提供附加功能和各功能預(yù)覽的多功能按鍵的制作方法
【專利說明】提供附加功能和各功能預(yù)覽的多功能按鍵
相關(guān)申請(qǐng)
[0001]本申請(qǐng)要求于2013年5月2日提交的序列號(hào)為61/818，564的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)、于2013年5月6日提交的序列號(hào)為61/819，679的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)以及于2014年5月2日提交的序列號(hào)為14/268,070的美國非臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明大體涉及一種電子器件。
【背景技術(shù)】
[0003]可按壓觸摸表面(可以被按壓的觸摸表面)廣泛應(yīng)用于各種輸入設(shè)備，包括作為小型鍵盤或鍵盤的按鍵或按鈕的表面以及作為觸摸板或觸摸屏的表面。期望提高這些輸入系統(tǒng)的可用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]提供了一種輸入設(shè)備，其采用多功能按鍵來呈現(xiàn)將通過用戶按鍵按壓所采取的潛在動(dòng)作的預(yù)覽。所述輸入設(shè)備包括多個(gè)按鍵組件，所述按鍵組件具有用于區(qū)分被輸入物體接觸或按壓的觸摸敏感表面。處理系統(tǒng)耦接到所述多個(gè)按鍵組件并且構(gòu)造為與操作環(huán)境進(jìn)行通信以接收來自所述輸入設(shè)備的輸入，所述操作環(huán)境提供當(dāng)一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的按鍵組件被輸入物體按壓時(shí)所采取的動(dòng)作。當(dāng)輸入物體已接觸所述一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的按鍵組件時(shí)，提供一旦所述相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)按鍵組件被所述輸入物體按壓就將在所述操作環(huán)境中采取的潛在動(dòng)作的指示。
[0005]提供了一種呈現(xiàn)將通過用戶按鍵按壓所采取的潛在動(dòng)作的預(yù)覽的方法。所述方法包括判斷所述一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的按鍵組件是否已被物體接觸或是按壓。接下來基于操作環(huán)境接收來自所述輸入設(shè)備的輸入確定將采取的潛在動(dòng)作。當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的按鍵組件已被所述物體接觸時(shí)，提供在所述操作環(huán)境中采取的潛在動(dòng)作的指示。
【附圖說明】
[0006]下面將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，除非另有說明，否則附圖未按比例繪制，在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且:
[0007]圖1示出了并入根據(jù)文中所述技術(shù)構(gòu)造的基于按鍵的觸摸表面的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的示例性鍵盤；
[0008]圖2示出了根據(jù)文中所述技術(shù)的示例性鍵盤的分解圖；
[0009]圖3-8是根據(jù)文中所述技術(shù)的輸入設(shè)備的圖示；以及
[0010]圖9-10是呈現(xiàn)根據(jù)文中所述技術(shù)的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下具體描述實(shí)際上僅僅是示例性的，并且無意于限制本發(fā)明或本申請(qǐng)以及本發(fā)明的用途。
[0012]本發(fā)明的各種實(shí)施例提供了一種輸入設(shè)備和方法，其便于實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的可用性、更薄的設(shè)備、更容易組裝、更低成本、更靈活的工業(yè)設(shè)計(jì)或其組合。這些輸入設(shè)備和方法包括可按壓的觸摸表面，其可被結(jié)合在任何數(shù)量的設(shè)備中。作為某些實(shí)例，可按壓的觸摸表面可以被實(shí)施為觸摸板、觸摸屏、按鍵、按鈕的表面以及任何其他適當(dāng)?shù)妮斎朐O(shè)備的表面。這樣，可結(jié)合可按壓的觸摸表面的設(shè)備的一些非限制性實(shí)例包括所有尺寸和形狀的個(gè)人計(jì)算機(jī)，諸如臺(tái)式電腦、筆記本電腦、上網(wǎng)本、超級(jí)本、平板電腦、電子閱讀器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)以及包括智能手機(jī)的移動(dòng)電話。附加示例性設(shè)備包括數(shù)據(jù)輸入設(shè)備(包括遠(yuǎn)程控制、集成鍵盤或諸如在便攜式計(jì)算機(jī)內(nèi)的鍵盤、或外設(shè)鍵盤或諸如在平板電腦蓋中配置的鍵盤、或獨(dú)立的鍵盤、控制面板以及計(jì)算機(jī)鼠標(biāo))以及數(shù)據(jù)輸出設(shè)備(包括顯示屏和打印機(jī))。其他實(shí)例包括遠(yuǎn)程終端、自助服務(wù)終端、零售點(diǎn)設(shè)備、視頻游戲機(jī)(例如，視頻游戲控制臺(tái)、便攜式游戲設(shè)備等)和媒體設(shè)備(包括錄音機(jī)、編輯器和播放器，諸如電視機(jī)、機(jī)頂盒、音樂播放器、數(shù)碼相框、數(shù)碼相機(jī))。
[0013]本文的論述主要集中在矩形觸摸表面。然而，許多實(shí)施例中的觸摸表面可以包括其他形狀。示例性形狀包括三角形、四邊形、五邊形、具有其他邊數(shù)的多邊形、類似于具有圓角或非線性邊的多邊形的形狀、具有曲線的形狀、細(xì)長的圓形或橢圓圈、具有上述任何形狀的一部分的組合現(xiàn)狀、具有凹或凸特征的非平面形狀以及任何其他適當(dāng)?shù)男螤睢?br>[0014]此外，雖然此處的討論主要集中在觸摸表面位于進(jìn)行剛體運(yùn)動(dòng)的剛體的頂上，一些實(shí)施例可包括位于變形的柔性體頂上的觸摸表面?！皠傮w運(yùn)動(dòng)”在文中用來表示以整個(gè)主體的平移或旋轉(zhuǎn)為主的運(yùn)動(dòng)，其中主體的變形可以忽略不計(jì)。因此，觸摸表面的任意兩個(gè)給定點(diǎn)之間的距離的變化比主體的平移或旋轉(zhuǎn)的關(guān)聯(lián)量要小得多。
[0015]此外，在各種實(shí)施方式中，可按壓的觸摸表面可包括阻擋光通過的不透明部分和允許光通過的半透明或透明部分，或這兩者。
[0016]圖1示出了并入根據(jù)文中所述技術(shù)構(gòu)造的多個(gè)(兩個(gè)或更多個(gè))基于可按壓按鍵的觸摸表面的示例性鍵盤100。示例性鍵盤100包括不同大小的被鍵盤面板130包圍的數(shù)行按鍵120。鍵盤100具有QWERTY布局，即使按鍵120不按圖1中這樣標(biāo)記。其他鍵盤實(shí)施例可包括不同的物理按鍵形狀、按鍵大小、按鍵位置或定向或者不同的按鍵布局，諸如DVORAK布局或用于特殊應(yīng)用程序或非英語語言而設(shè)計(jì)的布局。在一些實(shí)施例中，按鍵120包括作為剛體的鍵帽，諸如具有比深度(如下文所解釋的沿Z方向的深度)更大的寬度和廣度的剛性矩形體。此外，其他鍵盤實(shí)施例可包括根據(jù)文中所述技術(shù)構(gòu)造的單個(gè)基于可按壓按鍵的觸摸表面，使得這些其他鍵盤實(shí)施例的其他按鍵用其他技術(shù)構(gòu)造。
[0017]在這里結(jié)合圖1介紹定向術(shù)語，但除非另有說明，否則也一般適用于文中的其他討論以及其他附圖。此術(shù)語介紹還包括與任意笛卡爾坐標(biāo)系相關(guān)聯(lián)的方向。箭頭110指示笛卡爾坐標(biāo)系的正方向，但未指示坐標(biāo)系的原點(diǎn)。理解文中所討論的技術(shù)將不需要原點(diǎn)的定義。
[0018]鍵盤100包括構(gòu)造為被用戶按壓的暴露觸摸表面的面在文中稱為鍵盤100的“頂部” 102。采用由箭頭110指示的笛卡爾坐標(biāo)方向，鍵盤100的頂部102相對(duì)于鍵盤100的底部103處于正Z方向。當(dāng)鍵盤100在桌面頂部的頂上使用時(shí)鍵盤100通常更靠近用戶身體的一部分稱為鍵盤100的“前部” 104。在QWERTY布局中，鍵盤100的前部104較靠近空格鍵且較遠(yuǎn)離字母數(shù)字鍵。采用由箭頭110指示的笛卡爾坐標(biāo)方向，鍵盤100的前部104相對(duì)于鍵盤100的后部105處于正X方向。在典型的使用定向中，其中鍵盤100的頂部102面朝上而鍵盤100的前部104面向用戶，鍵盤100的“右側(cè)”106在用戶的右方。采用由箭頭110指示的笛卡爾坐標(biāo)方向，鍵盤100的右側(cè)106相對(duì)于鍵盤100的“左側(cè)”107處于正Y方向。根據(jù)如此定義的頂部102、前部104以及右側(cè)106，也可定義鍵盤100的“底部”103、“后部”105以及“左側(cè)”107。
[0019]使用此術(shù)語，對(duì)鍵盤100的按壓方向處在負(fù)Z方向或朝向鍵盤100的底部豎直向下。X方向和Y方向彼此正交并且與按壓方向正交。X方向和Y方向的組合可以定義正交于按壓方向的無限數(shù)量的附加橫向方向。因此，示例性橫向方向包括X方向(正、負(fù))、Y方向(正、負(fù))以及分量沿X方向和Υ方向但不沿ζ方向的組合橫向方向。任何這些橫向方向的運(yùn)動(dòng)分量有時(shí)在文中被稱為“平面”，因?yàn)檫@樣的橫向運(yùn)動(dòng)分量可以被認(rèn)為處在正交于按壓方向的平面內(nèi)。
[0020]鍵盤100的一些或所有按鍵構(gòu)造為在各自的未按壓位置與按壓位置之間移動(dòng)，未按壓位置與按壓位置沿按壓方向和正交于按壓方向的橫向方向間隔開。也就是說，這些按鍵的觸摸表面表現(xiàn)出具有沿負(fù)Ζ方向和橫向方向的分量的運(yùn)動(dòng)。在文中所述的實(shí)例中，橫向分量通常沿正X方向或負(fù)X方向以便于理解。然而，在不同的實(shí)施例中，并且視情況重新定向選擇按鍵元素，未按壓位置與按壓位置之間的橫向分離可單獨(dú)沿正X方向或負(fù)X方向、單獨(dú)沿正Υ方向或負(fù)Υ方向或沿具有沿X方向和Υ方向分量的組合方向。
[0021]因此，鍵盤100的這些按鍵可以被描述為表現(xiàn)從未按壓位置到按壓位置的“對(duì)角線”運(yùn)動(dòng)。此對(duì)角線運(yùn)動(dòng)包括“Ζ”(或豎直)平移分量和橫向(或平面)平移分量的運(yùn)動(dòng)。由于此平面平移的發(fā)生伴隨著觸摸表面的豎直行程，因此它可以被稱為觸摸表面的“對(duì)豎直行程的平面平移響應(yīng)性”或“豎直-橫向行程?！?br>[0022]鍵盤100的一些實(shí)施例包括具有水平按鍵的鍵盤，這種水平按鍵當(dāng)在正常使用期間被按壓時(shí)通過其各個(gè)豎直-橫向行程時(shí)保持大致水平的定向。也就是說，這些水平按鍵的鍵帽(進(jìn)而是這些按鍵的觸摸表面)響應(yīng)于在正常使用期間發(fā)生的按壓表現(xiàn)出沿任何軸線很小的旋轉(zhuǎn)或沒有旋轉(zhuǎn)。因此，鍵帽存在很小或沒有滾動(dòng)、傾斜、偏轉(zhuǎn)并且相關(guān)聯(lián)的觸摸表面在從未按壓位置到按壓位置的運(yùn)動(dòng)期間保持相對(duì)水平和基本相同的定向。
[0023]在各種實(shí)施例中，與豎直-橫向行程相關(guān)聯(lián)的橫向運(yùn)動(dòng)可以通過增加沿按壓方向給定量的豎直行程的總按鍵行程來改善按鍵的觸覺感受。在不同的實(shí)施例中，豎直-橫向行程也通過對(duì)用戶賦予觸摸表面比實(shí)際行進(jìn)了更大的豎直距離的感知來增強(qiáng)觸覺感受。例如，豎直-橫向行程的橫向分量可對(duì)與觸摸表面接觸的手指墊皮膚施加切向摩擦力，并且引起皮膚和手指墊的變形，這被用戶感知為額外的豎直行程。然后這產(chǎn)生了更大豎直行程的觸覺錯(cuò)覺。在一些實(shí)施例中，在回程上將按鍵從按壓位置返回到未按壓位置也涉及使用橫向運(yùn)動(dòng)模擬更大的豎直行程。
[0024]為了使鍵盤100的按鍵120啟用豎直-橫向行程，按鍵120是按鍵組件的一部分，每個(gè)部分包括實(shí)現(xiàn)平面平移、通過將相關(guān)聯(lián)的鍵帽保持在未按壓位置來準(zhǔn)備按鍵120并且將按鍵120返回到未按壓位置的機(jī)構(gòu)。一些實(shí)施例還包括使鍵帽保持水平的機(jī)構(gòu)。一些實(shí)施例利用針對(duì)每個(gè)功能的單獨(dú)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)這些功能，而一些實(shí)施例利用同一機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)這些功能中的兩個(gè)或更多個(gè)功能。例如，“偏壓”機(jī)構(gòu)可提供準(zhǔn)備功能、返回