專利名稱：具有底層顯示設(shè)備的透明鍵盤(pán)部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，具體涉及計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備被不斷改進(jìn)以便擴(kuò)展功能并提供質(zhì)量用戶體驗(yàn)。一個(gè)改進(jìn)方面在于提供將鍵盤(pán)型輸入功能與向用戶顯示輸出的能力相結(jié)合的外圍設(shè)備。在許多情況下，這是通過(guò)提供具有和按鍵分開(kāi)的顯示區(qū)域的鍵盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如，在常規(guī)的鍵盤(pán)布局中，矩形的液晶顯示(LCD)可位于功能鍵或數(shù)字鍵區(qū)之上。另一種在外圍設(shè)備中結(jié)合輸入和輸出能力的方法是使用觸摸交互式顯示上的虛擬鍵盤(pán)。在該情況下，直接在按鍵上提供顯示能力每個(gè)按鍵一般由觸摸交互式設(shè)備用表示其功能的圖例或符號(hào)來(lái)顯示。虛擬鍵盤(pán)方法有許多好處，包括能夠動(dòng)態(tài)地改變每個(gè)按鍵的顯示。然而，從單純的輸入觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，交互式觸摸顯示通常較不合乎需要。特別是，觸摸顯示不提供觸覺(jué)反饋，而觸覺(jué)反饋能提供更為響應(yīng)性的且令人愉快的鍵入體驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，以下描述針對(duì)具有底層鍵盤(pán)部件的顯示設(shè)備的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備。鍵盤(pán)部件被配置成允許通過(guò)鍵盤(pán)部件觀看由顯示設(shè)備產(chǎn)生的圖像。鍵盤(pán)部件具有多個(gè)按鍵，其中的每一按鍵包括鍵帽和至少部分透明的機(jī)械下層結(jié)構(gòu)。機(jī)械下層結(jié)構(gòu)設(shè)置在鍵帽與顯示設(shè)備之間，以引導(dǎo)鍵帽朝向和離開(kāi)顯示設(shè)備的往復(fù)移動(dòng)。在某些實(shí)施例中，機(jī)械下層結(jié)構(gòu)可具有非傾斜的平面配置，其中其表面區(qū)域的大部分由與底層顯示設(shè)備平行或垂直的平坦表面組成。在這些和其他示例實(shí)施例中，可以采用光學(xué)處方(prescription)來(lái)產(chǎn)生期望的光學(xué)效果。提供本發(fā)明內(nèi)容以便以簡(jiǎn)化形式介紹將在以下的具體實(shí)施方式
中進(jìn)一步描述的一些概念。本發(fā)明內(nèi)容并不旨在標(biāo)識(shí)出所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于限定所要求保護(hù)的主題的范圍。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決在本發(fā)明的任一部分中提及的任何或所有缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。


圖1描繪了包括計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備的示例性計(jì)算系統(tǒng)，該計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備提供了結(jié)合鍵盤(pán)部件的按鍵來(lái)顯示輸出的能力。圖2是圖1所示的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備的分解圖，并且示出由計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備的鍵盤(pán)部件底層的顯示設(shè)備來(lái)提供的可觀看的顯示輸出。圖3示出了可結(jié)合圖1和2的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備采用的輸出顯示能力的示例。圖4-6描繪了可用于實(shí)現(xiàn)圖1和2中所示的鍵盤(pán)部件的個(gè)體按鍵的示例性結(jié)構(gòu)。圖7描繪了通過(guò)參考圖4-6描述的按鍵結(jié)構(gòu)的使用以及觸覺(jué)機(jī)制可對(duì)鍵擊實(shí)現(xiàn)的力-位移特性曲線。
具體實(shí)施例方式圖1描繪了示例性計(jì)算系統(tǒng)20，該系統(tǒng)包括顯示監(jiān)視器22、組件機(jī)殼對(duì)(例如包含處理器、存儲(chǔ)器、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等)以及計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備沈。圖2提供了計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備 26和可用于其構(gòu)造中的示例性組件的附加視圖。如在各個(gè)示例中描述的，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備26以便在鍵盤(pán)型輸入功能之外提供可顯示的輸出。特別地，可向計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備提供透明的和/或以其他方式被配置成便于通過(guò)按鍵觀看由位于按鍵下的顯示設(shè)備產(chǎn)生的圖像的按鍵移動(dòng)結(jié)構(gòu)。參考示例性計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備的鍵盤(pán)功能，術(shù)語(yǔ)“輸入”和“輸出”在本說(shuō)明書(shū)中將被頻繁使用。在結(jié)合鍵盤(pán)按鍵使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“輸入”一般是指由外圍設(shè)備在按鍵激活時(shí)提供的輸入信號(hào)?！拜敵觥币话闶侵笧榘存I提供的顯示，諸如所顯示的表明按鍵功能的圖例、圖標(biāo)或符號(hào)。如按鍵28上的“0”、“1”/卞”、“1 ”、“11”、“￥”等所示(圖1和2)，通常期望計(jì)算機(jī)
外圍設(shè)備沈被配置成提供常規(guī)的字母數(shù)字輸入能力。為了簡(jiǎn)化示出，圖1和2所示的許多按鍵沒(méi)有標(biāo)記，然而應(yīng)當(dāng)理解，每個(gè)按鍵通常會(huì)包括標(biāo)記或顯示。而且，除了或取代公知的 “QWERTY”設(shè)計(jì)以外，鍵盤(pán)的按鍵觀可以被不同地配置以提供其他輸入。例如，可以分配按鍵以便為各種語(yǔ)言和字母表提供功能，以及/或者激活其他輸入命令來(lái)控制計(jì)算系統(tǒng)20。 在一些實(shí)現(xiàn)中，按鍵功能可動(dòng)態(tài)地改變，例如響應(yīng)于改變?cè)谟?jì)算系統(tǒng)20上運(yùn)行的一段軟件的操作上下文而改變。例如，在按住“ALT”鍵時(shí)，用來(lái)輸入字母“F”的按鍵可能取而代之地導(dǎo)致激活軟件應(yīng)用中的“File (文件)”菜單。一般而言，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)前示例中的按鍵可以被選擇性地按壓，以產(chǎn)生用于控制計(jì)算機(jī)的任何類型的輸入信號(hào)。計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備沈可提供各種各樣的可顯示輸出。在一些示例中，計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備使可觀看輸出顯示在各個(gè)鍵觀上或附近以指示按鍵功能。這可在圖1和2中看到，其中使用顯示機(jī)制(例如位于按鍵下方的液晶顯示(LCD)設(shè)備)來(lái)指示按鍵的“Q”、“W”等按鍵功能，而不是使用字母被涂或印在鍵帽表面上的按鍵。這一動(dòng)態(tài)和可編程的顯示能力便于計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備26的各種不同方式的潛在用途。例如，上述基于英語(yǔ)的鍵盤(pán)可被替換地映射來(lái)以字母表順序而不是常規(guī)的“QWERTY”設(shè)計(jì)來(lái)提供字母，于是可容易地改變每個(gè)按鍵的顯示以反映不同的按鍵分配。這里所構(gòu)想的顯示能力可用于向計(jì)算系統(tǒng)20的用戶提供任何類型的可觀看輸出，并不限于字母表、字母、數(shù)字、符號(hào)等。作為對(duì)上述示例的代替，可以以不必在空間上與個(gè)體按鍵相關(guān)聯(lián)的方式來(lái)顯示圖像。例如，圖像可能被呈現(xiàn)在鍵盤(pán)的跨多個(gè)按鍵的區(qū)域中。 所提供的圖像不必與鍵盤(pán)的輸入功能相關(guān)聯(lián)。例如，可以為審美目的而提供圖像以個(gè)性化用戶體驗(yàn)、或者提供其他類型的輸出。實(shí)際上，本發(fā)明包含用于任何目的的顯示輸出。同樣， 除了在按鍵觀之上或附近提供的顯示之外，可以在其他區(qū)域中提供顯示功能，例如在位于按鍵觀上方的區(qū)域32中。而且，除了按鍵洲所提供的鍵盤(pán)型輸入以外，計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備 26的區(qū)域32或其他部分可被提供有基于觸摸或姿勢(shì)的交互性。例如，經(jīng)由基于電容的技術(shù)、基于電阻的技術(shù)或其他合適的方法，區(qū)域32可以被實(shí)現(xiàn)為交互式的觸摸屏顯示?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖2，計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備沈可包括顯示設(shè)備40以及設(shè)置在顯示設(shè)備上并與其耦合的鍵盤(pán)部件42。鍵盤(pán)部件42可以是至少部分透明的，以允許用戶通過(guò)鍵盤(pán)部件觀看顯示設(shè)備所產(chǎn)生的圖像。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，向每一按鍵提供剪形部件或其他機(jī)械下層結(jié)構(gòu)以引導(dǎo)和約束鍵帽的向內(nèi)和向外移動(dòng)，并且下層結(jié)構(gòu)至少部分地用透明材料制成。此外，下層結(jié)構(gòu)可用非傾斜的平面構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中其表面區(qū)域的大部分從與底層顯示設(shè)備平行或垂直的平坦表面形成。這一非傾斜的平面構(gòu)造可以在通過(guò)鍵盤(pán)部件觀看圖像光時(shí)限制折射以及其他不期望的效果。除了或代替非傾斜的平面構(gòu)造，下層結(jié)構(gòu)的材料可以被配置成提供期望的光學(xué)效果。例如，材料可以用光學(xué)處方形成，以提供放大/縮小、模糊或其他期望的光學(xué)效果或結(jié)^ ο在此處討論的許多示例中，每一鍵帽的機(jī)械下層結(jié)構(gòu)被實(shí)現(xiàn)為繞軸旋轉(zhuǎn)的剪形部件。然而，可以理解，可以采用各種其他下層結(jié)構(gòu)，包括桿和活塞(post-and-plimger)布局；彈性可伸縮的圓蓋結(jié)構(gòu)；機(jī)械切換的按鍵；懸臂機(jī)制；彎曲彈簧和其他類型的彈簧；膜片式移動(dòng)等等。無(wú)論具體配置是什么，下層結(jié)構(gòu)通常是至少部分透明的，并且還可以如以上提及的來(lái)配置，以便減少折射和圖像光上的其他不期望的效果，和/或有意地配置成產(chǎn)生放大、模糊或另一期望的光學(xué)效果。可以采用各種類型的顯示設(shè)備40。如上簡(jiǎn)要表明的，一種類型的合適的顯示設(shè)備是LCD設(shè)備。實(shí)際上，在這里討論的例子中將會(huì)經(jīng)常引用LCD設(shè)備，然而這不是限制性的， 應(yīng)當(dāng)理解，鍵盤(pán)部件可以與各種其他顯示類型耦合。圖3提供了如何結(jié)合個(gè)體按鍵觀來(lái)使用計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備沈的顯示能力的進(jìn)一步說(shuō)明。特別是，如分別在時(shí)刻Tc^TpT2等所示，例如，可以改變與按鍵觀相關(guān)聯(lián)的顯示輸出以反映通過(guò)按下該按鍵而產(chǎn)生的輸入命令。然而，如上所述，計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備所提供的可觀看輸出可以采用除與個(gè)體按鍵及其輸入功能相關(guān)聯(lián)的顯示以外的形式。如圖1和2的示例中，鍵盤(pán)部件42通常會(huì)包括多個(gè)按鍵，所述多個(gè)按鍵采用某一類型的移動(dòng)機(jī)制，該移動(dòng)機(jī)制允許按鍵被按下或以其他方式被移動(dòng)以產(chǎn)生輸入信號(hào)。盡管主要使用術(shù)語(yǔ)“按鍵”，然而該術(shù)語(yǔ)不是限制性的，應(yīng)當(dāng)理解，可以包括按鈕以及其他任何可由用戶移動(dòng)來(lái)提供輸入的結(jié)構(gòu)或機(jī)制。現(xiàn)在參考圖4，按鍵觀可包括鍵帽50，用戶按壓該鍵帽以操作該按鍵并且導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)被生成。由于一般會(huì)期望使來(lái)自顯示設(shè)備40的圖像通過(guò)按鍵可觀看，因此鍵帽50的某些或全部可以由透明材料形成，諸如聚碳酸酯、丙烯酸樹(shù)脂、或其他合適的材料。 鍵帽50可包括例如光學(xué)元件52，以使得來(lái)自底層顯示設(shè)備的圖像能夠通過(guò)該按鍵的中心被觀看。光學(xué)元件52可以按需被實(shí)現(xiàn)成或包括透鏡、光柱、棱柱、轉(zhuǎn)向膜等中的一個(gè)或多個(gè)，以便于通過(guò)按鍵的圖像觀看。在某些情況下，如在所描繪的示例中，光學(xué)元件52被形成為設(shè)置在外周塊M中或由其支持的嵌入物。在某些示例實(shí)施例中，外周塊M也會(huì)是透明的，以便增加光傳輸并且改進(jìn)通過(guò)鍵盤(pán)部件的圖像觀看。在其他示例中，外周塊可以是不透明的。在其他實(shí)施例中，光學(xué)元件52和/或外周塊M可以是半透明的或具有部分半透明的或部分透射的涂層，允許某些但并非所有的光通過(guò)按鍵，以便當(dāng)顯示打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)實(shí)現(xiàn)特定外觀或工業(yè)設(shè)計(jì)(ID)。此處描述的鍵盤(pán)部件示例還可以是自適應(yīng)的，使得在鍵入期間按鍵提供令人滿意的物理/機(jī)械感覺(jué)。每一按鍵由此被配置成相對(duì)于顯示設(shè)備而向內(nèi)和向外往復(fù)移動(dòng)。如以下更詳細(xì)地解釋的，在許多情況下也會(huì)期望采用觸覺(jué)結(jié)構(gòu)，使得每一按鍵的力-位移特性
6提供當(dāng)按鍵被操作時(shí)用戶可感覺(jué)到的“卡合(snapping) ”動(dòng)作或其他觸覺(jué)反饋。諸如剪形部件60等機(jī)械下層結(jié)構(gòu)可以被設(shè)置在鍵帽50與顯示設(shè)備40之間，以便弓I導(dǎo)和約束鍵帽的向上和向下移動(dòng)。剪形部件60通常引導(dǎo)和約束該移動(dòng)，使得鍵帽相對(duì)于顯示設(shè)備40向內(nèi)和向外垂直移動(dòng)，并且防止扭曲、傾斜等等。剪形部件60還可被配置成提供某些彈性，使得用戶釋放鍵帽50時(shí)該鍵帽被推動(dòng)返回到未按下的靜止位置(即，與顯示設(shè)備間隔開(kāi))。除了或代替剪形部件所提供的彈性，可提供觸覺(jué)結(jié)構(gòu)以給出對(duì)按鍵的期望的機(jī)械感覺(jué)和動(dòng)作，如以下將更詳細(xì)地解釋的?？蓪⒓粜尾考?0直接耦合在鍵帽50與顯示設(shè)備40之間，如在當(dāng)前示例中，可以采用基座結(jié)構(gòu)70。在一個(gè)示例實(shí)施例中，基座結(jié)構(gòu)70覆蓋鍵盤(pán)部件的整個(gè)區(qū)域。基座結(jié)構(gòu)被附連到顯示設(shè)備，并且提供可將鍵帽(例如經(jīng)由剪形部件或每一鍵帽的其他機(jī)械下層結(jié)構(gòu))可移動(dòng)地與其附連的基座。如圖所示，可向基座結(jié)構(gòu)70提供每一按鍵的孔70a，該孔一般與鍵帽52中心對(duì)齊，以允許對(duì)底層顯示設(shè)備的最佳觀看。圖4中的虛線軸指示了可對(duì)鍵帽、剪形部件以及基座結(jié)構(gòu)的孔采用的示例性中心對(duì)齊。除了或代替孔70a，可以使基座結(jié)構(gòu)透明以便于通過(guò)按鍵的圖像觀看。當(dāng)采用基座結(jié)構(gòu)70時(shí)，還可以使用該基座結(jié)構(gòu)來(lái)支持觸覺(jué)結(jié)構(gòu)和每一按鍵的相關(guān)開(kāi)關(guān)，如以下將更詳細(xì)地解釋的。參照?qǐng)D4和5，現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述可為每一按鍵采用的移動(dòng)機(jī)制。圖5是處于靜止位置的剪形部件60的立體圖，其中它所支持的鍵帽(圖5中未示出)還沒(méi)有被用戶朝向基座結(jié)構(gòu)70和顯示設(shè)備40按下。如圖中所示，剪形部件60可包括一對(duì)剛性結(jié)構(gòu)62和 64，這對(duì)剛性結(jié)構(gòu)經(jīng)由繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的連接66 (圖4)相對(duì)于彼此可移動(dòng)地被耦合。每一剛性結(jié)構(gòu)可包括一對(duì)相對(duì)的腿(例如剛性結(jié)構(gòu)62的腿6 和62b ；以及剛性結(jié)構(gòu)64的腿6 和 64b)。對(duì)于每一剛性結(jié)構(gòu)，一對(duì)相對(duì)的桿(例如剛性結(jié)構(gòu)62的桿62c和62d ；以及剛性結(jié)構(gòu)64的桿6 和64d)在相對(duì)的腿之間伸展。在示例的實(shí)施例中，腿6 和6 被可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在一起，腿62b和64b — 樣。由此，當(dāng)剪形部件所支持的鍵帽被朝向顯示設(shè)備40按下時(shí)，剛性結(jié)構(gòu)相對(duì)于彼此繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且剪形部件經(jīng)歷有效的降低/展平。桿6 和62d與鍵帽50的下側(cè)鄰接并且嚙合， 而桿64d和62c與基座70 (或如果分開(kāi)的基座結(jié)構(gòu)沒(méi)被采用則與顯示設(shè)備40的表面)嚙合并且鄰接。為了將桿與鍵帽50和基座結(jié)構(gòu)70嚙合，桿可被接收進(jìn)彈簧扣、凹口(pocket)、或其他適當(dāng)?shù)膰Ш辖Y(jié)構(gòu)，或者桿可以由它們接收。在鍵帽和基座結(jié)構(gòu)兩者處(例如在鍵帽50 的底側(cè))，至少一個(gè)桿嚙合件通常會(huì)被配置成適應(yīng)滑動(dòng)或桿的其他相對(duì)橫向移動(dòng)，以便當(dāng)剪形部件被按下時(shí)為該剪形部件的稍微的整體變長(zhǎng)提供容限。例如，如圖4所示，可向基底結(jié)構(gòu)70提供在剪形部件的操作期間維持桿64d的垂直位置且同時(shí)準(zhǔn)許桿的稍微橫向移動(dòng)的凹口 84?？梢允褂酶鞣N材料和構(gòu)造結(jié)合剪形部件或其他機(jī)械下層結(jié)構(gòu)?？梢允沟媚承┗蛉康慕Y(jié)構(gòu)透明和/或被放置成增強(qiáng)或最小化干擾底層顯示設(shè)備所提供的顯示能力。材料和構(gòu)造選擇還可受到關(guān)于硬度、將按鍵移動(dòng)約束到特定方向、防止按鍵的傾斜等考慮因素的影響。例如，在剪形的實(shí)現(xiàn)中，可期望使用金屬來(lái)形成剪形部件的桿，以提供更多硬度和穩(wěn)定性。例如，這一方法在諸如空格鍵等較大的按鍵的剪形部件中可能是適當(dāng)?shù)摹，F(xiàn)在參考圖6，該圖示出了示例性按鍵觀的俯視圖，剪形部件60面向上的部分/表面是通過(guò)鍵帽50的外周塊M可視的。如在所描繪的示例中，可期望在某些實(shí)施例中配置或以其他方式安排按鍵的移動(dòng)相關(guān)的結(jié)構(gòu)(例如剪形部件60)，使得它們位于朝向按鍵的外周塊。具體地，剪形部件的腿和桿(即，腿62a、64a、6^和64b ；以及桿62c、64c、62d 和64d)可都位于鍵帽50的外邊緣處或朝向鍵帽50的外邊緣。這些結(jié)構(gòu)隨后共同定義了通過(guò)剪形部件60的孔徑60a。通常，將孔徑與按鍵和與按鍵相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)顯示區(qū)域(即，顯示設(shè)備40上的區(qū)域)中心對(duì)齊。圖6的示例示出當(dāng)剪形部件60被設(shè)置朝向按鍵的邊緣時(shí)，其結(jié)構(gòu)仍然位于按鍵下方。然而，可以理解，某些或所有剪形部件位于按鍵外邊緣的外部的實(shí)施例是可能的。即使剪形部件位于遠(yuǎn)離按鍵中心時(shí)，剪形部件也確實(shí)占用鍵盤(pán)部件的空間，并且由此有可能影響通過(guò)鍵盤(pán)部件觀看圖像的能力。要考慮的第一個(gè)影響是對(duì)來(lái)自底層顯示設(shè)備的光線的阻擋。這一考慮會(huì)告知剪形部件的結(jié)構(gòu)位于其中的實(shí)施例避免對(duì)來(lái)自顯示設(shè)備的圖像的阻擋。如以上討論的，一種通用方法會(huì)涉及使剪形部件結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離按鍵中心(例如朝向鍵帽的邊緣或外圍)。另一示例會(huì)是基于要通過(guò)鍵盤(pán)部件觀看的圖像的類型來(lái)配置剪形部件。例如，在某些實(shí)施例中，可能期望為個(gè)體按鍵顯示單詞或其他多字符圖例。在這一情況下，使通過(guò)剪形部件的孔徑比其高度相對(duì)更寬可能會(huì)是優(yōu)選的。這可通過(guò)配置剪形部件的桿和腿的相對(duì)長(zhǎng)度、和/或通過(guò)剪形部件的特定旋轉(zhuǎn)定向來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，取決于具體實(shí)現(xiàn)，剪形部件的桿之間的間隔可能與腿之間的間隔不同。除了或代替非阻擋的方法，可以使某些或所有剪形部件或其他機(jī)械下層結(jié)構(gòu)透明，以準(zhǔn)許圖像光的光傳遞。可采用聚碳酸酯、丙烯酸樹(shù)脂、或其他合適的透明材料。在透明配置中，某些或所有機(jī)械下層結(jié)構(gòu)可以使用非傾斜的配置來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中大部分表面區(qū)域與顯示設(shè)備的圖像平面實(shí)質(zhì)上平行或垂直。現(xiàn)在具體參考圖5，例如，所描繪的剪形部件的腿6 被配置成使得其表面是平的。該配置還包括鄰接的面向上的平坦表面之間的階梯式過(guò)渡62al和6加2，以實(shí)現(xiàn)腿62a的相對(duì)兩端之間高度上的相對(duì)差。可以對(duì)其他腿采用類似構(gòu)造。因此，當(dāng)剪形部件在圖5的靜止位置時(shí)(即，其支持的鍵帽不被向下朝基座結(jié)構(gòu)70和顯示設(shè)備40按下)，腿的平坦外表面都與顯示設(shè)備的平面平行或是垂直。 在某些設(shè)置中，這種表面的非傾斜配置可例如通過(guò)最小化對(duì)顯示設(shè)備40所產(chǎn)生的光線的畸變、折射、內(nèi)反射或其他效應(yīng)來(lái)促進(jìn)顯示能力。除了或代替非傾斜的平面配置，機(jī)械下層結(jié)構(gòu)的材料和表面可以被配置成產(chǎn)生各種期望的光學(xué)效果。僅舉幾個(gè)示例，這樣的效果可包括放大、縮小、模糊等。例如，腿62a的面向上的表面可以被形成具有光學(xué)曲率或另一適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)處方來(lái)實(shí)現(xiàn)放大、縮小、模糊或另一期望的光學(xué)結(jié)果?？梢詫?duì)每一按鍵采用觸覺(jué)結(jié)構(gòu)，以便當(dāng)按鍵從其靜止位置被朝向底層顯示設(shè)備按下時(shí)提供觸覺(jué)用戶反饋。觸覺(jué)結(jié)構(gòu)可以是彈性可變形的，使得觸覺(jué)結(jié)構(gòu)在按鍵接近其完全按下的位置時(shí)塌陷(collapse)，并且隨后在按鍵被釋放時(shí)彈回其原始形狀/位置。這可向鍵擊提供非線性力-位移特性。這種特性的一個(gè)示例示于圖7中的78處。特性曲線的上部對(duì)應(yīng)于按鍵被按下；而下部對(duì)應(yīng)于按鍵的釋放。如在特性曲線中可以看到的，當(dāng)按鍵從靜止位置朝被完全按下移位時(shí)，需要相對(duì)較大的力來(lái)移動(dòng)按鍵通過(guò)其范圍的初始部分。在某點(diǎn)處，觸覺(jué)結(jié)構(gòu)塌陷(collapse)，如特性曲線中的拐角C所示。該塌陷可由用戶在觸覺(jué)上感
8測(cè)到，并且提供該按鍵已被驅(qū)動(dòng)的確認(rèn)反饋。在當(dāng)前示例中，觸覺(jué)結(jié)構(gòu)被實(shí)現(xiàn)為彈性可變形的觸覺(jué)反饋圓蓋，如圖4、5和6中的 82處所示。如圖4和6所示，可向鍵帽提供突出部(tab)86或其他結(jié)構(gòu)用于下壓，并且使觸覺(jué)反饋圓蓋82在按鍵被按下時(shí)塌陷。代替圓蓋，觸覺(jué)結(jié)構(gòu)可以使用彈簧、導(dǎo)線或其他結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以便提供期望的觸覺(jué)用戶反饋。觸覺(jué)結(jié)構(gòu)可以與其他組件交互，以便響應(yīng)于按鍵的操作來(lái)提供電開(kāi)關(guān)并且產(chǎn)生輸入信號(hào)。例如，可向基座結(jié)構(gòu)70提供三層電接觸構(gòu)造，其中兩個(gè)導(dǎo)電層由絕緣層分開(kāi)。開(kāi)關(guān)則通過(guò)觸覺(jué)結(jié)構(gòu)與三個(gè)層的交互來(lái)執(zhí)行。具體地，按下按鍵導(dǎo)致觸覺(jué)結(jié)構(gòu)塌陷以及針對(duì)這些層的按壓導(dǎo)致產(chǎn)生彈性變形，其中使得兩個(gè)導(dǎo)電層通過(guò)絕緣層中的孔形成電接觸。這一電接觸產(chǎn)生輸入信號(hào)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，這僅僅是開(kāi)關(guān)可如何被執(zhí)行的一個(gè)非限制性示例。如以上討論的，鍵盤(pán)部件的各種組件可被配置成便于對(duì)來(lái)自底層顯示設(shè)備40的圖像的通過(guò)按鍵的觀看。在某些示例實(shí)施例中，將組件中心對(duì)齊以增加用戶看見(jiàn)底層顯示的能力。例如，可向剪形部件60和/或基座結(jié)構(gòu)提供與鍵帽的中心對(duì)齊的開(kāi)口。當(dāng)采用觸覺(jué)結(jié)構(gòu)時(shí)，該觸覺(jué)結(jié)構(gòu)中心上偏離鍵帽中心，如圖4、5和6所示。這一觸覺(jué)結(jié)構(gòu)的中心偏移位置降低了觸覺(jué)結(jié)構(gòu)會(huì)使通過(guò)按鍵的中心部分的圖像觀看模糊的可能。諸如圖1中描繪的計(jì)算系統(tǒng)可包括用于實(shí)現(xiàn)結(jié)合此處討論的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備的示例的功能的各種組件。示例計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備的輸入和輸出功能可例如使用由處理器或其他邏輯子系統(tǒng)執(zhí)行的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。處理器可以執(zhí)行這些指令，作為一個(gè)或多個(gè)程序、例程、 對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或其他邏輯構(gòu)造中的一部分?？蓪?shí)現(xiàn)此類指令以執(zhí)行任務(wù)、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)類型、變換一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的狀態(tài)、或以其它方式得到所需結(jié)果。可執(zhí)行指令可以與其他數(shù)據(jù)一起被保存在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)保存子系統(tǒng)中。當(dāng)指令被執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)此處描述的方法和過(guò)程時(shí)，結(jié)果可包括保存在數(shù)據(jù)保存子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的變換。 可將數(shù)據(jù)保存在可移動(dòng)的和/或內(nèi)置設(shè)備/介質(zhì)上，包括光學(xué)存儲(chǔ)器設(shè)備、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器設(shè)備、和/或磁存儲(chǔ)器設(shè)備等。合適的數(shù)據(jù)保存設(shè)備/介質(zhì)可以具有以下各項(xiàng)特征中的一個(gè)或多個(gè)易失性、非易失性、動(dòng)態(tài)、靜態(tài)、讀/寫(xiě)、只讀、隨機(jī)存取、順序存取、位置可尋址、文件可尋址、以及內(nèi)容可尋址。顯示設(shè)備40可以形成計(jì)算系統(tǒng)的顯示子系統(tǒng)的一部分。由于此處所描述的方法和過(guò)程改變了由數(shù)據(jù)保存子系統(tǒng)保存的數(shù)據(jù)，并由此轉(zhuǎn)變了數(shù)據(jù)保存子系統(tǒng)的狀態(tài)，因此同樣可以轉(zhuǎn)變顯示子系統(tǒng)的狀態(tài)以可視地表示底層數(shù)據(jù)中的改變。例如，通過(guò)鍵盤(pán)部件42 可觀看的來(lái)自顯示設(shè)備40的視覺(jué)輸出可以改變。應(yīng)該理解，此處所述的配置和/或方法在本質(zhì)上示例性的，且這些具體實(shí)施例或示例不是局限性的，因?yàn)槎鄠€(gè)變體是可能。此處所述的具體例程或方法可表示任何數(shù)量的處理策略中的一個(gè)或多個(gè)。由此，所示出的各個(gè)動(dòng)作可以按所示順序執(zhí)行、按其他順序執(zhí)行、并行地執(zhí)行、或者在某些情況下省略。同樣，可以改變上述過(guò)程的次序。本發(fā)明的主題包括各種過(guò)程、系統(tǒng)和配置的所有新穎和非顯而易見(jiàn)的組合和子組合、和此處所公開(kāi)的其它特征、功能、動(dòng)作、和/或特性、以及其任何和全部等效物。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備(沈)，包括顯示設(shè)備GO)；以及鍵盤(pán)部件(42)，所述鍵盤(pán)部件被設(shè)置在所述顯示設(shè)備00)上并且被配置成準(zhǔn)許通過(guò)所述鍵盤(pán)部件0 對(duì)所述顯示設(shè)備GO)所產(chǎn)生的圖像的觀看，所述鍵盤(pán)部件0 包括多個(gè)按鍵( )，其中所述多個(gè)按鍵08)的每一個(gè)包括鍵帽(50)和至少部分透明的機(jī)械下層結(jié)構(gòu)(60)，所述機(jī)械下層結(jié)構(gòu)(60)被設(shè)置在鍵帽(50)與所述顯示設(shè)備00)之間以引導(dǎo)所述鍵帽(50)朝向和遠(yuǎn)離所述顯示設(shè)備GO)的往復(fù)移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，其特征在于，所述機(jī)械下層結(jié)構(gòu)是具有相對(duì)于彼此能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地耦合的第一剛性結(jié)構(gòu)和第二剛性結(jié)構(gòu)的剪形部件。
3.如權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，其特征在于，所述第一剛性結(jié)構(gòu)和所述第二剛性結(jié)構(gòu)的每一個(gè)包括由一對(duì)相對(duì)的桿分隔開(kāi)而支持的一對(duì)相對(duì)的腿，并且其中所述第一剛性結(jié)構(gòu)的該對(duì)相對(duì)的腿的第一個(gè)腿能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地耦合到所述第二剛性結(jié)構(gòu)的該對(duì)相對(duì)的腿的第一個(gè)腿，并且其中所述第一剛性結(jié)構(gòu)的該對(duì)相對(duì)的腿的第二個(gè)腿能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地耦合到所述第二剛性結(jié)構(gòu)的該對(duì)相對(duì)的腿的第二個(gè)腿。
4.如權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，其特征在于，對(duì)于所述第一剛性結(jié)構(gòu)和所述第二剛性結(jié)構(gòu)的每一個(gè)，該對(duì)相對(duì)的腿的每一個(gè)具有階梯式、非傾斜的配置，其中當(dāng)所述剪形部件處于非按下的靜止位置時(shí)，所述相對(duì)的腿的大部分表面區(qū)域與所述顯示設(shè)備實(shí)質(zhì)上平行或?qū)嵸|(zhì)上垂直。
5.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，其特征在于，所述鍵盤(pán)部件還包括被設(shè)置在所述顯示設(shè)備上的基座結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)按鍵的每一個(gè)的鍵帽能朝向和遠(yuǎn)離所述基座結(jié)構(gòu)移動(dòng)，其中在所述基座結(jié)構(gòu)上為所述多個(gè)按鍵的每一個(gè)提供觸覺(jué)結(jié)構(gòu)，以便在所述鍵帽朝所述基座結(jié)構(gòu)和顯示設(shè)備被按下時(shí)提供觸覺(jué)用戶反饋。
6.如權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，其特征在于，對(duì)于所述第一剛性結(jié)構(gòu)和所述第二剛性結(jié)構(gòu)的每一個(gè)，該對(duì)相對(duì)的腿的每一個(gè)和該對(duì)相對(duì)的桿的每一個(gè)被朝向所述鍵帽的外圍設(shè)置，由此留出通過(guò)所述剪形部件的中心孔徑。
7.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，其特征在于，所述鍵盤(pán)部件還包括被設(shè)置在所述顯示設(shè)備上的基座結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)按鍵的每一個(gè)的鍵帽能朝向和遠(yuǎn)離所述基座結(jié)構(gòu)移動(dòng)，其中在所述基座結(jié)構(gòu)上為所述多個(gè)按鍵的每一個(gè)提供觸覺(jué)結(jié)構(gòu)，以便在所述鍵帽朝所述基座結(jié)構(gòu)和顯示設(shè)備被按下時(shí)提供觸覺(jué)用戶反饋。
8.如權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，其特征在于，對(duì)于所述多個(gè)按鍵的每一個(gè)，所述觸覺(jué)結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述按鍵在中心上偏移，以最小化對(duì)所述顯示設(shè)備所產(chǎn)生的且與所述按鍵相關(guān)聯(lián)的圖像的通過(guò)按鍵的觀看的干擾。
9.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，其特征在于，所述機(jī)械下層結(jié)構(gòu)的一部分被形成為具有產(chǎn)生期望的光學(xué)效果的光學(xué)處方。
10.一種制造計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備的方法，包括提供(40)顯示設(shè)備(40)；從基座結(jié)構(gòu)(70)、多個(gè)鍵帽(50)以及多個(gè)機(jī)械下層結(jié)構(gòu)(60)裝配02)鍵盤(pán)部件 (42)，其中所述多個(gè)機(jī)械下層結(jié)構(gòu)(60)的每一個(gè)在操作上耦合在所述多個(gè)鍵帽(50)中的一個(gè)與所述基座結(jié)構(gòu)(70)之間，以便引導(dǎo)和約束該鍵帽(50)朝向和遠(yuǎn)離所述基座結(jié)構(gòu)(70)的移動(dòng)；以及在所述顯示設(shè)備GO)上設(shè)置所述鍵盤(pán)部件(42)，使得可通過(guò)所述鍵盤(pán)部件0 觀看所述顯示設(shè)備GO)所產(chǎn)生的圖像，其中所述多個(gè)機(jī)械下層結(jié)構(gòu)(60)的每一個(gè)至少部分由透明材料形成，以準(zhǔn)許來(lái)自所述顯示設(shè)備GO)的光傳遞至所述鍵盤(pán)部件的用戶。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，對(duì)于所述多個(gè)機(jī)械下層結(jié)構(gòu)的每一個(gè)，該機(jī)械下層結(jié)構(gòu)是通過(guò)將第一剛性結(jié)構(gòu)與第二剛性結(jié)構(gòu)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地耦合來(lái)形成的剪形部件。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一剛性結(jié)構(gòu)和所述第二剛性結(jié)構(gòu)的每一個(gè)包括由一對(duì)相對(duì)的桿分隔開(kāi)而支持的一對(duì)相對(duì)的腿，并且其中所述第一剛性結(jié)構(gòu)的該對(duì)相對(duì)的腿的第一個(gè)腿能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地耦合到所述第二剛性結(jié)構(gòu)的該對(duì)相對(duì)的腿的第一個(gè)腿，并且其中所述第一剛性結(jié)構(gòu)的該對(duì)相對(duì)的腿的第二個(gè)腿能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地耦合到所述第二剛性結(jié)構(gòu)的該對(duì)相對(duì)的腿的第二個(gè)腿。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，對(duì)于所述第一剛性結(jié)構(gòu)和所述第二剛性結(jié)構(gòu)的每一個(gè)，該對(duì)相對(duì)的腿的每一個(gè)具有階梯式、非傾斜的配置，其中當(dāng)所述剪形部件處于非按下的靜止位置時(shí)，所述相對(duì)的腿的大部分表面區(qū)域與所述顯示設(shè)備實(shí)質(zhì)上平行或?qū)嵸|(zhì)上垂直。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，對(duì)于所述多個(gè)機(jī)械下層結(jié)構(gòu)的每一個(gè)，形成該機(jī)械下層結(jié)構(gòu)包括提供通過(guò)該機(jī)械下層結(jié)構(gòu)的中心孔徑。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，對(duì)于所述多個(gè)機(jī)械下層結(jié)構(gòu)的每一個(gè)，該機(jī)械下層結(jié)構(gòu)的一部分被形成為具有產(chǎn)生期望的光學(xué)效果的光學(xué)處方。
全文摘要
公開(kāi)了具有底層顯示設(shè)備的透明鍵盤(pán)部件。本發(fā)明提供了具有位于顯示設(shè)備上的鍵盤(pán)部件的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，該顯示設(shè)備產(chǎn)生可通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)備觀看的圖像。鍵盤(pán)部件具有多個(gè)按鍵，其中的每一按鍵包括鍵帽和至少部分透明的機(jī)械下層結(jié)構(gòu)。機(jī)械下層結(jié)構(gòu)設(shè)置在鍵帽與顯示設(shè)備之間，以引導(dǎo)鍵帽朝向和離開(kāi)顯示設(shè)備的往復(fù)移動(dòng)。在某些實(shí)施例中，機(jī)械下層結(jié)構(gòu)可具有非傾斜的平面配置，其中其表面區(qū)域的大部分由與底層顯示設(shè)備平行或垂直的平坦表面組成。
文檔編號(hào)G06F3/02GK102236419SQ20111011875
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
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