蝶形铰链。蝶形铰链式键机构可实现充分低的行程距离，并且具有期望的触觉响应。例如，蝶形铰链式键机构可实现范围在0.1mm至2.0mm之间的击键，并且在一些实施例中，击键可以为0.5mm或0.75_。键机构使用可操作来在被按下位置和未按下位置之间移动的双翼设计。以耦合机构将蝶形铰链的对应臂耦合在一起。耦合机构可以例如是柔性或活动铰链或者齿轮铰链。蝶形铰链的翼独立地铰接，其中每个翼在键机构的击键期间可操作来绕着其自己的枢轴旋转。
[0067]本文描述的其他实施例提供了一种用于诸如键盘之类的输入设备的键机构，其包括半蝶形铰链。半蝶形铰链式键机构可在更小的空间中以期望的触觉响应实现类似的低行程距离。每个翼的一个臂是完全臂或主臂，而另一个臂是更短臂或副臂。以耦合机构将两个主臂耦合在一起。耦合机构可以例如是柔性或活动铰链或者齿轮铰链。两个副臂未耦合到彼此，而是可耦合到键机构中的组件，例如开关壳体。半蝶形铰链的翼独立地铰接，其中每个翼在键机构的击键期间可操作来绕着其自己的枢轴旋转。
[0068]本文描述了对键机构的键帽提供支撑的各种结构。在键机构中可包括额外的支撑装置，例如杆或加劲板，来提供支撑和/或在击键事件期间跨越或遍及键机构传递施加的力。
[0069]公开了用于产生键帽或键帽的顶表面的方法。一种方法将第一层接合到第二层并且形成穿过第一层的开口以暴露第二层。第一层可以是箔层，例如铝箔层。第一层可具有小于100微米的厚度。在一些实施例中，箔层具有大约50微米的厚度。第二层可以是树脂或热塑层。开口可以是在键帽的顶表面上可见的一个或多个字形的形状。一旦在第一层中形成了开口，就向这些层施加压力和/或热量以使得第二层流入到开口中并产生期望的一个或多个字形。
[0070]另一种方法将第一顶层和第二底层接合在一起并且在第二底层中形成开口以暴露第一顶层。第二底层可以是箔层，例如铝箔层。第一层可具有小于100微米的厚度。在一些实施例中，箔层具有大约50微米的厚度。第一顶层可以是衬里层。开口可以是在键帽的顶表面上可见的一个或多个字形的形状。一旦在第二底层中形成了开口，就以材料来填充开口以产生期望的一个或多个字形。可以例如利用液体或墨水来填充开口。
[0071]图1示出了其中包含有键盘12的计算设备10的透视图。计算设备10可以是任何适当的计算设备，例如膝上型计算机、桌面型计算机、电话、智能电话或者游戏设备。键盘12可以一体形成在计算设备10内。在其他实施例中，根据实施例的键盘可与计算设备分离并且可独立作为自足的设备。例如，键盘可以是一通信接口，例如可以向和从计算设备传送数据的有线键盘或无线键盘。
[0072]图2示出了包括键14的键盘12的一部分的说明性透视图。图2还示出了网30和支撑结构70的层叠。网30可以是围绕着键盘12的每个键并且向键盘12提供结构和美观属性的骨架结构。可利用任何适当的方法，例如通过粘合剂、胶粘物、焊接、销针、界面配合或者其任何组合，来将网30稳固到支撑结构70。支撑结构70可为键盘内包含的组件提供平台。支撑结构70有时被称为特征板。如本文定义的，支撑结构70可包括用在各种键盘机构实施例中的特征板、电路板和定位机构的任何组合。
[0073]根据本文论述的各种实施例的键机构在键盘的整个寿命期间在维持期望的触觉感受的同时提供了充分低行程的击键。减小击键距离使得键盘12能够被构建得比同时代的键盘更薄。例如，根据本文描述的各种实施例的键机构可实现范围在0.1mm到2.0mm之间的击键，并且在一些特定实施例中，击键可以是0.5mm或0.75mm。
[0074]无论用户在键14上的何处按下，键机构的触觉性能都是一致的。也就是说，如果用户在键14的中央(在区域15a)、角落(在区域15b)或者边缘(在区域15c)按下，键14的触觉响应基本上相同。除了具有统一的触觉响应以外，击键期间键14的移动也是统一的，无论其在何处被按下。例如，想象存在于键14的顶表面处的参考平面。当键14在区域15a被按压时，其移动是这样的:键14的顶部平面表面在整个击键期间保持与参考平面平行。当键14在角落或边缘处被按下时也是这样；顶部平面表面在整个击键期间保持与参考平面平行或基本平行。利用根据各种实施例的蝶形铰链机构实现了维持这个平行移动，并且具有相对低的行程和期望的触觉响应。
[0075]现在参考图3，示出了键机构12的一般说明性分解图。还将参考图4A-5C以帮助描述键机构12如何操作。键机构12可包括键帽14、子结构20、网30、开关40、蝶形铰链50和支撑结构70。键机构的组装如下。键帽14被稳固到子结构20以形成键帽组装件。键帽组装件可收容于网30的内周之内，并且网30被稳固到支撑结构70的外边界。在其他实施例中，键帽组装件可存在于网30上方。蝶形铰链50被稳固到子结构20和支撑结构70，并且也被包含在网30的内周之内。开关40存在于蝶形铰链50的空腔53内并且可被稳固到键帽组装件或支撑结构70。
[0076]键帽14是用户在击键期间按下的键机构的部分。键帽14可采取任何适当的形状，并且可由任何适当的材料构造而成。例如，键帽14可由塑料、玻璃或金属构造而成。在一些实施例中，键帽14可由半透明材料构造而成，使得背光可以透过。另外，半透明键帽可被掩蔽以使得其显示字符。
[0077]子结构20可采取任何适当的形状并且由任何适当的材料构造而成。子结构20可在其用于键机构中时可履行若干个不同的功能。在一个功能中，其提供用于耦合到蝶形铰链50的销针定位机构22。具体地，子结构可包括四个销针定位机构22，每一个可操作来耦合到蝶形铰链50的键帽组装件销针54和57之一。销针定位机构22的额外细节在下文更详细论述。
[0078]作为另一种功能，子结构20可充当用于分布从诸如LED之类的光源发出的背光的导光板(以下称为“LGP”)。在使用子结构20作为LGP的实施例中，子结构20的形状可被设计为使背光照明性能的影响达到最低限度。例如，子结构20可占据键帽14的外围，从而留下键帽的内部部分很大程度上不被模糊。使用LGP作为子结构20的一部分在下文更详细论述。
[0079]键帽14和子结构20 (以及可能其他组件，例如开关40、电子器件(未示出)、挠性电路(未示出))的组合有时在本文中被称为键帽组装件。在一些实施例中，取决于键帽14的硬挺度，需要相对强的子结构来提供键机构12的适当操作所需要的刚性。例如，如果键帽14是由塑料构造而成的，则子结构20可由金属构造而成。在其他实施例中，键帽14可由诸如玻璃之类的相对硬挺的材料构造而成，而子结构可由塑料或金属材料构造而成。在另一种实施例中，键帽14和子结构20可以是一体形成的键帽组装件。例如，键帽14和子结构20可由单个塑料模具或者单片加工玻璃形成。
[0080]开关40可以是诸如圆顶开关之类的任何适当的机械开关。例如，可以使用金属圆顶开关或弹性圆顶开关。如将联系图4A-4B更详细说明的，开关40可以将键帽组装件偏置为处于其自然的未按下位置。换言之，当键机构没有经历击键事件时，开关40可以将键帽组装件偏置为处于其未按下位置。当键机构12经历击键事件时，开关40在施加到键帽14的力之下可扣住，从而使得键帽组装件能够处于其被按下位置。当键帽组装件处于其被按下位置时，击键可被与开关40相关联的电路或者被键机构内包含的其他电路(例如，平行板传感器膜)所登记。
[0081]蝶形铰链50充当使得键帽组装件能够相对于支撑结构70移动的可动铰链。蝶形铰链50可包括翼51和52，翼51和52是由親合机构60親合在一起的分开的组件。翼51包括键帽组装件销针54和枢轴销针55，并且翼52包括键帽组装件销针57和枢轴销针56。翼51和52可各自包括切除部，使得当翼51和52被耦合在一起时，存在空腔53。空腔53可具有任何适当的形状，例如方形、矩形、圆形或椭圆形。
[0082]键帽组装件销针54和57耦合到子结构20的销针定位机构22a、22b。枢轴销针55和56分别耦合到支撑结构70的枢轴销针定位机构75和76。销针耦合到子结构20和支撑结构70的方式依据具体实施例而变化，如下所述。
[0083]耦合机构60虽然将翼51和52耦合在一起，但却可以使得翼51和52能够独立于彼此地移动。从而，如果一个翼被锁定在一位置中，则另一个翼将可自由移动，反之亦然。然而，如在图4A-5C中将说明的，翼51和52都被稳固到支撑结构70，并且可操作来相互配合地移动(或拍动)，其中耦合机构60在基本上平坦的形状和V形位置之间变化。耦合机构60的许多不同实施例可与蝶形铰链50 —起使用。这些实施例将联系下面伴随图4A-5C的描述来更详细论述。在其他实施例中，可从蝶形铰链50中省略耦合机构60。
[0084]支撑结构70可由任何适当的材料或者不同材料的组合构造而成。所使用的具体构造和材料取决于所采用的特定键机构实施例，从而这些值得注意的特征在下文更详细论述。图3所示的支撑结构70的一个值得注意的特征是切除部77。切除部77位于结构70上的预定位置中，使得当键机构处于其被按下位置时，子结构20的销针定位机构22可收容于相应的切除部中。在击键期间组件的这种安置在彼此之内帮助了键机构12维持其相对较薄的z高度。
[0085]现在参考图4A-4B，示出了处于未按下位置(图4A)和被按下位置(图4B)的键机构12的说明性部分截面图。两幅图都示出了键帽14、子结构20的销针定位机构22a、22b、具有枢轴销针55和键帽组装件销针54的翼51、具有枢轴销针56和键帽组装件销针57的翼52、耦合机构60、开关40、支撑结构70以及枢轴销针定位构件75和76。省略了键机构12的其他组件以提供不那么拥挤的图面并且使得论述更容易。
[0086]图4A-4B还示出了键帽平面400、枢轴销针平面410和结构平面420。无论键机构12处于其被按下还是未按下状态，枢轴销针平面410和结构平面420的位置都保持固定，如两幅图中标定两个平面之间的z高度(示为Zfixed)的那组双箭头所指示。然而，键帽平面400与结构平面420之间的z高度依据键机构12的位置而变化。在被按下位置中，z高度是Zdepressed，如图所示，而在未按下位置中，z高度是Znon-depressed。
[0087]枢轴销针定位机构75和76可操作来将枢轴销针55和56稳固地保持在适当位置，同时使得枢轴销针55和56能够在枢轴销针定位机构75和76内旋转。键帽组装件销针57耦合到销针定位机构22a，销针定位机构22a可将键帽组装件销针57稳固到子结构20 (未示出)，其方式类似于枢轴销针定位机构75和76稳固其销针的方式。从而，当键帽14经历击键时，销针定位机构22a可旋转。键帽组装件销针54可耦合到销针定位机构22b，销针定位机构22b可操作来使得键帽组装件销针54在键机构12上下行进时能够在销针定位机构内水平滑动。从而，销针定位系统使用用于将旋转的销针57、56和55以最低限度的水平移动稳固