电子设备和用于电子设备的输入结构的制作方法
【专利说明】电子设备和用于电子设备的输入结构
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2014年9月30日提交的标题为“Zero-Travel Input Structure (零移位输入结构)”的美国临时专利申请N0.62/057，350的非临时专利申请并且要求其权益，通过引用的方式将该临时专利申请的公开内容全文合并在此。本申请还涉及2014年9月30日提交的标题为“Dynamic Track Pad for Electronic Devices (用于电子设备的动态跟踪板)”的美国临时专利申请N0.62/057，425并且要求其权益，通过引用的方式将该临时专利申请的公开内容全文合并在此。
技术领域
[0003]本公开内容总体上涉及电子设备，更具体来说涉及用于电子设备的可配置力敏输入结构。
【背景技术】
[0004]传统的电子设备通常包括由多种组件形成的多种不同的输入设备。举例来说，传统的膝上型计算设备通常包括键盘和跟踪板以允许用户与膝上型计算机进行交互。这些设备当中的每一个包括多种组件，其可能位于膝上型计算机的外壳的内部和外部。举例来说，键盘可以包括从外壳突出的键帽，以及位于外壳内的相应的内部弹片(dome)开关、电接触件以及迹线。为了使得键帽从外壳突出并且保持与内部组件接触，穿过电子设备的外壳形成键帽孔径。
[0005]但是传统的输入设备(比如用于膝上型计算机的键盘或跟踪板)容易受到损坏。举例来说，碎肩和其他污染物可能会通过键帽孔径进入电子设备的外壳，并且可能随后损坏电子设备的内部组件。对于内部组件的损坏可能使得电子设备不可操作。同样地，形成输入设备的机械结构可能对于掉落或机械冲击特别脆弱。
[0006]此外，由于许多传统的输入设备具有位于电子设备的外壳内部和外部的若干组件，因此组件故障的风险也会增大。也就是说，与某些组件位于外壳的外部相结合，在若干组件被用来形成每一个传统的输入设备的情况下，如果单一组件被损坏、丢失或者变得不可操作，则整个输入设备都可能会变得不可操作。
【实用新型内容】
[0007]公开了一种输入结构。所述输入结构包括:定义规格可配置的输入区段的金属接触层；位于金属接触层下方的感测层；电容性耦合到感测层的驱动层；位于感测层与驱动层之间的顺应层(compl iant layer);以及位于驱动层下方的刚性基底层，其中感测层和驱动层协作来感测施加在金属接触层上的力。
[0008]根据一个实施例，金属接触层响应于施加在其上的力不可感知地屈曲。
[0009]根据一个实施例，感测层包括第一像素阵列；并且驱动层包括第二像素阵列。
[0010]根据一个实施例，第一像素阵列的每一个像素对应于第二像素阵列的唯一像素；并且第一像素阵列的每一个像素和第二像素阵列的相应的唯一像素协作来感测施加在接触层上的力的位置。
[0011]根据一个实施例，所述输入结构还包括从刚性基底层延伸到金属接触层的刚性的支撑件。
[0012]根据一个实施例，所述刚性的支撑件阻止金属接触层的形变。
[0013]根据一个实施例，驱动层在所述驱动层的每一个拐角耦合到刚性基底层。
[0014]根据一个实施例，驱动层被布置在刚性基底层的整个表面之上并且耦合到刚性基底层的整个表面。
[0015]根据一个实施例，顺应层包括可形变组件的阵列。
[0016]此外还公开了一种电子设备。所述电子设备包括金属外壳，所述金属外壳具有接触部分以及位于接触部分下方并且耦合到接触部分的基底部分。所述电子设备还包括:穿过接触部分形成的一组孔洞；以及位于外壳内并且位于所述一组孔洞下方的输入结构。所述输入结构包括；位于金属外壳的接触部分下方的感测层；位于感测层之下的驱动层；位于感测层与驱动层之间并且耦合到感测层和驱动层的顺应层；以及位于顺应层内的支撑件集合。所述输入结构可以电容性地检测施加在金属外壳的接触部分上的力以及力的位置。
[0017]根据一个实施例，所述输入结构的支撑件集合位于感测层与驱动层之间。
[0018]根据一个实施例，所述输入结构的支撑件集合位于外壳的接触部分与外壳的基底部分之间。
[0019]根据一个实施例，所述输入结构还包括:感测层与外壳的接触部分之间的光导层；以及邻近光导层的光源。
[0020]根据一个实施例，所述一组孔洞由光源照明，从而形成以下各项的至少其中之一:外壳的接触部分上的单独的按键边界；以及外壳的接触部分上的单独的图形符。
[0021 ] 根据一个实施例，所述外壳的接触部分被模制。
[0022]根据一个实施例，所述电子设备还包括与输入结构电通信并且向外壳的接触部分提供触觉信号的触觉反馈模块。
[0023]根据一个实施例，所述输入结构被直接贴附到外壳的接触部分的内表面。
[0024]公开了一种电子设备。所述电子设备包括:包括接触部分的金属外壳；以及位于外壳的接触部分下方并且固定到外壳的接触部分的输入结构。所述输入结构包括形成在所述接触部分的一部分上的至少一个输入区域。所述输入结构被配置成在形成在所述接触部分的至少所述部分上的所述至少一个输入区域内提供一组可互换的输入设备。
[0025]根据一个实施例，所述输入结构包括至少一个层叠结构，其包括:位于接触部分下方的感测层；邻近感测层放置的驱动层；以及位于感测层与驱动层之间并且耦合到感测层和驱动层的顺应层。
[0026]根据一个实施例，所述输入结构包括位于所述至少一个输入区域下方的单一层叠结构。
[0027]根据一个实施例，所述输入结构包括一组层叠结构，所述一组层叠结构当中的每一个形成独有的输入区域。
[0028]根据一个实施例，所述一组可互换的输入设备是从包括以下各项的组当中选择的:键盘、跟踪板以及数字小键盘。
[0029]根据一个实施例，所述电子设备还包括与输入结构电通信的模式按键，所述模式按键把所述至少一个输入区域从所述一组可互换的输入设备当中的第一输入设备改变到所述一组可互换的输入设备当中的第二输入设备。
【附图说明】
[0030]通过后面结合附图进行的详细描述将很容易理解本公开内容，其中相同的附图标记指代相同的结构单元，并且其中:
[0031]图1A示出了包括根据一些实施例的包括可配置力敏输入结构的电子设备。
[0032]图1B示出了根据一些实施例的图1A的电子设备的顶视图。
[0033]图2示出了根据一些实施例的沿着2-2 —线取得的图1A的电子设备的力敏输入结构的层叠结构的剖面侧视图。所述力敏输入结构包括形成在其中的顺应层。
[0034]图3示出了根据附加的实施例的沿着2-2 —线取得的图1A的电子设备的力敏输入结构的层叠结构的剖面侧视图。所述力敏输入结构包括形成在其中的可形变的顺应支撑件。
[0035]图4示出了根据一些实施例的包括可配置力敏输入结构以及触觉反馈模块的电子设备的一部分的底视图。
[0036]图5示出了根据一些实施例的沿着2-2 —线取得的图1A的电子设备的力敏输入结构的层叠结构的一部分的剖面侧视图。如图5中所示，所述力敏输入结构的层叠结构在第一配置中被固定在电子设备内。
[0037]图6示出了根据附加的实施例的沿着2-2 —线取得的图1A的电子设备的力敏输入结构的层叠结构的一部分的剖面侧视图。如图6中所示，所述力敏输入的层叠结构在第二配置中被固定在电子设备内。
[0038]图7示出了根据另外的实施例的沿着2-2 —线取得的图1A的电子设备的力敏输入结构的层叠结构的一部分的剖面侧视图。如图7中所示，所述力敏输入结构的层叠结构在第三配置中被固定在电子设备内。
[0039]图8示出了根据一些实施例的包括传感器以及形成可配置力敏输入结构的驱动像素的层叠结构的一部分。
[0040]图9示出了根据附加的实施例的包括传感器以及形成可配置力敏输入结构的驱动列的层叠结构的顶视图。
[0041]图10示出了根据另外的实施例的包括可配置力敏输入结构的电子设备的顶视图。其中在被配置成用于电子设备的特定输入设备之前示出了所述可配置力敏输入结构的输入区域。
[0042]图11示出了根据另外的实施例的图10的包括可配置力敏输入结构的电子设备的顶视图。其中在被配置成用于电子设备的特定输入设备之后示出了所述可配置力敏输入结构的输入区域。
[0043]图12示出了根据另外的实施例的图11的电子设备的一部分的放大顶视图。
[0044]图13A示出了根据一些实施例的包括可配置力敏输入结构的电子设备的顶视图，其中所述可配置力敏输入结构处于包括键盘的第一配置中。
[0045]图13B示出了根据一些实施例的包括可配置力敏输入结构的电子设备的顶视图，其中所述可配置力敏输入结构处于仅包括图13A中所示的键盘的方向按钮的第二配置中。
[0046]图14示出了根据一些实施例的包括可配置力敏输入结构的电子设备的顶视图，其中所述可配置力敏输入结构具有模制的接触表面。
[0047]图15A示出了根据一些实施例的包括可配置力敏输入结构的电子设备的顶视图，其中所述可配置力敏输入结构处于包括键盘和模式按键的第一操作模式下。
[0048]图15B示出了根据一些实施例的包括可配置力敏输入结构的电子设备的顶视图，其中所述可配置力敏输入结构处于包括跟踪板和模式按键的第二操作模式下。
【具体实施方式】
[0049]现在将详细参照附图中示出的代表性实施例。应当理解的是，后面的描述不意图把所述实施例限制到一个优选实施例。相反，其意图涵盖可以被包括在由所附权利要求书限定的所描述的实施例的精神和范围内的各种替换方案、修改和等效方案。
[0050]后面的公开内容总体上涉及电子设备，更具体来说涉及用于电子设备的可配置力敏输入结构。在一些实施例中，所述可配置力敏输入结构可以是零移位或低移位结构。
[0051 ] 这里所使用的术语“零移位”可以不要求没有移动，而是可以被定义成电子设备的用户对于输入结构的组件的不可感知或者不可辨识的移动，以及/或者结构的屈曲或弯曲而不是一个组件相对于另一个组件的移位。这里所讨论的电子设备和/或输入结构的组件可以响应于用户向电子设备提供输入的力(“例如输入力”)而发生形变。但是这些组件的形变在用户与电子设备和/或输入结构进行交互时可能不会被感知、感觉或检测到，或者可以相对是可忽略的。
[0052]在一个具体实施例中，所述可配置力敏输入结构可以被配置成用于电子设备的多种输入设备，其中包括而不限于键盘、数字键盘或跟踪板。所述电子设备可以利用单一输入结构形成若干不同的输入设备，或者相反地可以包括用于形成不同输入设备的若干输入结构。所述电子设备可以包括由柔性(或部分地柔性)的材料形成的接触部分，其可以发生弯曲或形变到输入层叠结构的一部分中并且/或者接触输入层叠结构的一部分。举例来说，所述接触部分可以是金属薄片，或者是电子设备的金属外罩的一部分。输入层叠结构可以电容性地感测由于在电子设备的相应接触部分上施加输输入力而导致的接触部分的形变。在某些实施例中，典型的输入力可以是近似20-350克，但是这一范围仅仅意图作为实例而非限制。施加到接触部分的输入力的量值足以导致接触部分形变到层叠结构中，从而使得所述层叠结构电容性地感测到力。在一些实施例中，所述力使得所导致的接触部分的弯曲或形变在视觉和/或触觉上对于用户是不可感知的。
[0053]