技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明整體涉及電子設(shè)備，更具體地講，涉及電子設(shè)備的輸入設(shè)備。

背景技術(shù)：

計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備通常包括一個(gè)或多個(gè)輸入設(shè)備，例如鼠標(biāo)、鍵盤、操縱桿等等，以便用戶可以更容易地與所討論設(shè)備進(jìn)行交互。通常，這些輸入設(shè)備可與相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備集成到一起或集成到相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備中。例如，膝上型計(jì)算機(jī)可包括鍵盤，該鍵盤可操作地連接到膝上型計(jì)算機(jī)的內(nèi)部系統(tǒng)并容納在其外殼內(nèi)。類似地，膝上型計(jì)算機(jī)也可包括觸控板或其他基于運(yùn)動(dòng)的輸入設(shè)備，所述觸控板或其他基于運(yùn)動(dòng)的輸入設(shè)備也可與外殼集成到一起。

在一些情況下，可能有利的是減小一些計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備的尺寸。例如，智能電話和膝上型計(jì)算機(jī)可被設(shè)計(jì)成盡量小和盡量輕。然而，許多輸入設(shè)備可消耗相關(guān)聯(lián)計(jì)算設(shè)備的大量內(nèi)部空間。例如，許多常規(guī)鍵盤具有機(jī)械剪式機(jī)構(gòu)和其他機(jī)械層，所述機(jī)械剪式機(jī)構(gòu)使每個(gè)鍵垂直平移預(yù)定的距離，所述其他機(jī)械層共同形成鍵層疊結(jié)構(gòu)(key stack)。因此，鍵的垂直行進(jìn)范圍以及鍵層疊結(jié)構(gòu)的厚度或高度可限制設(shè)備外殼的高度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

被配置為與計(jì)算設(shè)備進(jìn)行通信的輸入設(shè)備包括至少一個(gè)鍵帽；支撐機(jī)構(gòu)，其可操作地連接到鍵帽并被配置為使鍵帽從第一位置移動(dòng)到第二位置；以及特征板，其可操作地連接到支撐機(jī)構(gòu)。支撐機(jī)構(gòu)包括第一支撐件和第二支撐件。第一支撐件和第二支撐件各自連接至至少一個(gè)鍵帽和特征板。第一支撐件和第二支撐件樞轉(zhuǎn)以允許鍵帽的垂直移動(dòng)，但第一支撐件和第二支撐件的側(cè)向移動(dòng)被限制。

在各種具體實(shí)施中，第一支撐件和第二支撐件可由剛性材料構(gòu)成。剛性材料可比塑料具有更強(qiáng)的剛性，并可由玻璃填充的塑料、金屬涂覆的塑料、鑄造金屬、金屬注塑材料、金屬、機(jī)加工金屬或其他此類材料構(gòu)成。第二支撐件可嵌套在第一支撐件內(nèi)。

第一支撐件和第二支撐件可連接在一起以形成樞轉(zhuǎn)點(diǎn)。在一些具體實(shí)施中，第一支撐件和第二支撐件可通過鎖定構(gòu)件連接。鎖定構(gòu)件可阻止第一支撐件和第二支撐件相對于彼此側(cè)向移動(dòng)但可允許垂直移動(dòng)。在其他具體實(shí)施中，第一支撐件和第二支撐件可各自包括接合部，并可由連接接合部并充當(dāng)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)向節(jié)連接在一起。另外在其他具體實(shí)施中，第一支和第二支撐件可通過銷軸連接，以提供至少一個(gè)銷軸接合部。

在一些具體實(shí)施中，第一支撐件和第二支撐件可為開環(huán)。在其他具體實(shí)施中，第一支撐件和第二支撐件可為矩形結(jié)構(gòu)。在各種具體實(shí)施中，第一支撐件可包括具有非圓形橫截面和圓形橫向構(gòu)件的支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地連接至特征板的一個(gè)或多個(gè)錨定構(gòu)件。第二支撐件可包括具有非圓形橫截面和圓形橫向構(gòu)件的支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地連接至從鍵帽底部延伸的一個(gè)或多個(gè)固定特征。在各種其他具體實(shí)施中，第一支撐件可包括將第一支撐件連接至特征板的第一接合構(gòu)件，使得第一支撐件能夠操作以圍繞第一軸線而不是圍繞第二軸線和第三軸線旋轉(zhuǎn)。第二支撐件可包括將第二支撐件連接至鍵帽的第二接合構(gòu)件，使得第二支撐件能夠操作以圍繞第一軸線而不是圍繞第二軸線和第三軸線旋轉(zhuǎn)。

附圖說明

圖1為包括鍵盤的計(jì)算設(shè)備的透視圖。

圖2A為包括鍵盤的一個(gè)鍵的計(jì)算設(shè)備的一部分的透視圖。

圖2B為圖2A中鍵的頂部平面圖。

圖3為沿圖2A中的線303截取的鍵的橫截面視圖。

圖4A為具有支撐機(jī)構(gòu)的第一實(shí)施例的鍵的頂部平面圖。

圖4B為圖4A的鍵的頂部平面圖，其中鍵帽被移除以示出某些特征。

圖5為沿圖4A中的線5-5截取的鍵的橫截面視圖。

圖6A為處于常規(guī)位置或靜止位置的鍵的透視圖。

圖6B為處于按下位置的鍵的透視圖。

圖7A為具有支撐機(jī)構(gòu)的第二實(shí)施例的鍵的頂部平面圖。

圖7B為圖7A的鍵的頂部平面圖，其中鍵帽被移除以示出某些特征。

圖7C為支撐機(jī)構(gòu)的第一側(cè)構(gòu)件的局部視圖。

圖8為沿圖7A中的線8-8線截取的鍵的橫截面視圖。

圖9A為具有支撐機(jī)構(gòu)的第三實(shí)施例的鍵的頂部平面圖。

圖9B為圖9A的鍵的頂部平面圖，其中鍵帽被移除以示出某些特征。

圖10A為具有支撐機(jī)構(gòu)的第三實(shí)施例的鍵的頂部平面圖。

圖10B為圖10A的鍵的頂部平面圖，其中鍵帽被移除以示出某些特征。

圖11為沿圖10A中的線11-11截取的鍵的橫截面視圖。

圖12A為具有照明面板和特征板的鍵的頂部平面圖。

圖12B為圖12A的鍵的頂部平面圖，其中鍵帽被移除以示出某些特征。

圖12C為圖12A的鍵的頂部平面圖，其中鍵帽和支撐機(jī)構(gòu)被移除以示出某些特征。

圖13為沿圖12A中的線13-13截取的鍵的橫截面視圖。

圖14為一行有三個(gè)鍵的照明面板和特征板的透視圖。

圖15A為圖12A的鍵的第一實(shí)施例的橫截面視圖，其中為清楚起見而將某些特征隱藏。

圖15B為圖12A的鍵的第二實(shí)施例的橫截面視圖，其中為清楚起見而將某些特征隱藏。

圖15C為圖12A的鍵的第三實(shí)施例的橫截面視圖，其中為清楚起見而將某些特征隱藏。

圖16A為具有框架的鍵的透視圖，該框架至少部分地圍繞照明面板。

圖16B為圖16A的鍵的頂部平面圖。

圖16C為圖16A的鍵的頂部平面圖，其中鍵帽被移除以示出某些特征。

圖17為沿圖16B中的線17-17截取的鍵的橫截面視圖。

圖18為框架的頂部平面圖，其中照明面板從鍵中被移除。

圖19為具有結(jié)合有照明機(jī)構(gòu)的感測機(jī)構(gòu)的鍵的橫截面視圖，其中為清楚起見而將某些特征隱藏。

圖20A為具有感測機(jī)構(gòu)的第二實(shí)施例的鍵的頂部平面圖。

圖20B為圖20A的鍵的頂部平面圖，其中鍵帽被隱藏以示出某些特征。

圖21為沿圖20A中的線21-21截取的鍵的橫截面視圖。

圖22為示出了粘合劑層的鍵的橫截面視圖，其中為清楚起見而將某些特征隱藏。

具體實(shí)施方式

綜述

本文中所描述的一些實(shí)施例可采用電子設(shè)備或計(jì)算設(shè)備的鍵盤的形式；這兩個(gè)術(shù)語通常可以互換使用。鍵盤可提供到計(jì)算設(shè)備的用戶輸入，并可包括可表示到計(jì)算設(shè)備的不同輸入的不同的鍵、按鈕或開關(guān)。例如，每個(gè)鍵可包括圖例或符號，諸如字母數(shù)字符號和/或單詞；按下鍵時(shí)可在計(jì)算設(shè)備內(nèi)啟動(dòng)相應(yīng)的輸入。鍵盤可與計(jì)算設(shè)備進(jìn)行通信，并且可與計(jì)算設(shè)備集成到一起或在計(jì)算設(shè)備的外部。在一個(gè)實(shí)施例中，鍵盤能夠可操作地連接到計(jì)算設(shè)備的外殼。

鍵盤的每個(gè)鍵可由鍵層疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該層疊結(jié)構(gòu)可包括特征板或錨定板、光導(dǎo)或照明面板、傳感器膜、頂層、支撐機(jī)構(gòu)、觸覺設(shè)備以及鍵帽。特征板可支撐鍵，并且在一些情況下，能夠可操作地連接到計(jì)算設(shè)備的外殼。鍵帽可坐置在支撐機(jī)構(gòu)的頂部上，該支撐機(jī)構(gòu)將鍵帽支撐在特征板的上方，并且允許鍵帽相對于特征板垂直行進(jìn)。當(dāng)向鍵帽提供輸入時(shí)，觸覺設(shè)備可向用戶提供反饋。例如，觸覺設(shè)備可以是在鍵上為用戶提供觸感的可壓縮圓頂。照明面板可為鍵和/或鍵盤提供照明。傳感器膜可向已按下鍵的計(jì)算設(shè)備提供輸入。

在一些實(shí)施例中，鍵盤的鍵可具有相對于計(jì)算設(shè)備外殼的垂直行進(jìn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)用戶在鍵帽上提供向下的力時(shí)，鍵帽可在由支撐機(jī)構(gòu)支撐的同時(shí)向下行進(jìn)。在一個(gè)實(shí)施例中，支撐機(jī)構(gòu)可為相互連接在一起的一個(gè)或多個(gè)支撐件。在一些實(shí)施例中，支撐機(jī)構(gòu)的支撐件可由剛性材料形成，以基本防止在鍵帽的部分區(qū)域或整個(gè)區(qū)域上施加向下的力時(shí)鍵帽發(fā)生彎曲或傾斜。在這些實(shí)施例中，支撐件可允許鍵帽在保持基本上平行于特征板的同時(shí)垂直移動(dòng)。在這些實(shí)施例中，支撐機(jī)構(gòu)可具有轉(zhuǎn)化為鍵帽的垂直運(yùn)動(dòng)的一些側(cè)向運(yùn)動(dòng)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，支撐機(jī)構(gòu)的第一支撐件可相對于第二支撐件滑動(dòng)，因此當(dāng)鍵帽垂直行進(jìn)時(shí)，支撐機(jī)構(gòu)同時(shí)在側(cè)向和垂直方向上行進(jìn)。

支撐件或剪式機(jī)構(gòu)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)可允許鍵盤具有相比于常規(guī)鍵盤更小的厚度。這是因?yàn)槿绻谶吘壔蚬战翘幇聪骆I帽，常規(guī)鍵盤的剪式機(jī)構(gòu)通常受到一定程度的扭轉(zhuǎn)。因此，如果用戶按下鍵帽的拐角，則該拐角可比鍵帽的其他部分(諸如相對的拐角)向下行進(jìn)更多。該扭轉(zhuǎn)或彎曲運(yùn)動(dòng)可能需要鍵帽和特征板之間的增加的行進(jìn)距離，以防止拐角在記錄輸入之前觸底反彈。由于當(dāng)前公開的支撐機(jī)構(gòu)可減少或消除彎曲，并且將一些垂直力轉(zhuǎn)化為支撐機(jī)構(gòu)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)，因此可縮短行進(jìn)距離，從而允許減小鍵盤的厚度。

鍵盤的其他實(shí)施例可包括鍵盤的照明面板(例如，光導(dǎo))和/或照明機(jī)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，照明面板可光學(xué)耦合到光源并定位在功能(或錨定)板的上方。在典型的發(fā)光鍵盤中，特征板定位在照明機(jī)構(gòu)的上方，以在按下特定鍵時(shí)更好地為鍵提供鍵機(jī)械連接以及更好地感測。

特征板可包括鍵的電子連接件，例如在按下鍵時(shí)用于記錄輸入的開關(guān)。然而，在常規(guī)鍵盤中，特征板可阻擋本來照亮一個(gè)或多個(gè)鍵帽的光的大部分。因此，如在本公開的一些實(shí)施例中，照明面板可定位在特征板的上方或與特征板集成到一起，以便光線可具有朝向照明所需區(qū)域(例如，鍵帽的后表面)的更直接路徑。因此，只需更少的光線即可提供相同量的照明，這可為鍵盤提供電力節(jié)約。此外，照明面板和/或光源可更有效的，因?yàn)楦蟊壤墓饩€可直接照向目標(biāo)表面，而不必須繞過障礙行進(jìn)或重新引導(dǎo)。

另外在其他實(shí)施例中，鍵盤可包括在用戶選擇或按下鍵時(shí)用于感測的感測構(gòu)件。感測構(gòu)件可無需機(jī)械驅(qū)動(dòng)，以便檢測用戶輸入。例如，感測構(gòu)件可被配置為檢測電容的變化。在一個(gè)實(shí)施例中，電容傳感器層可定位在鍵層疊結(jié)構(gòu)中，以便在用戶按下或碰觸鍵帽時(shí)進(jìn)行檢測。在這些實(shí)施例中，鍵盤可能夠檢測以下項(xiàng)中的任何一種或全部：鍵帽接近特征板；施加到鍵帽的壓力的變化；以及手指在各個(gè)鍵帽上的位置或存在。

具體實(shí)施方式

轉(zhuǎn)到附圖并如上文簡述，鍵盤可與計(jì)算設(shè)備結(jié)合。圖1為具有結(jié)合于其中的鍵盤102的計(jì)算設(shè)備100的透視圖。計(jì)算設(shè)備100基本上可為任何類型的計(jì)算設(shè)備100，諸如膝上型計(jì)算機(jī)、臺式計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、便攜式游戲設(shè)備等。此外，應(yīng)該指出的是，盡管鍵盤102在圖1中被示出為與計(jì)算設(shè)備100集成在一起，但在其他實(shí)施例中，鍵盤102可與計(jì)算設(shè)備100分離。例如，鍵盤102可為獨(dú)立單元并且基本上為整裝的。在這些實(shí)施例中，鍵盤102可包括通信設(shè)備(例如，電纜、無線接口)，用于向計(jì)算設(shè)備100傳輸數(shù)據(jù)以及從其接收數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備100還可包括基本上圍繞鍵盤102的外殼104。在鍵盤可物理地與計(jì)算設(shè)備分離的實(shí)施例中，外殼102可至少部分圍繞鍵盤102，并能夠可操作地連接到鍵盤10、2，將在下文結(jié)合圖22進(jìn)行更詳細(xì)的討論。在一些實(shí)施例中，外殼104可限定多個(gè)孔，每個(gè)孔可容納鍵盤102的一個(gè)或多個(gè)鍵106。然而，在其他實(shí)施例中，外殼104可限定單獨(dú)的孔或少于鍵數(shù)的孔，以便可從單獨(dú)孔中容納整個(gè)鍵盤102或可通過成組的孔容納成組的鍵。

鍵盤102可包括多個(gè)不同尺寸和/或形狀的鍵106。此外，鍵106中的每一者在鍵帽的頂表面上可包括符號或指示符。例如，每個(gè)鍵106的符號(未示出)可為噴涂的、蝕刻的或穿過孔或透明部分通過鍵帽106照亮。鍵106中的每一者可表示一個(gè)或多個(gè)不同的輸入，并且在用戶按下每個(gè)鍵106時(shí)，鍵106可提供到計(jì)算設(shè)備100的輸入。例如，鍵106可包括傳感器以檢測其何時(shí)被按下，并且該傳感器感可向計(jì)算設(shè)備100中的處理器傳輸指示鍵106被按下或以其他方式被選擇的信號。在其他實(shí)施例中，在按下鍵時(shí)，其可組成指示該鍵已被選擇的開關(guān)電路。

現(xiàn)在將更詳細(xì)地討論鍵盤102的鍵106。圖2A為從鍵盤102和計(jì)算設(shè)備100中移除的鍵106的透視圖。圖2B為鍵106的頂部平面圖。圖3為沿圖2A中的線3-3截取的鍵106的橫截面視圖。如上文所簡述的那樣，外殼104可限定鍵106定位在其中的鍵孔128。外殼104還可圍繞鍵106，但如圖3所示，鍵孔128可略大于鍵106，以便鍵106可能夠在鍵孔128中垂直移動(dòng)。在一些實(shí)施例中，鍵106可具有靜止或常規(guī)位置，其中鍵帽108可被定位為齊平于或略高于外殼104的頂表面132。當(dāng)用戶按下鍵106時(shí)，鍵106可如圖3所示相對于外殼104的頂表面132按箭頭D的方向向下平移。

參見圖3，鍵106可包括由支撐機(jī)構(gòu)110支撐的鍵帽108。支撐機(jī)構(gòu)110將鍵帽108支撐在基座134上方，其中觸覺設(shè)備116定位在鍵帽108下方的由支撐機(jī)構(gòu)110限定的空腔中。將結(jié)合圖4A-12對支撐機(jī)構(gòu)110或剪式機(jī)構(gòu)進(jìn)行更詳細(xì)的討論。簡言之，支撐機(jī)構(gòu)110可包括均能夠可操作地連接到基座134的第一支撐件112和第二支撐件114。響應(yīng)于鍵帽上的向下的力，支撐件112、114配合以使鍵帽108在鍵孔128內(nèi)垂直地平移。在一些實(shí)施例中，支撐機(jī)構(gòu)110能夠可操作地連接到鍵帽108的底表面，以便在對鍵帽108施加力時(shí)，所述力可同樣傳遞到支撐機(jī)構(gòu)110。此外，支撐機(jī)構(gòu)110可通過將支撐機(jī)構(gòu)110錨固到基座134的另一個(gè)的錨定構(gòu)件136附接至基座134。因此，第一支撐件和第二支撐件112、114可垂直移動(dòng)，而且可基本上阻止或至少一定程度地限制側(cè)向運(yùn)動(dòng)。

觸覺設(shè)備116基本上可為能夠響應(yīng)于用戶觸碰和/或向鍵106施加力而向用戶提供反饋的任何類型的設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，觸覺設(shè)備116為可壓縮圓頂，其可以粘接或以其他方式連接到基座134的一個(gè)或多個(gè)層上。例如，當(dāng)用戶在鍵帽116上提供向下的力時(shí)，圓頂可被機(jī)械壓縮，從而向用戶提供反饋。在一個(gè)實(shí)施例中，觸覺設(shè)備116可操作地連接到傳感器膜層122。在這些實(shí)施例中，觸覺設(shè)備116也可起到向傳感器膜122提供指示鍵106已被選擇的輸入的作用。例如，觸覺設(shè)備116可組成傳感器膜122和/或照明面板120內(nèi)的電路或開關(guān)?；蛘?，如結(jié)合圖21更詳細(xì)地討論的那樣，觸覺設(shè)備116可與可檢測觸覺設(shè)備116的位置變化的感測構(gòu)件通信。

基座134可以通過緊固件126和/或粘合劑124可操作地連接到外殼104(將在下文結(jié)合圖22進(jìn)行更詳細(xì)的討論)。在一些實(shí)施例中，當(dāng)鍵106可操作地連接到基座134(通過支撐機(jī)構(gòu)110和/或觸覺設(shè)備116)時(shí)，基座134可將鍵106可操作地連接到外殼104?；?34可包括特征板118、照明面板120和/或傳感器膜122?；?3的各個(gè)元件可以彼此連接或獨(dú)立地連接至鍵盤102的其他元件。此外，在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)層可與基座134的一個(gè)或多個(gè)其他層結(jié)合。例如，如圖13所示，照明面板120可與特征板118結(jié)合，以減小基座134與鍵盤層疊結(jié)構(gòu)130的高度。

特征板118可形成鍵層疊結(jié)構(gòu)130的底部，并且可以將鍵106可操作地和/或可通信地連接到計(jì)算設(shè)備100。例如，特征板118可包括用于傳輸電信號的觸點(diǎn)(未示出)。此外，特征板118也可包括將支撐機(jī)構(gòu)110固定在適當(dāng)位置的錨定構(gòu)件136。例如，錨定構(gòu)件136可固定到支撐件112、114中的一者或兩者上。

照明面板120可為鍵106和/或鍵盤102的其他部分提供照明，將在下文結(jié)合圖14A-20進(jìn)行更詳細(xì)的討論。在一些實(shí)施例中，照明面板120可定位在特征板118的上方和傳感器膜122的下方。換句話講，照明面板120可形成基座134的中間層。另外，在一些實(shí)施例中，照明面板120可進(jìn)一步結(jié)合一個(gè)或多個(gè)傳感器，以在基座134內(nèi)形成傳感器層。在這些實(shí)施例中，傳感器膜122可在照明面板120內(nèi)形成傳感器的頂層。另外在其他實(shí)施例中，可省略照明面板120并且可以包括傳感器層(與傳感器膜122結(jié)合或從其分開)。

傳感器膜122可形成基座134的頂層。在一些實(shí)施例中，傳感器膜122可在照明面板120中的傳感器之間形成保護(hù)層(或如果不需要照明，則形成中間層)。另外，在一些實(shí)施例中，傳感器膜122可包括用于檢測用戶是否已選擇了鍵106的一個(gè)或多個(gè)傳感器?，F(xiàn)在將更詳細(xì)地討論鍵盤的各個(gè)元件。

支撐機(jī)構(gòu)

現(xiàn)在將更詳細(xì)地討論支撐機(jī)構(gòu)110。圖4A為鍵106的頂部平面圖，其包括已從外殼104移除的支撐機(jī)構(gòu)110的第一實(shí)施例。圖4B為鍵106的頂部平面圖，其中為清楚起見，將鍵帽108和觸覺設(shè)備116移除。圖5為圖4A的鍵106的橫截面視圖。該實(shí)施例中的支撐機(jī)構(gòu)210可包括第一支撐件212和第二支撐件214。支撐件212、214可以通過錨定構(gòu)件136可操作地連接到特征板118。錨定構(gòu)件136可延伸穿過在照明面板120內(nèi)形成的孔138，以與支撐件212、214中的每一者進(jìn)行交互，從而將其固定到特征板118。支撐件212、214也可可操作地連接到鍵帽108。

在一些實(shí)施例中，支撐件212、214中的每一者可由一般剛性材料制成，例如但不限于玻璃填充的塑料、金屬涂覆的塑料、鑄造金屬、金屬注塑材料或機(jī)加工金屬。在這些實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)210可基本上比通常使用塑料制成的常規(guī)剪式機(jī)構(gòu)更堅(jiān)硬。由于支撐結(jié)構(gòu)210比常規(guī)剪式機(jī)構(gòu)更堅(jiān)硬，因此在對頂表面施加力時(shí)，鍵帽108更不容易傾斜。當(dāng)鍵帽108在外殼104的容納孔128內(nèi)行進(jìn)時(shí)，這可允許基本上的平面運(yùn)動(dòng)。此外，還可減少充分支撐鍵帽108所需的與鍵帽108接觸的量。例如，塑料構(gòu)成的剪式機(jī)構(gòu)可需要與鍵帽108有更多的接觸表面積，以提供相比于金屬或其他更硬材料相同的力。減小的支撐結(jié)構(gòu)210的表面積可允許更多光線(例如，來自照明板120或其他光源的光線)傳輸穿過鍵帽108而不被支撐結(jié)構(gòu)210的一部分阻擋。

與常規(guī)鍵盤剪式機(jī)構(gòu)相比，支撐結(jié)構(gòu)210也可允許更嚴(yán)格的公差。這是因?yàn)橹恍杈哂懈〉谋砻娣e(允許更小的直徑)即可提供施加在鍵帽108上的相同的力。此外，與典型塑料組構(gòu)件技術(shù)相比，某些金屬材料的制造技術(shù)可允許更小的公差。

參見圖4B和5，第一支撐件212可為基本上正方形或者矩形形狀，并且可包括支撐構(gòu)件230和橫向構(gòu)件216。橫向構(gòu)件216可在支撐構(gòu)件的230的兩個(gè)邊緣231、233之間跨越。支撐構(gòu)件230可具有兩個(gè)側(cè)構(gòu)件232、234，這兩個(gè)側(cè)構(gòu)件通過底部構(gòu)件235相互連接在一起。在一個(gè)實(shí)施例中，由于支撐構(gòu)件從側(cè)構(gòu)件232、234過渡至底部構(gòu)件235，以及由于側(cè)構(gòu)件232、234朝向端部231、233過渡，支撐構(gòu)件230可具有四個(gè)圓角226。底部構(gòu)件235可以例如通過卡扣配合、粘合劑或其他連接機(jī)構(gòu)可操作地連接到鍵帽108的底表面。在一個(gè)實(shí)施例中，底部構(gòu)件235可以在兩個(gè)獨(dú)立但相鄰的位置處連接到鍵帽108。在該實(shí)施例中，鍵帽108可在兩個(gè)分立的位置處獲得支撐，所述兩個(gè)分立的位置可定位在鍵帽108的兩個(gè)拐角的附近，以更好地支撐鍵帽108的整個(gè)表面。

可基本上彼此平行的兩個(gè)側(cè)構(gòu)件232、234可限定朝相對側(cè)構(gòu)件232、234向內(nèi)延伸的連接構(gòu)件220。連接構(gòu)件220還可包括將第一支撐件212可操作地連接到第二支撐件214的鎖定構(gòu)件228。在一個(gè)實(shí)施例中，連接構(gòu)件220可以是從側(cè)構(gòu)件232、234的內(nèi)表面延伸的肩部，并且鎖定構(gòu)件228可以是掛鉤或其他固定構(gòu)件。

鎖定構(gòu)件228可以形成兩個(gè)支撐件212、214的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)。例如，鎖定構(gòu)件22可基本防止兩個(gè)支撐件212、214相對于彼此側(cè)向移動(dòng)，但可允許垂直移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，支撐件212、214可以“X”構(gòu)型互相連接在一起，其中鎖定構(gòu)件228在“X”的中點(diǎn)處將兩個(gè)支撐件連接在一起。

繼續(xù)參見圖4B和5，在一些實(shí)施例中，支撐構(gòu)件230可具有非圓形橫截面。例如，支撐構(gòu)件230可具有正方形、矩形、“I”形或“T”形橫截面。在這些實(shí)施例中，支撐構(gòu)件230的橫截面區(qū)域可提高支撐結(jié)構(gòu)210剛度，同時(shí)也會(huì)降低支撐鍵帽108區(qū)域所需的支撐件212的寬度。例如，支撐構(gòu)件230可具有理想的橫梁或“I”形橫梁形狀，以在減少材料和寬度的量的情況下相對于彎曲和剪切力提供有效支撐。通過減小側(cè)構(gòu)件230-233的寬度，可同樣減小支撐結(jié)構(gòu)210的寬度，從而允許更多來自照明面板120(或其他源)的光線傳輸穿過并圍繞鍵帽108，因?yàn)橹谓Y(jié)構(gòu)可不遮擋鍵帽108的全部表面區(qū)域。

與支撐構(gòu)件230相反，橫向構(gòu)件216可具有大致圓形或環(huán)形的橫截面。此外，由于橫向構(gòu)件216可連接到錨定構(gòu)件136，因此其能夠可操作地連接到特征板118。例如，如圖5所示，錨定構(gòu)件136可為可纏繞橫向構(gòu)件216的至少一部分的“L”、“J”或其他掛鉤形狀構(gòu)件。在該實(shí)施例中，橫向構(gòu)件216的環(huán)形或圓形橫截面可允許第一支撐件212垂直移動(dòng)鍵帽108。例如，橫向構(gòu)件216允許支撐構(gòu)件230樞轉(zhuǎn)，同時(shí)由于錨定構(gòu)件136而使支撐構(gòu)件230基本側(cè)向保持在相同的位置。此外，橫向構(gòu)件22的圓形或環(huán)形橫截面可為支撐機(jī)構(gòu)210提供更好的扭轉(zhuǎn)，從而允許其更好地將施加在鍵帽108上的力轉(zhuǎn)化成鍵帽108的垂直運(yùn)動(dòng)。

第二支撐件214可嵌套在第一支撐件212內(nèi)，并通過鎖定構(gòu)件228可操作地連接在其上。當(dāng)平放在照明面板120或傳感器膜122上時(shí)，第二支撐件214由于可具有大致正方形或矩形結(jié)構(gòu)而在形狀上一定程度地類似于第一支撐件212。第二支撐件214可包括在支撐構(gòu)件224的兩端238、240之間相互連接的橫向構(gòu)件222。支撐構(gòu)件224可被大致成形為具有平坦底部的“U”形，即，支撐構(gòu)件224可具有大致平行的側(cè)構(gòu)件，所述側(cè)構(gòu)件具有底部構(gòu)件。此外，支撐構(gòu)件224可由于兩個(gè)平行的側(cè)構(gòu)件過渡以形成底部構(gòu)件而具有圓角236。

支撐構(gòu)件224能夠可操作地連接到特征板118。在一些實(shí)施例中，支撐構(gòu)件224可包括可操作地連接到錨定構(gòu)件136的連接部分244。連接部分244可具有大致圓形的橫截面區(qū)域，使得支撐構(gòu)件224可在連接部分244或端部238、240處從非圓形橫截面過渡至圓形橫截面。然而，在一些實(shí)施例中，連接部分244可為平坦、圓形或平坦和圓形的組合(例如，具有圓形的邊緣或拐角的平坦表面)。此外，連接部分244還可具有滑動(dòng)表面或圓形表面，以允許過渡和旋轉(zhuǎn)。此外，在一些實(shí)施例中，支撐構(gòu)件224能夠可操作地連接到第一支撐構(gòu)件212。例如，兩個(gè)平行的側(cè)構(gòu)件能夠可操作地連接到連接構(gòu)件220，并且鎖定構(gòu)件228可圍繞側(cè)構(gòu)件的一部分延伸。通過該連接，兩個(gè)支撐件212、214可基本上連接在一起，使得移動(dòng)支撐件212、214的其中一個(gè)會(huì)使另一個(gè)也隨之移動(dòng)。

在一些實(shí)施例中，橫向構(gòu)件222能夠可操作地連接到鍵帽108的底表面。例如，橫向構(gòu)件222可與一個(gè)或多個(gè)從鍵帽108的底表面延伸的固定特征242進(jìn)行交互。橫向構(gòu)件222可具有大致環(huán)形或圓形的橫截面，支撐構(gòu)件224可具有非圓形橫截面，諸如“T”形、“I”形或矩形橫截面。圓形或環(huán)形橫截面可允許橫向構(gòu)件222在固定特征242中旋轉(zhuǎn)，使得第二支撐件214可相對于特征板118樞轉(zhuǎn)而同時(shí)保持固定到特征板118。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到鍵106的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)對鍵帽108施加力時(shí)，支撐機(jī)構(gòu)210可允許鍵帽108在鍵孔128內(nèi)垂直移動(dòng)。圖6A為處于常規(guī)位置或靜止位置的鍵106的透視圖。圖6B為處于按下位置的鍵106的透視圖。當(dāng)按下鍵帽108時(shí)，鍵帽108將垂直行進(jìn)，并且支撐結(jié)構(gòu)210的高度會(huì)降低。

現(xiàn)在參見圖4B和5，當(dāng)鍵106處于靜止位置時(shí)，鍵帽108的底邊248可定位在距離基座134的頂表面的高度H1處。由于支撐構(gòu)件230連接到鍵帽108(定位在特征板上方)，并且橫向構(gòu)件222可操作地連接到特征板118，因此第一支撐件212可從鍵106的第一側(cè)到鍵106的第二側(cè)向上成一定角度。類似地，第二支撐件214可從鍵106的第二側(cè)到鍵106的第一側(cè)向上成一定角度。這是因?yàn)榈诙渭?14的橫向構(gòu)件222可操作地連接到鍵帽108，并且支撐構(gòu)件230可操作地連接到特征板118。

在一些實(shí)施例中，如圖4B所示，可將每個(gè)支撐件212、214的拐角226、236定位為鄰近鍵帽108的內(nèi)角邊緣。與常規(guī)的鍵盤鍵相比，這些拐角226、236可基本上遠(yuǎn)離鍵帽108的中心，從而可更好地阻止鍵帽108的傾斜。例如，如果用戶按下鍵帽108的拐角，由支撐件212、214所提供的支撐可阻止鍵帽108的拐角部分傾斜。這可能因此允許鍵帽108具有比常規(guī)的鍵盤基本上更平坦的行進(jìn)移動(dòng)，如上文所述，這可幫助減小鍵層疊結(jié)構(gòu)130的高度。

在鍵106的常規(guī)位置中，第一支撐件212的兩個(gè)側(cè)構(gòu)件232、234可以穿過或以其他方式形成與支撐構(gòu)件224的相應(yīng)平行側(cè)構(gòu)件的“X”交叉。這是因?yàn)閮蓚€(gè)支撐件212、214均在相對側(cè)連接到鍵帽108，并且在鍵106的相對側(cè)連接到特征板118，并從特征板118向上成一定角度以連接到鍵帽108的底部，而不是連接到特征板118。

當(dāng)向鍵帽108施加力時(shí)，支撐件212、214樞轉(zhuǎn)以允許鍵帽108向下朝特征板118垂直移動(dòng)。然而，當(dāng)支撐件212、214連接到特征板118時(shí)，可基本上減少支撐件212、214的側(cè)向移動(dòng)。因此，當(dāng)用戶向鍵帽108施加力時(shí)，鍵帽108可基本上平行于特征板118平移，繼而可導(dǎo)致支撐件塌陷和鍵帽下降。當(dāng)按下鍵帽108時(shí)，觸覺設(shè)備116可壓縮以提供反饋和/或提供鍵106已被選擇的信號。

參見圖4B和5，在鍵106的該實(shí)施例中，可將光源定位在下方的鍵孔128內(nèi)并使其對準(zhǔn)鍵帽108的一部分。光源140可與照明面板120結(jié)合使用或單獨(dú)使用。例如，如圖4B所示，光源140可操作地連接到中間層141，該中間層可為光源140提供電力和/或信號。光源140可為鍵106提供照明，將在下文結(jié)合圖14進(jìn)行更詳細(xì)的討論。

現(xiàn)在將討論支撐結(jié)構(gòu)310的第二實(shí)施例。圖7A為包括支撐結(jié)構(gòu)310的鍵106的頂部平面圖。圖7B為鍵106的頂部平面圖，其中為清楚起見，將鍵帽108移除。圖8為沿圖7A中的線8-8截取的圖7A的鍵106的橫截面視圖。在該實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)310可包括第一支撐件312和嵌套在第一支撐件312內(nèi)的第二支撐件314。支撐件312、314可具有基本上相同的形狀，不同的是，第二支撐件314可具有比第一支撐件312小的直徑。

第一支撐件312可具有大致矩形的周邊，并包括圓形的拐角326。在該實(shí)施例中，基本上整個(gè)第一支撐件312可具有大致圓形或環(huán)形的橫截面。第一支撐件312可具有四個(gè)側(cè)構(gòu)件340、341、342、343，其中第一側(cè)構(gòu)件340基本上平行于第三側(cè)構(gòu)件342，第二側(cè)構(gòu)件341基本上平行于第四側(cè)構(gòu)件343。第四側(cè)構(gòu)件343可以通過錨定構(gòu)件136可操作地連接到特征板118。

第一側(cè)構(gòu)件340和第二側(cè)構(gòu)件342能夠可操作地連接到第二支撐件314，從而允許第一支撐件和第二支撐件312、314一起移動(dòng)。圖7C為第一側(cè)構(gòu)件340的局部視圖。第二側(cè)構(gòu)件342可基本上與第一側(cè)構(gòu)件340相同。如圖7C所示，側(cè)構(gòu)件340、342的主體346可從大致圓形的橫截面變得平坦，以形成接合部320。接合部320可具有非圓形橫截面，并可限定由此限定的轉(zhuǎn)向節(jié)孔322。

參見圖7B-7C，第二支撐件314可基本上與第一支撐件312相同。例如，第二支撐件314可具有四個(gè)側(cè)構(gòu)件350、351、352、353，所述四個(gè)側(cè)構(gòu)件相互連接在一起形成大致矩形或正方形的周邊。此外，第二支撐件314在側(cè)構(gòu)件350、351、352、353之間的過渡處可具有大致圓形的拐角336。與第一支撐件312類似，第二支撐件314可包括用于連接到轉(zhuǎn)向節(jié)338的接合部320。盡管圖7C示出的是第一支撐件312，但第二支撐件314可基本上與之相同。因此，接合部320還可在平坦部分內(nèi)限定轉(zhuǎn)向節(jié)容納孔322。此外，第二支撐件314可具有大致圓形的橫截面區(qū)域，橫截面區(qū)域可變得平坦和更線性的接合部320處除外。

參見圖7B，可將兩個(gè)轉(zhuǎn)向節(jié)328定位在第一支撐件312和第二支撐件314之間。轉(zhuǎn)向節(jié)328可用于將兩個(gè)支撐件312、314隔開，同時(shí)也可將它們連接在一起。此外，轉(zhuǎn)向節(jié)328充當(dāng)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)以允許支撐件312、314相對于彼此移動(dòng)。轉(zhuǎn)向節(jié)328可被容納在每個(gè)接合部320中的轉(zhuǎn)向節(jié)孔322內(nèi)。在轉(zhuǎn)向節(jié)328的連接處，支撐件312、314可以相對的方向延伸彼此遠(yuǎn)離。例如，與鎖定構(gòu)件228類似，轉(zhuǎn)向節(jié)328可形成“X”的中點(diǎn)，其中兩個(gè)支撐件312、314相對于轉(zhuǎn)向節(jié)328形成某個(gè)角度。當(dāng)支撐件312、314響應(yīng)于鍵帽108上的力而移動(dòng)時(shí)，兩個(gè)支撐件312、314之間形成的角度可減小，從而使鍵帽108朝特征板118下降。

在圖7B所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向節(jié)328可形成支撐機(jī)構(gòu)310的兩個(gè)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)。因此，支撐件312、314可基本上錨定到特征板118上，例如，通過錨定構(gòu)件136分別可操作地連接到側(cè)構(gòu)件343、351。

在一些實(shí)施例中，支撐件312、314可形成“開環(huán)”，因?yàn)橹螛?gòu)件312、314可限定每個(gè)支撐件312、314的相對端之間的空間。圖9A為包括支撐機(jī)構(gòu)310的鍵106頂部平面圖。圖9B為圖9A的鍵106的頂部平面圖，其中鍵帽108被移除。第一支撐構(gòu)件312的第四側(cè)構(gòu)件343可端接在兩個(gè)相對的邊緣360、362中。類似地，第二支撐件314的第四側(cè)構(gòu)件353可端接在兩個(gè)相對的邊緣364、366中。兩組邊緣360、362、364、366可分別限定側(cè)構(gòu)件343、353的每個(gè)端部之間的空間368。

在圖9A和9B示出的實(shí)施例中，支撐件312、314可形成開環(huán)，這可需要更少的材料以形成支撐機(jī)構(gòu)310。此外，開環(huán)構(gòu)型可提高鍵盤102的裝配和制造容易性。在該開環(huán)構(gòu)型下，支撐件312、314可更易于定位在錨定構(gòu)件136內(nèi)，以及連接到鍵帽108的固定特征142。此外，通過限定空間368，可從照明面板120或其他光源向鍵帽108和/或鍵帽108周圍空間傳輸更多的光線，以照亮鍵106和鍵106的周邊。

在另一個(gè)實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)可包括將支撐件的相對邊緣互連在一起的單獨(dú)的接合構(gòu)件。圖10A為具有支撐結(jié)構(gòu)410的鍵106的頂部平面圖，其中接合構(gòu)件438橫跨在每個(gè)支撐件412、414的邊緣之間。圖10B為圖10A的鍵106的頂部平面圖，其中鍵帽108被移除。圖11為沿圖10A的線11-11截取的圖10A的鍵106的橫截面視圖。支撐機(jī)構(gòu)410可包括用于將鍵帽108支撐在基座134上方并將鍵帽108連接到基座134的支撐件412、414。

支撐件412、144可基本上為相同的形狀，其中第二支撐件414至少部分地嵌套在第一支撐件412內(nèi)但與第一支撐件412間隔開。如在圖10B中最佳所示，支撐件412、414可為基本上“U”形，不同的是支撐件412、414可具有基本上平直的底部。每個(gè)支撐件412、414可包括兩個(gè)平行的側(cè)構(gòu)件440、442、450、452，以及橫跨在兩個(gè)平行側(cè)構(gòu)件440、442、450、452之間的底部構(gòu)件441、451。第一支撐件412的側(cè)構(gòu)件440、442可包括端接邊緣460、462。類似地，第二支撐件414的側(cè)構(gòu)件450、452可包括端接邊緣464、466。此外，支撐件412、414可具有非圓形橫截面(例如，“I”形梁，矩形或正方形形狀)，以便為支撐構(gòu)件410的彎曲和扭轉(zhuǎn)提供附加的剛性。

第一接合構(gòu)件438可橫跨在第一支撐件412的端接邊緣460、462之間。第二接合構(gòu)件439可橫跨在第二支撐件414的端接邊緣464、466之間。在一個(gè)實(shí)施例中，接合構(gòu)件438、439可具有大致圓形或環(huán)形的橫截面，因此可為每個(gè)支撐件412、414提供銷軸接合部。此外，第一接合構(gòu)件438可以通過錨定構(gòu)件136可操作地連接到特征板118。例如，如圖11所示，第一接合構(gòu)件438可被容納在由錨定構(gòu)件136的“鉤形”或L形狀所限定的腔體內(nèi)。第二接合構(gòu)件439能夠可操作地連接到鍵帽108的保持特征143。接合構(gòu)件338、439允許支撐構(gòu)件412、414繞一條軸線旋轉(zhuǎn)而同時(shí)阻止在其他兩個(gè)上的運(yùn)動(dòng)。換句話講，當(dāng)鍵帽108垂直平移時(shí)，支撐件412、414可繞Y軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)支撐件412、414基本上保持沿X軸和Z軸(側(cè)向和垂直)固定。

參見圖10B，支撐件412、414可以通過一對銷軸430、431可操作地連接在一起。第一銷軸430可操作地連接第一側(cè)構(gòu)件440、450，第二銷軸431可操作地將第二側(cè)構(gòu)件442、452連接在一起。銷軸403、431提供銷軸接合部，以允許支撐件412、414連接在一起并相對于彼此旋轉(zhuǎn)。銷軸430、431可類似于圖7B中的轉(zhuǎn)向節(jié)328，因?yàn)樗鼈兛梢源┻^由支撐件412、414的側(cè)構(gòu)件形成的X的中點(diǎn)。

如圖10B所示，具有圓形橫截面的接合構(gòu)件438、439可定位在鍵帽108的相同側(cè)。在這些實(shí)施例中，支撐件412、414可以可旋轉(zhuǎn)地支撐鍵帽108和鍵帽108單側(cè)上的特征板118。該構(gòu)型可允許鍵帽108更好地垂直移動(dòng)，同時(shí)基本上阻止鍵帽108的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。

照明

再次參見圖3，在一些實(shí)施例中，鍵盤102可包括一個(gè)或多個(gè)照明機(jī)構(gòu)，以照亮鍵106或鍵盤100。例如，照明機(jī)構(gòu)可提供光線以照亮鍵帽108上的符號和/或可照亮鍵帽108的周邊。所述照亮可允許鍵106在暗光線條件下具有更好的可視性，另外可為鍵盤102提供美學(xué)作用。此外，照明機(jī)構(gòu)可向用戶提供反饋，可在鍵盤102上創(chuàng)建發(fā)光圖案等等。

具有照明機(jī)構(gòu)的典型鍵盤可使機(jī)構(gòu)定位在特征板的下方。這是因?yàn)樘卣靼宓牡湫陀猛臼菍㈡I的元件固定到外殼，以及為鍵提供電連接。典型的是，可不為鍵的電子組件或附接機(jī)構(gòu)提供照明機(jī)構(gòu)，因此照明機(jī)構(gòu)定位在特征板的下方。然而，這種設(shè)置可使來自照明機(jī)構(gòu)的光線至少部分地被特征板阻擋，或可使光線以非直接方式朝鍵帽108行進(jìn)。

在一些實(shí)施例中，鍵盤102可包括定位在特征板118頂部上照明面板120。圖12A為鍵106的頂部平面圖，該鍵具有定位在特征板118上方的照明面板120。圖12B為鍵106的頂部平面圖，其中鍵帽108被移除。圖12C為鍵106的頂部平面圖，其中支撐機(jī)構(gòu)110被移除以便于清晰示出某些元件。圖13為沿圖12A中的線13-13截取的圖12A的鍵106的橫截面視圖。在該實(shí)施例中，照明面板120能夠可操作地連接到特征板118的頂表面612。特征板118和照明面板120能夠可操作地連接到傳感器膜122，其可定位在一個(gè)或兩個(gè)照明面板120和特征板118的至少一部分上方。如上所述，參見圖3，傳感器膜122可以通過粘合劑124和/或緊固件126可操作地連接到外殼104。

圖14為從鍵盤102中移除的特征板118和照明面板120的透視圖。如圖14所示，特征板118和照明面板120被示出為具有用于支撐三個(gè)鍵106和相應(yīng)的鍵層疊結(jié)構(gòu)130的長度。因此，可改變特征板118和照明面板120的長度，以用于更少或更多的鍵106。在一些實(shí)施例中，可存在用于每行鍵106、每個(gè)鍵106或用于整個(gè)鍵盤102的單個(gè)特征板118和/或照明面板120。

參見圖13和14，特征板118可具有基座構(gòu)件604，該基座構(gòu)件具有以某個(gè)角度從基座構(gòu)件604向上延伸兩個(gè)成角度延伸部606。兩個(gè)延伸部606經(jīng)過渡以形成基本上平行于基座構(gòu)件604延伸的腿部608或肩部?；鶚?gòu)件604可至少部分地從腿部608凹陷，并可限定通道614，所述通道被配置為容納照明面板120的至少一部分。

每個(gè)腿部608可包括一個(gè)或多個(gè)固定孔602，所述固定孔用于將特征板118固定到外殼104和/或鍵層疊結(jié)構(gòu)130的其他部分。在一個(gè)實(shí)施例中，在每個(gè)腿部208上可存在彼此隔開的四個(gè)固定孔602。

錨定構(gòu)件136可從通道614的頂表面向上延伸。如上所述，錨定構(gòu)件136可為鉤形構(gòu)件，所述鉤形構(gòu)件可具有可允許支撐機(jī)構(gòu)110的支撐件112、114固定到特征板118的“L”形、“J”形或其他形狀。根據(jù)支撐件112、114的位置和方向，錨定構(gòu)件118可在特征板118上具有不同的方向和位置。然而，在一些實(shí)施例中，可存在用于每個(gè)支撐件112、114的兩個(gè)錨定構(gòu)件136；因此，可存在用于每個(gè)鍵106的四個(gè)錨定構(gòu)件136。

照明面板120可以例如通過粘合劑、緊固件等可操作地連接到特征板118。如在圖14中最佳所示，錨定構(gòu)件136延伸穿過照明面板120。因此，錨定構(gòu)件136也可協(xié)助將照明面板120可操作地連接到特征板118。同樣地，在一些實(shí)施例中，錨定構(gòu)件136可為照明面板120和特征板118之間的唯一連接機(jī)構(gòu)。

照明面板120可為用于導(dǎo)光和/或發(fā)光的設(shè)備。在一些實(shí)施例中，照明面板120可為光導(dǎo)、光導(dǎo)管等。在這些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)光源140可光學(xué)連接到照明面板120，以使光線通過照明面板120傳輸。例如，參見圖14，兩個(gè)光源140定位在照明面板120的相對端?？蔀榘l(fā)光二極管的光源140將光線發(fā)射到照明面板120。所述光線然后可通過照明面板120在特征板118的整個(gè)長度上傳輸。所述光線可被配置為在基本上任何方向發(fā)射；然而，在一些實(shí)施例中，所述光線可從照明面板120的頂表面發(fā)射。

在其他實(shí)施例中，照明面板120可為光源，例如有機(jī)發(fā)光二極管，發(fā)光二極管等。在這些實(shí)施例中，光源140可以省略，或可為鍵106提供額外的光線。

照明面板120也可包括集成于其內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)，所述傳感器用于感測鍵106的輸入。例如，照明面板120可包括電容傳感器、開關(guān)機(jī)構(gòu)等。將在下文結(jié)合圖19-21對這些傳感器進(jìn)行更詳細(xì)的討論。

參見圖13，照明面板120可定位在特征板118的通道614內(nèi)。在一些實(shí)施例中，在照明面板120的邊緣與腿部608的頂角以及延伸部606構(gòu)件之間可存在空間610。在其他實(shí)施例中，照明面板120的邊緣可以一定角度基本上隨延伸構(gòu)件606的形狀向上移動(dòng)，并且空間610可被省略。在通道614內(nèi)，照明面板120可基本上平行于基座604并與其共延。

支撐機(jī)構(gòu)110的支撐件112、114能夠可操作地連接到錨定構(gòu)件136，并且在一些位置中，支撐件112、114可鄰近或抵靠在照明面板120的一部分上。觸覺設(shè)備116可定位在照明面板120上方，并且在一些實(shí)施例中，能夠可操作地連接到可定位在照明面板120上方的傳感器膜122。

在圖12A-14所示的鍵盤102實(shí)施例中，與包括照明機(jī)構(gòu)的常規(guī)鍵盤相比，可減少鍵層疊結(jié)構(gòu)130的總垂直高度。這是因?yàn)椋ǔ?，功能或錨定板定位在照明機(jī)構(gòu)上方，以便最好地將鍵固定到外殼，以及為處理器或其他組件提供來自鍵的輸入信號的準(zhǔn)確通信。然而，當(dāng)錨定構(gòu)件136延伸穿過照明板120時(shí)，可能需要固定到特征板118的鍵106的各個(gè)組件可固定于其上，同時(shí)仍允許來自照明面板120的大多數(shù)光線被朝向鍵帽108和/或鍵帽108的周邊引導(dǎo)。因此，特征板118可以直接附接到照明面板120下方，而無需可增加鍵盤102厚度的附加緊固件或連接層。

此外，當(dāng)照明面板120定位在特征板118上方時(shí)，可增加照明面板120和/或光源140的效率。如上文中簡述的，通常，特征板可阻擋相當(dāng)大部分導(dǎo)向自照明面板的光線和/或可使照明面板必須以非垂直或非直接的方式發(fā)射光線(例如，要避開特征板)。例如，在一些鍵盤中，特征板可包括單個(gè)孔以允許朝鍵帽引導(dǎo)來自照明機(jī)構(gòu)的光線。當(dāng)照明面板120定位在特征板118上方，并且基本上在鍵帽108下方并與之平行時(shí)，情況相反。因此，照明面板120可發(fā)出基本上直射并垂直于照明面板120表面的光線。這允許照明面板120發(fā)射比常規(guī)鍵盤更少的光線，同時(shí)仍形成相同的照明效果，例如亮度和顏色。這歸因于以下事實(shí)：可透過更多光源所發(fā)射的光線，而不被阻擋、反射或反射。

在操作中，對于一些實(shí)施例，光源140可將光線發(fā)射到照明面板120上。照明面板120可在整個(gè)特征板118上并垂直向上地朝鍵帽108傳輸光線。當(dāng)從照明面板120傳輸光線時(shí)，光線可離開鍵帽108周圍(例如，穿過外殼104與鍵帽108之間的空間)，或光線可傳輸穿過鍵帽108。

如上文所簡述的，特征板118和/或照明面板120可被配置為具有可沿多個(gè)鍵的長度延伸的長度。在一些實(shí)施例中，特征板118和/或照明面板120的長度可被配置為覆蓋整個(gè)鍵106行的長度。在這些實(shí)施例中，可存在用于每行鍵的照明面板120和/或特征板118，其可沿鍵盤102的行定位。在一些實(shí)施例中，照明面板120在鍵盤102中可具有不同尺寸和/或不同位置，下文將對此進(jìn)行更詳細(xì)的討論。

圖15A為鍵102的橫截面視圖，該圖示出了照明面板120定位在相對于特征板118和每個(gè)鍵106行的行中。應(yīng)該指出的是，在圖15A中，為更清楚地示出其他功能之間的關(guān)系，已將選擇功能隱藏。如圖15A所示，錨定構(gòu)件136可從基座604向上延伸，并可形成照明面板120的阻隔壁。在該方式中，錨定構(gòu)件136可將來自照明面板120的光線反射回照明面板或朝向鍵帽108反射。這可在鍵帽108下聚集來自照明面板120的光線，以便可更好地照射鍵帽108并可阻止光線圍繞鍵帽108的側(cè)部發(fā)射。

如圖15A所示，可增加照明面板120與由延伸部606和腿部608形成的角之間的空間210，因?yàn)檎彰髅姘?20可基本上限制在錨定構(gòu)件136內(nèi)。在這些實(shí)施例中，照明面板120可具有比其他實(shí)施例更小的寬度。例如，照明面板120可橫跨在錨定構(gòu)件136之間，而且可被限制在錨定構(gòu)件136內(nèi)。在這些實(shí)施例中，錨定構(gòu)件136可延伸到照明面板120的側(cè)部周圍，而不是穿過照明面板120。

在圖15A所示的實(shí)施例中，特征板118的腿部608可以通過粘合劑124可操作地連接到傳感器膜122。粘合劑124還可將膜122可操作地連接到外殼104。

在其他實(shí)施例中，支撐機(jī)構(gòu)110的支撐件112、114可定位在鄰近照明面板120的位置。圖15B為鍵106的橫截面視圖，其示出了延伸穿過傳感器膜122并接觸照明面板120的支撐件112、114。在這些實(shí)施例中，照明面板120可包括用于檢測用戶何時(shí)按下鍵帽108的傳感器。這可減少鍵層疊結(jié)構(gòu)130的垂直高度，因?yàn)橹渭?12、114仍可為鍵帽108提供相同的垂直延伸部，而且可定位在鍵層疊結(jié)構(gòu)130內(nèi)較低的位置，從而減少鍵層疊結(jié)構(gòu)130的總體垂直高度。

此外，如圖15B所示，在一些情況下，一個(gè)或多個(gè)粘合劑124層可被緊固件126替換。在這些實(shí)施例中，緊固件126可連接到特征板118和傳感器膜122，但不能可操作地連接到照明面板120。當(dāng)照明面板120可成行定位且可由錨定構(gòu)件136界定時(shí)，緊固件126的高度可與照明面板120的垂直高度共享。換句話講，因?yàn)榫o固件126可不必延伸穿過照明面板120的厚度，即緊固件126的垂直高度(當(dāng)耦合到鍵層疊結(jié)構(gòu)130時(shí))。因此，相比于常規(guī)鍵盤，鍵層疊結(jié)構(gòu)130可具有減小的垂直高度，其中緊固件可能必須穿過照明機(jī)構(gòu)和特征板，以將每個(gè)組件固定在一起。

在一些實(shí)施例中，緊固件126可定位在鍵106的兩個(gè)相對側(cè)上。例如，緊固件126可延伸穿過界定鍵106的外殼104的側(cè)部。緊固件126可為基本上任何類型的緊固構(gòu)件，例如但不限于鉚釘、釘子、螺絲等。然而，在一些實(shí)施例中，緊固件126可為無螺紋的或自鎖緊固件，例如鉚釘。在這些實(shí)施例中，緊固件126可壓配在鍵層疊結(jié)構(gòu)130內(nèi)，或用平行作用的擠壓力插入。這樣可允許比常規(guī)鍵盤更快的裝配時(shí)間，常規(guī)鍵盤可需要必須擰入到位的螺紋緊固件。此外，在無螺紋的情況下，緊固件126無需特殊孔準(zhǔn)備即可插入鍵層疊結(jié)構(gòu)130，例如倒角和去毛刺。一旦插入后，緊固件126可基本上與特征板118底邊齊平，以便進(jìn)一步降低與常規(guī)鍵盤相比的鍵層疊結(jié)構(gòu)130的垂直高度。

如上文所簡述的，在一些實(shí)施例中，照明面板120可延伸經(jīng)過鍵行或各個(gè)鍵。例如，在一些情況下，照明面板120可沿鍵盤102的整個(gè)區(qū)域延伸。在這些實(shí)施例中，照明面板120可在鍵和鍵行之間延伸。圖15C為鍵盤的橫截面視圖，其示出了在鍵106的行之間延伸的照明面板129。此外，如圖15C所示，在這些實(shí)施例中，特征板118也可在行之間延伸。例如，特征板118的基座604可基本上沿多組行為平坦的，并且腿部606可被省略或僅從特征板118(在鍵盤102的邊緣處)的端接端(未示出)延伸。

參見圖15C，在這些實(shí)施例中，照明面板120可定位在特征板118的上方。例如，低粘合劑124層能夠可操作地連接特征板118的頂表面605上方的照明面板120。然而，如可在圖15C中看到的那樣，錨定構(gòu)件136仍可延伸穿過照明面板120，以便將支撐機(jī)構(gòu)110(未示出)連接到特征板119。在這些實(shí)施例中，光源140可定位在特征板118和照明面板120之間，并可從下方照亮照明面板120。然而，在其他實(shí)施例中，光源140可定位在照明面板120的側(cè)部上(如圖14所示)，或照明面板120本身可包括光源。

如上文所簡述的，在一些實(shí)施例中，照明面板120可被配置為定位在各個(gè)鍵106的下方。圖16A為從鍵盤102中移除的鍵706的透視圖。圖16B為鍵706的頂部平面圖。圖16C為鍵706的頂部平面圖，其中鍵帽108被移除。圖17為沿圖16B中的線17-17截取的鍵706的橫截面視圖。鍵706可基本上與鍵106類似。然而，在該實(shí)施例中，特征板118可被省略。如圖17所示，可為印刷電路板等的支撐板718可用于支撐鍵706的元件。此外，可在照明面板720的周圍提供框架422，其可幫助更好地包含和引導(dǎo)從照明面板720的照出光線。

在該實(shí)施例中，鍵706可包括支撐板718、照明面板720、光源140和框架722。支撐板718可形成鍵706的底部，并且還可將輸入信號(例如，從傳感器發(fā)出的指示用戶輸入的信號)發(fā)送到計(jì)算設(shè)備100的組件。支撐板718可為印刷電路板或其他基板以支撐電子連接件。在這些實(shí)施例中，傳感器和/或照明機(jī)構(gòu)可與支撐板718集成以進(jìn)一步減小鍵層疊結(jié)構(gòu)130的垂直高度。

照明面板720可基本上與照明面板120相同。然而，在這些實(shí)施例中，照明面板720可被配置為具有與鍵帽108基本上相同的面積。因此，照明面板720可能夠更好地僅朝鍵帽108引導(dǎo)光線，使得更少的光線圍繞鍵帽108的邊緣發(fā)射或發(fā)射穿過外殼104中的孔等。

框架722可圍繞照明面板720，并可有助于防止光線照射到穿過或朝向除鍵帽108外的其他方向。圖18為定位在照明面板720周圍的框架722的頂部平面圖。如可在圖18中看到的那樣，框架722可大致圍繞照明面板720的外周邊，并可包括另外的保持特征724以將照明面板720固定在適當(dāng)位置。在一些實(shí)施例中，框架722可為被配置為基本上防止光線傳輸穿過其中的材料。因此，框架722可防止光線傳輸?shù)娇蚣?22周圍，并且所述光線可離開框架722反射向鍵帽108或照明面板120。

在一個(gè)實(shí)施例中，光源140可沿照明面板720的一個(gè)邊緣定位在框架722內(nèi)。因此，每個(gè)鍵706可包括其自有的照明面板720和光源140。在與框架722結(jié)合的情況下，照明面板720和光源140可基本上僅照射鍵帽108。這可防止光線泄漏到鍵帽108周圍，即，“光暈”效果。因此，可更易于讀取鍵帽108上的任何符號，因?yàn)楣饩€不會(huì)逃逸到鍵帽108的邊緣周圍，這可妨礙光線發(fā)射穿過鍵帽108。

感測構(gòu)件

在一些實(shí)施例中，鍵盤102可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，以感測特定鍵106或某些鍵的用戶輸入。圖19為鍵106的簡化橫截面視圖。鍵106可包括鍵帽108、支撐機(jī)構(gòu)110以及特征板118。此外，鍵106可包括感測構(gòu)件820，該感測構(gòu)件可集成到照明面板120內(nèi)，或可從其分離。感測構(gòu)件820可為可檢測電容變化的電容傳感器。例如，感測構(gòu)件820可為氧化銦錫(ITO)或摻雜錫的氧化銦，其可定位在光導(dǎo)、光導(dǎo)管或其他光源的頂部(即，照明面板120)。在一個(gè)實(shí)施例中，感測構(gòu)件820可為層合在有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的膜上的ITO。在這些實(shí)施例中，感測構(gòu)件820可檢測以下所有項(xiàng)中的任何項(xiàng)：鍵帽108的位置、鍵帽108上的力量值、鍵帽108上的用戶手指位置和/或其他參數(shù)可由感測構(gòu)件820通過相應(yīng)的傳感器822檢測。

感測構(gòu)件820可定位在鍵層疊結(jié)構(gòu)130的多個(gè)不同位置中，具體取決于待感測的所需輸入。例如，感測構(gòu)件820可定位在鍵帽108的下方(如圖19所示)以檢測用戶按下鍵帽108的時(shí)間。在其他實(shí)施例中，感測構(gòu)件820可定位在觸覺設(shè)備116中，這可允許感測構(gòu)件820檢測觸覺設(shè)備116的壓縮。另外在其他實(shí)施例中，感測構(gòu)件820可定位在外殼104的內(nèi)表面上，或定位在向內(nèi)面向鍵106的鍵層疊結(jié)構(gòu)130的其他部分上。

類似地，根據(jù)感測構(gòu)件820位置，鍵106可包括屏蔽構(gòu)件，以更好地將輸入與感測構(gòu)件820隔離。例如，在一些情況下，感測構(gòu)件820可檢測電容的微小變化。因?yàn)殒I盤102可包括被定位為靠近在一起的多個(gè)鍵106，其中鍵106極為貼近，除電容的微小變化之外，感測構(gòu)件820難以區(qū)分用戶是將他或她的手指801放在一個(gè)鍵還是下一個(gè)鍵上。因此，在一些實(shí)施例中，屏蔽或絕緣材料可將感測構(gòu)件820與外部噪聲或其他信號隔離。在一個(gè)實(shí)施例中，感測構(gòu)件820可定位在錨定構(gòu)件136之間朝向鍵106的內(nèi)部部分，這可起到將感測構(gòu)件820與一些噪聲阻隔開的作用。作為另外一種選擇或除此之外，感測構(gòu)件820可定位在觸覺設(shè)備116內(nèi)，其可包括放置在其內(nèi)的又一個(gè)屏蔽層，以至少部分地隔離感測構(gòu)件820。

繼續(xù)參見圖19，感測構(gòu)件820可與照明面板120集成到一起，而且可因此提供感測輸入和照明輸出兩者。在這些實(shí)施例中，可基本上減小鍵層疊結(jié)構(gòu)130的垂直高度。這是因?yàn)閭鞲衅髂?22可被省略，并且感測構(gòu)件820可直接定位在支撐機(jī)構(gòu)110的下方。然而，在其他實(shí)施例中，感測構(gòu)件820可定位在其他位置。

圖20A為鍵的頂部平面圖，所述鍵包括作為框架定定位在傳感器膜122周圍的感測構(gòu)件820。圖20B為圖20A的鍵106的頂部平面圖，其中鍵帽被移除。圖21為沿圖20A中的線21-21截取的鍵106的橫截面視圖。感測構(gòu)件820可定位在感測膜122的頂表面上。在一些實(shí)施例中，感測構(gòu)件820可與鍵106的各種特征(例如可包含金屬等的部件)進(jìn)行交互，以檢測電容變化等。在其他實(shí)施例中，相應(yīng)的傳感器822可定位在鍵盤108的底邊824和/或底表面826上。因此，當(dāng)向下按下鍵帽108時(shí)，傳感器822可更靠近感測構(gòu)件820移動(dòng)，從而導(dǎo)致用于感測構(gòu)件820的電容變化。所述電容變化允許感測構(gòu)件820檢測輸入。在該實(shí)施例中，如圖20B所示，感測構(gòu)件820可為定位在傳感器膜122上方的框架(或基座134的其他組件)，以便與鍵帽108的底邊824基本上對準(zhǔn)。

在這些實(shí)施例中，傳感器822可為感測材料層，所述感測材料層可與感測構(gòu)件822交互以改變信號。例如，傳感器820與感測構(gòu)件822的組合可具有基于距離和/或在存在其他電容元件時(shí)而變化的一組電容。

在其他實(shí)施例中，傳感器822可定位在觸覺設(shè)備116的內(nèi)部突出828上，并且感測構(gòu)件820可定位在由觸覺設(shè)備116限定的腔體內(nèi)。當(dāng)壓縮鍵帽108時(shí)，觸覺設(shè)備116可被相應(yīng)地壓縮，從而使傳感器822更靠近感測構(gòu)件820。在該實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)屏蔽構(gòu)件或?qū)涌啥ㄎ辉谟|覺設(shè)備116的外部或內(nèi)部表面上，這可至少部分地將感測構(gòu)件820與外部信號和/或噪聲隔離。

另外在其他實(shí)施例中，傳感器822能夠可操作地連接到或集成到支撐機(jī)構(gòu)110。例如，如果傳感器機(jī)構(gòu)110為金屬或包含金屬材料，則感測構(gòu)件820可能夠檢測支撐件112、114的高度變化。類似地，鍵帽108也可為金屬或包含金屬材料，并且感測構(gòu)件820可檢測位置變化、定位在鍵帽108上的手指等。此外，觸覺設(shè)備116可包含金屬或金屬材料，而且感測機(jī)構(gòu)820可被設(shè)置為與觸覺設(shè)備116進(jìn)行通信，以檢測觸覺設(shè)備116的位置變化。

在傳感器822和感測機(jī)構(gòu)820感測電容變化的實(shí)施例中，可感測多種不同類型的鍵106的輸入。在一個(gè)例子中，鍵盤102可確定用戶是否用他或她的手掃過鍵106，其可用作計(jì)算設(shè)備100的輸入手勢。類似地，鍵106可感測用戶何時(shí)將他或她的手指801放在鍵帽108的頂部，從而可檢測手指位置，盡管用戶可能未施加力以按下鍵帽108。此外，感測機(jī)構(gòu)820可能夠確定鍵108的下按速度、施加到鍵帽108的力的大小等。這些不同參數(shù)可通過鍵盤102提供不同的輸出。例如，用戶可對鍵盤102施加不同的手勢，類似于施加到電容式觸摸屏的手勢，通過改變施加到鍵106的力，符號可被修改(例如，低于一定程度的力可對應(yīng)于小寫字母，超過一定程度的力可對應(yīng)于大寫字母)，等等。

此外，在利用感測構(gòu)件820的實(shí)施例中，觸覺設(shè)備和/或支撐構(gòu)件110可被省略。例如，可無需機(jī)械地移動(dòng)鍵帽108，以便檢測用戶輸入。相反，感測構(gòu)件820可檢測鍵帽108的表面上的用戶輸入等。因此，用于容納鍵106以及允許鍵帽108垂直移動(dòng)的鍵孔128可被遮蓋、減小和/或省略。機(jī)械連接件的缺乏可允許更快的鍵入(用戶可不必施加向下的壓力以選擇鍵)，并且鍵盤102可具有更好的抗液體性。典型的鍵盤會(huì)受到液體的影響，因?yàn)殒I孔128可將傳感器膜122、照明面板120以及其他電子組件暴露在漏出的或以其他方式存在于鍵盤102上的液體下。

粘接

在一些實(shí)施例中，基座134能夠可操作地連接到外殼104。如上文所簡述的，在一些實(shí)施例中，基座134的各個(gè)元件可通過緊固件或粘接方式附接到外殼104。圖22為鍵106的簡化橫截面視圖，其示出粘合劑層124可操作地將特征板118連接到外殼104。如上所述，特征板118能夠可操作地連接到照明面板120和/或傳感器膜122。因此，通過將特征板118可操作地連接到外殼104，其他層也能夠可操作地連接到外殼104。作為另外一種選擇或除此之外，還可通過粘合劑層124將另外的層附接到外殼104。

粘合劑124可減小鍵層疊結(jié)構(gòu)130的垂直高度，因?yàn)榕c緊固件的垂直高度相比，粘合劑124可具有更薄的垂直厚度。這是因?yàn)檎澈蟿?24的粘接可在已構(gòu)成垂直高度的整個(gè)表面上側(cè)向展開(例如，特征板118)，但可以稀薄地展開，以便不會(huì)明顯增加鍵層疊結(jié)構(gòu)130的厚度。此外，與可能需要緊固件的典型鍵盤相比，裝配和制造鍵盤102可更為容易。例如，鍵層疊結(jié)構(gòu)130的各個(gè)組件和層可壓合或放置在彼此的頂部，并且粘合劑124可將其固定在一起。另外，與典型緊固件相比，粘合劑124可更易于適用于小的組件和/或具有復(fù)雜幾何形狀的組件。

上述描述具有廣泛的應(yīng)用。例如，雖然本文所公開的實(shí)例可能將重點(diǎn)放在了鍵盤上，但應(yīng)當(dāng)了解，本文所公開的概念可同等地適用于其他輸入設(shè)備。類似地，盡管可結(jié)合鍵盤對各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了討論，但鍵盤的任何獨(dú)立特征均可單獨(dú)使用或集成到一起使用。因此，對任何實(shí)施例的討論僅旨在作為例子，并非意圖提出將本公開(包括權(quán)利要求書)的范圍限制于這些例子中。

相關(guān)申請的交叉引用

本專利合作條約專利申請要求于2011年12月21日提交的名稱為“Keyboard Mechanisms for Electronic Devices”的美國非臨時(shí)專利申請No.61/578,687的優(yōu)先權(quán)，該專利申請全文以引用方式并入本文。