电子设备的键盘机构制造技术

本发明专利技术涉及电子设备的键盘机构。更具体而言，公开了一种被配置为与计算设备进行通信的输入设备，所述输入设备包括至少一个键帽；支撑机构，所述支撑机构可操作地连接到所述键帽并被配置为使所述键帽从第一位置移动到第二位置；以及特征板，所述特征板可操作地连接到所述支撑机构。所述支撑机构包括第一支撑件和第二支撑件。所述第一支撑件和所述第二支撑件各自连接到所述至少一个键帽和所述特征板。所述第一支撑件和第二支撑件枢转以允许所述键帽的垂直移动，但限制所述第一支撑件和第二支撑件的侧向移动。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2012年12月19日、专利技术名称为“电子设备的键盘机构”的中国专利申请201280059009.9的分案申请。
本专利技术整体涉及电子设备，更具体地讲，涉及电子设备的输入设备。
技术介绍
计算机和其他电子设备通常包括一个或多个输入设备，例如鼠标、键盘、操纵杆等等，以便用户可以更容易地与所讨论设备进行交互。通常，这些输入设备可与相关联的电子设备集成到一起或集成到相关联的电子设备中。例如，膝上型计算机可包括键盘，该键盘可操作地连接到膝上型计算机的内部系统并容纳在其外壳内。类似地，膝上型计算机也可包括触控板或其他基于运动的输入设备，所述触控板或其他基于运动的输入设备也可与外壳集成到一起。在一些情况下，可能有利的是减小一些计算机或其他电子设备的尺寸。例如，智能电话和膝上型计算机可被设计成尽量小和尽量轻。然而，许多输入设备可消耗相关联计算设备的大量内部空间。例如，许多常规键盘具有机械剪式机构和其他机械层，所述机械剪式机构使每个键垂直平移预定的距离，所述其他机械层共同形成键层叠结构(key stack)。因此，键的垂直行进范围以及键层叠结构的厚度或高度可限制设备外壳的高度。
技术实现思路
被配置为与计算设备进行通信的输入设备包括至少一个键帽；支撑机构，其可操作地连接到键帽并被配置为使键帽从第一位置移动到第二位置；以及特征板，其可操作地连接到支撑机构。支撑机构包括第一支撑件和第二支撑件。第一支撑件和第二支撑件各自连接至至少一个键帽和特征板。第一支撑件和第二支撑件枢转以允许键帽的垂直移动，但第一支撑件和第二支撑件的侧向移动被限制。在各种具体实施中，第一支撑件和第二支撑件可由刚性材料构成。刚性材料可比塑料具有更强的刚性，并可由玻璃填充的塑料、金属涂覆的塑料、铸造金属、金属注塑材料、金属、机加工金属或其他此类材料构成。第二支撑件可嵌套在第一支撑件内。第一支撑件和第二支撑件可连接在一起以形成枢转点。在一些具体实施中，第一支撑件和第二支撑件可通过锁定构件连接。锁定构件可阻止第一支撑件和第二支撑件相对于彼此侧向移动但可允许垂直移动。在其他具体实施中，第一支撑件和第二支撑件可各自包括接合部，并可由连接接合部并充当枢转点的转向节连接在一起。另外在其他具体实施中，第一支和第二支撑件可通过销轴连接，以提供至少一个销轴接合部。在一些具体实施中，第一支撑件和第二支撑件可为开环。在其他具体实施中，第一支撑件和第二支撑件可为矩形结构。在各种具体实施中，第一支撑件可包括具有非圆形横截面和圆形横向构件的支撑构件，所述支撑构件可旋转地连接至特征板的一个或多个锚定构件。第二支撑件可包括具有非圆形横截面和圆形横向构件的支撑构件，所述支撑构件可旋转地连接至从键帽底部延伸的一个或多个固定特征。在各种其他具体实施中，第一支撑件可包括将第一支撑件连接至特征板的第一接合构件，使得第一支撑件能够操作以围绕第一轴线而不是围绕第二轴线和第三轴线旋转。第二支撑件可包括将第二支撑件连接至键帽的第二接合构件，使得第二支撑件能够操作以围绕第一轴线而不是围绕第二轴线和第三轴线旋转。附图说明图1为包括键盘的计算设备的透视图。图2A为包括键盘的一个键的计算设备的一部分的透视图。图2B为图2A中键的顶部平面图。图3为沿图2A中的线303截取的键的横截面视图。图4A为具有支撑机构的第一实施例的键的顶部平面图。图4B为图4A的键的顶部平面图，其中键帽被移除以示出某些特征。图5为沿图4A中的线5-5截取的键的横截面视图。图6A为处于常规位置或静止位置的键的透视图。图6B为处于按下位置的键的透视图。图7A为具有支撑机构的第二实施例的键的顶部平面图。图7B为图7A的键的顶部平面图，其中键帽被移除以示出某些特征。图7C为支撑机构的第一侧构件的局部视图。图8为沿图7A中的线8-8线截取的键的横截面视图。图9A为具有支撑机构的第三实施例的键的顶部平面图。图9B为图9A的键的顶部平面图，其中键帽被移除以示出某些特征。图10A为具有支撑机构的第三实施例的键的顶部平面图。图10B为图10A的键的顶部平面图，其中键帽被移除以示出某些特征。图11为沿图10A中的线11-11截取的键的横截面视图。图12A为具有照明面板和特征板的键的顶部平面图。图12B为图12A的键的顶部平面图，其中键帽被移除以示出某些特征。图12C为图12A的键的顶部平面图，其中键帽和支撑机构被移除以示出某些特征。图13为沿图12A中的线13-13截取的键的横截面视图。图14为一行有三个键的照明面板和特征板的透视图。图15A为图12A的键的第一实施例的横截面视图，其中为清楚起见而将某些特征隐藏。图15B为图12A的键的第二实施例的横截面视图，其中为清楚起见而将某些特征隐藏。图15C为图12A的键的第三实施例的横截面视图，其中为清楚起见而将某些特征隐藏。图16A为具有框架的键的透视图，该框架至少部分地围绕照明面板。图16B为图16A的键的顶部平面图。图16C为图16A的键的顶部平面图，其中键帽被移除以示出某些特征。图17为沿图16B中的线17-17截取的键的横截面视图。图18为框架的顶部平面图，其中照明面板从键中被移除。图19为具有结合有照明机构的感测机构的键的横截面视图，其中为清楚起见而将某些特征隐藏。图20A为具有感测机构的第二实施例的键的顶部平面图。图20B为图20A的键的顶部平面图，其中键帽被隐藏以示出某些特征。图21为沿图20A中的线21-21截取的键的横截面视图。图22为示出了粘合剂层的键的横截面视图，其中为清楚起见而将某些特征隐藏。具体实施方式综述本文中所描述的一些实施例可采用电子设备或计算设备的键盘的形式；这两个术语通常可以互换使用。键盘可提供到计算设备的用户输入，并可包括可表示到计算设备的不同输入的不同的键、按钮或开关。例如，每个键可包括图例或符号，诸如字母数字符号和/或单词；按下键时可在计算设备内启动相应的输入。键盘可与计算设备进行通信，并且可与计算设备集成到一起或在计算设备的外部。在一个实施例中，键盘能够可操作地连接到计算设备的外壳。键盘的每个键可由键层叠结构构成，该层叠结构可包括特征板或锚定板、光导或照明面板、传感器膜、顶层、支撑机构、触觉设备以及键帽。特征板可支撑键，并且在一些情况下，能够可操作地连接到计算设备的外壳。键帽可坐置在支撑机构的顶部上，该支撑机构将键帽支撑在特征板的上方，并且允许键帽相对于特征板垂直行进。当向键帽提供输入时，触觉设备可向用户提供反馈。例如，触觉设备可以是在键上为用户提供触感的可压缩圆顶。照明面板可为键和/或键盘提供照明。传感器膜可向已按下键的计算设备提供输入。在一些实施例中，键盘的键可具有相对于计算设备外壳的垂直行进运动。当用户在键帽上提供向下的力时，键帽可在由支撑机构支撑的同时向下行进。在一个实施例中，支撑机构可为相互连接在一起的一个或多个支撑件。在一些实施例中，支撑机构的支撑件可由刚性材料形成，以基本防止在键帽的部分区域或整个区域上施加向下的力时键帽发生弯曲或倾斜。在这些实施例中，支撑件可允许键帽在保持基本上平行于特征板的同时垂直移动。在这些实施例中，支撑机构可具有转化为键帽的垂直运动的一些侧向运动。例如，在一个实施例中，支撑机构的第一支撑件可相对于第二支撑件滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括键的输入设备，所述输入设备包括：键帽，所述键帽与所述键相关联；特征板；支撑机构，所述支撑机构可操作地连接到所述键帽及所述特征板并且被配置为使所述键帽相对于所述特征板从第一位置移动到第二位置；以及电容感测构件，所述电容感测构件被配置来检测施加到所述键帽的力的非二进制大小以及下列中的至少一者：所述键帽的位置变化；所述键帽的速度；或者手指在所述键帽上或在所述键帽附近的位置；其中：下列中的至少一者是基于所述电容感测构件与传感器之间的电容的变化来检测的：所述键帽的位置变化、所述键帽的速度、所述施加到所述键帽的力的非二进制大小、或者所述手指的位置；所述电容基于至少所述电容感测构件与所述传感器之间的距离而变化；以及响应于所述电容感测构件检测到所述施加到所述键帽的力的非二进制大小，所述输入设备传输指示所述键帽的按下以及下列中的至少一者的信号：所述力的大小、所述键帽的位置变化、所述键帽的速度、或者所述手指的位置。

【技术特征摘要】
2011.12.21 US 61/578,6871.一种包括键的输入设备，所述输入设备包括：键帽，所述键帽与所述键相关联；特征板；支撑机构，所述支撑机构可操作地连接到所述键帽及所述特征板并且被配置为使所述键帽相对于所述特征板从第一位置移动到第二位置；以及电容感测构件，所述电容感测构件被配置来检测施加到所述键帽的力的非二进制大小以及下列中的至少一者：所述键帽的位置变化；所述键帽的速度；或者手指在所述键帽上或在所述键帽附近的位置；其中：下列中的至少一者是基于所述电容感测构件与传感器之间的电容的变化来检测的：所述键帽的位置变化、所述键帽的速度、所述施加到所述键帽的力的非二进制大小、或者所述手指的位置；所述电容基于至少所述电容感测构件与所述传感器之间的距离而变化；以及响应于所述电容感测构件检测到所述施加到所述键帽的力的非二进制大小，所述输入设备传输指示所述键帽的按下以及下列中的至少一者的信号：所述力的大小、所述键帽的位置变化、所述键帽的速度、或者所述手指的位置。2.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述传感器包括下列中的至少一者：金属；或者感测材料层。3.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述传感器定位于所述键帽下方或者结合到所述键帽中。4.根据权利要求1所述的输入设备，其中：所述输入设备进一步包括触觉设备，所述触觉设备可操作地耦合到所述键帽；所述传感器是下列中的至少一者：定位于所述触觉设备的突出部上；或者结合到所述触觉设备中；所述电容感测构件定位于所述触觉设备限定的腔体内；所述触觉设备的压缩改变所述传感器与所述电容感测构件之间的距离；并且所述电容感测构件通过检测所述触觉设备的压缩来检测下列中的至少一者：所述键帽的位置变化、所述键帽的速度、所述施加到所述键帽的力的非二进制大小、或所述手指的位置。5.根据权利要求4所述的输入设备，其中所述触觉设备的压缩使所述传感器向所述电容感测构件靠近。6.根据权利要求1所述的输入设备，其中：所述传感器或者可操作地耦合到所述支撑机构或者结合到所述支撑机构中；并且所述电容感测构件通过检测包括在所述支撑机构中的支撑件的高度变化来检测下列中的至少一者：所述键帽的位置变化、所述键帽的速度、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·C·利翁，J·J·牛，K·J·汉德恩，J·布洛克，T·维尔森，B·帕顿，O·S·勒格，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US