着触摸表面的竖直行程，因此它可以被称为触摸表面的“对竖直行程的平面平移响应性”或“竖直-横向行程。”
[0029]键盘100的一些实施例包括具有水平按键的键盘，这种水平按键当在正常使用期间被按压时通过其各个竖直-横向行程时保持大致水平的定向。也就是说，这些水平按键的键帽(进而是这些按键的触摸表面)响应于在正常使用期间发生的按压表现出沿任何轴线很小的旋转或没有旋转。因此，键帽存在很小或没有滚动、倾斜、偏转并且相关联的触摸表面在从未按压位置到按压位置的运动期间保持相对水平和基本相同的定向。
[0030]在各种实施例中，与竖直-横向行程相关联的横向运动可以通过增加沿按压方向给定量的竖直行程的总按键行程来改善按键的触觉感受。在不同的实施例中，竖直-横向行程也通过对用户赋予触摸表面比实际行进了更大的竖直距离的感知来增强触觉感受。例如，竖直-横向行程的横向分量可对与触摸表面接触的手指垫皮肤施加切向摩擦力，并且引起皮肤和手指垫的变形，这被用户感知为额外的竖直行程。然后这产生了更大竖直行程的触觉错觉。在一些实施例中，在回程上将按键从按压位置返回到未按压位置也涉及使用横向运动模拟更大的竖直行程。
[0031]为了使键盘100的按键120启用竖直-横向行程，按键120是按键组件的一部分，每个部分包括实现平面平移、通过将相关联的键帽保持在未按压位置来准备按键120并且将按键120返回到未按压位置的机构。一些实施例还包括使键帽保持水平的机构。一些实施例利用针对每个功能的单独机构来实现这些功能，而一些实施例利用同一机构来实现这些功能中的两个或更多个功能。例如，“偏压”机构可提供准备功能、返回功能或准备和返回功能两者。提供准备和返回功能两者的机构在文中称为“准备/返回”机构。作为另一实例，水平化/平面平移产生机构可水平化且产生平面平移。作为另外的实例，可由同一机构提供功能的其他组合。
[0032]键盘100可使用任何适当的技术用于检测键盘100的按键的按压。例如，键盘100可采用基于传统电阻薄膜开关技术的按键开关矩阵。按键开关矩阵可位于按键120的下方并且构造为当按压按键120时产生指示按键按压的信号。选择性地，示例性键盘100可采用其他的按键按压检测技术来检测与按键120的位置或运动的细小或粗略变化相关联的任何变化。示例性按键按压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、听觉、超声波、光学及其他适当技术。根据许多这些技术，一个或多个预先设定的或可变的阈值可以被定义来识别按压和释放。
[0033]作为具体实例，电容传感器电极可以设置在触摸表面的下方，并且检测由于触摸表面的按压状态的变化而导致的电容变化。电容传感器电极可采用基于传感器电极与触摸表面之间的电容耦合的变化的“自电容”(或“绝对电容”)感测方法。在一些实施例中，该触摸表面部分或全部是导电的，或者导电元件附接在触摸表面上并且保持为恒定电压，诸如系统地极。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，从而改变所测量的电容耦合。在一个实施方式中，绝对电容感测方法在电容传感器电极位于具有触摸表面的组件的底下的情况下进行操作，相对于参考电压(例如，系统地极)调制传感器电极，并且检测该传感器电极与具有触摸表面的组件之间的电容耦合用于测定触摸表面的按压状态。
[0034]—些电容实施方式采用基于传感器电极之间的电容耦合的变化的“互电容”(或“跨越电容”)感测方法。在不同的实施例中，触摸表面靠近传感器电极的近端改变传感器电极之间的电场，从而改变所测量的电容耦合。触摸表面可以是导电的或非导电的、电驱动的或浮动的，只要其运动能够引起传感器电极之间的电容耦合产生可测量的变化即可。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(也称为“发射器”)与一个或多个接收器传感器电极(也称为“接收器”)之间的电容耦合来进行操作。发射器传感器电极可相对于参考电压(例如，系统地极)被调制为发射信号。接收器传感器电极可相对于参考电压保持基本恒定以便于接收所产生的信号。由此产生的信号可包括对应于一个或多个发射器信号和/或对应于环境干扰的一个或多个源(例如，其他电磁信号)的效果(数个效果)。传感器电极可以是专门的发射器或接收器，或者可以构造为既发射又接收。
[0035]在一个实施方式中，跨越电容感测方法在两个电容传感器电极位于触摸表面底下，即，一个发射器和一个接收器的情况下进行操作。接收器所接收到的由此产生的信号受到发射器信号和触摸表面的位置的影响。
[0036]在一些实施例中，用于检测触摸表面按压的传感器系统还可以检测预按压。例如，电容传感器系统也能够检测轻轻触摸触摸表面的用户，并且将其与按压触摸表面相区分。这样的系统可以支持多级触摸表面输入，其可对轻触和按压做出不同响应。
[0037]一些实施例构造为从力对传感器信号的效果来测定对触摸表面施加的力的量。也就是说，触摸表面的凹陷量与一个或多个特定传感器读数相关，这样可以从传感器读数(或数个读数)确定按压力的量。
[0038]在一些实施例中，用于感测的基板也用来提供与触摸表面相关联的背光。作为具体的实例，在一些实施例中，利用在触摸表面底下的电容传感器，电容传感器电极设置在透明或半透明的电路基板上，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、另外的聚合物或玻璃。那些实施例中的某些实施例使用电路基板作为导光系统的一部分，用于从背后照亮可通过触摸表面看到的符号。
[0039]图1还显示了相对于键盘100的按键122的剖面线A-A’，将在下面进行讨论。
[0040]键盘100可以被集成或耦接到包括一个或多个处理系统的诸如笔记本电脑等的计算机上。处理系统(数个处理系统)分别包括一个或多个1C(集成电路)，其具有用于对按键按压做出响应的适当的处理器可执行的指令。这些指令指导适当的1C(数个1C)操作键盘传感器来判断按键是否被按压(或按压的程度)，并且向笔记本的主CPU提供按压状态的指示或向笔记本的用户提供对按压状态的响应。
[0041 ]尽管这里讨论的定向术语、竖直-横向行程、感测技术和实施方式选择集中在键盘100，但这些讨论很容易类推到文中所述的其他触摸表面和设备。
[0042]根据文中所述技术的各种实施例，包括无金属弹簧圆顶或橡胶圆顶的实施例，提供了类似于图2中的曲线210的力响应曲线。许多触觉键盘按键采用不小于0.4且不大于0.6的弹簧比率。其他触觉键盘按键可使用在这些范围以外的弹簧比率，诸如不小于0.3且不大于0.5、不小于0.5且不大于0.7。
[0043]其他实施例提供了具有其他形状的其他响应曲线，包括具有呈线性或非线性的力和按键行程关系的响应曲线。示例性非线性关系包括分段呈线性的、包含线性和非线性部分、或具有不断变化的斜率的关系。力响应曲线也可以是非单调的、单调的、或严格单调的。
[0044]例如，根据文中所述技术制成的按键120可以构造为提供曲线210所示的响应、或任何适当的响应曲线。对用户施加的反作用力可相对于总按键行程量、沿按压方向的按键行程量或沿横向方向的按键行程量呈线性或非线性增加。作为具体实例，所施加的力可相对于按键行程量以恒定斜率增加直至相对于其未按压位置的力或按键移动的第一量，然后达到平衡(以恒定力)或减少到力或按键移动的第二量。
[0045]图3A-3B是第一示例性触摸表面组件的简化横截面视图。按键组件300可用于实现各种按键，包括键盘100的按键122。在本实施例中，其中图3A-3B描绘了按键