技術(shù)領(lǐng)域
本申請一般而言涉及激光標記織物并且更具體而言,涉及利用激光在著色織物(fabric)上形成變亮的區(qū)域(lightened region)。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)上,紡織品的印染或標記包括向紡織品材料或紡織品部件涂顏色的過程。傳統(tǒng)上,通過使材料接受單獨的著色成分,諸如油墨或染料,紡織品材料可以被印染、構(gòu)圖或標記。例如,傳統(tǒng)的染色技術(shù)可以包括對紡織品的表面或者紡織品的個別纖維涂染料或著色溶液。紡織品也可以通過利用滾壓、絲網(wǎng)印刷、濺射或其它油墨沉積技術(shù)將油墨涂到紡織品的表面而被印染。
但是,存在與一些傳統(tǒng)紡織品標記技術(shù)相關(guān)聯(lián)的一些缺點。特別地,利用一些傳統(tǒng)的染色技術(shù),可能難以產(chǎn)生小文字或字母所需的精細特征。雖然一些油墨印刷技術(shù)可以被用來產(chǎn)生精細的特征,但是被沉積或附著到紡織品表面的單獨的油墨材料會隨著時間的推移而遭受磨損和降級。特別地,可能難以在遭受重復(fù)處理或使用的紡織產(chǎn)品上維持油墨印刷的圖案。此外,油墨在紡織品表面上的施加會造成凸起區(qū)域或凸塊,這在一些情況下可能是不期望的。
因此,需要沒有傳統(tǒng)技術(shù)的一些缺點的用于標記基于紡織品或布的部件的系統(tǒng)和技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本文所述的實施例針對用于激光標記織物材料的系統(tǒng)和技術(shù)。特別地,實施例包括用于利用激光在織物的表面上形成變亮或者基本上白色的區(qū)域的方法。本文所述的實施例可以被用來激光標記廣泛的織物或基于織物的部件。特別地,本公開內(nèi)容的激光標記技術(shù)可以被用來在產(chǎn)品的表面上產(chǎn)生文字、圖形元素或其它圖案,其中表面的至少一部分由織物材料形成。示例產(chǎn)品包括,但不限于,可穿戴產(chǎn)品、帶子、系索、蓋子、外殼、鍵盤、用戶輸入設(shè)備,等等。
一些示例實施例涉及一種鍵盤,包括:一組鍵帽,被配置為致動對應(yīng)的一組按鍵開關(guān);織物膜,其被置于所述一組鍵帽之上并且被配置成接收來自用戶的接觸以致動所述一組鍵帽,其中:所述織物膜包括著色區(qū)域和至少一個字形,其中利用激光照射處理已經(jīng)將所述字形形成在所述著色區(qū)域中。
在一個示例實施例中,所述激光照射處理使所述著色區(qū)域的字形部分變亮以形成所述至少一個字形。在一個示例實施例中,所述字形具有由于所述激光照射處理而提高的TiO2的表面濃度。在一個示例實施例中,所述字形包括由所述激光照射處理形成的至少部分熔合的纖維。在一個示例實施例中,所述部分熔合的纖維相對于所述著色區(qū)域具有提高的鏡反射。在一個示例實施例中,所述織物膜在所述著色區(qū)域中包括顏料,并且其中所述字形包括由于所述激光照射處理而大大減小的顏料濃度。在一個示例實施例中,在所述字形的字形區(qū)域中的顏料的至少一部分已經(jīng)通過所述激光照射處理被蒸發(fā)掉。在一個示例實施例中,所述字形具有由所述激光照射處理導(dǎo)致的提高的CaCO3的表面濃度。在一個示例實施例中,所述字形是基本上白色的。在一個示例實施例中,使所述織物膜浮凸以形成一組浮凸按鍵區(qū)域。在一個示例實施例中,所述一組鍵帽被鍵合到所述織物膜。
一些示例實施例涉及一種織物部件,包括:著色區(qū)域,具有第一濃度的顏料;以及與所述著色區(qū)域相鄰的變亮區(qū)域,其具有第二濃度的顏料,其中所述第二濃度由于利用激光進行的激光照射處理而小于所述第一濃度。
在一個示例實施例中,所述第二濃度小于所述第一濃度是由于所述顏料中的至少一些被蒸發(fā)。在一個示例實施例中,所述變亮區(qū)域被所述著色區(qū)域包圍。在一個示例實施例中,所述變亮區(qū)域包括所述織物部件的纖維,所述纖維被至少部分地熔化以形成由于所述激光照射處理而導(dǎo)致的部分鏡反射表面。在一個示例實施例中,所述變亮區(qū)域具有由于所述激光照射處理而導(dǎo)致的提高的TiO2的表面濃度。在一個示例實施例中,所述變亮區(qū)域具有由于所述激光照射處理而導(dǎo)致的提高的CaCO3的表面濃度。在一個示例實施例中,所述變亮區(qū)域是基本上白色的。
一些示例實施例涉及一種織物部件,其包括:利用顏料被染成第一顏色的著色區(qū)域;及通過利用激光照射所述著色區(qū)域而形成的變亮的區(qū)域,其中所述變亮的區(qū)域由于激光照射而具有比所述第一顏色更亮的第二顏色,及所述變亮的區(qū)域由于所述激光照射而具有減小的顏料濃度。
在一些實施例中,所述變亮的區(qū)域包括由于所述激光照射而至少部分地熔合以形成部分鏡反射表面的所述織物部件的纖維。在一些實施例中,所述變亮的區(qū)域具有由所述激光照射引起的增加的TiO2的表面濃度。在一些實施例中,所述變亮的區(qū)域具有由所述激光照射引起的增加的CaCO3的表面濃度。在一些實施例中,所述變亮的區(qū)域基本上是白色的。
一些示例實施例涉及一種織物鍵盤,其包括:一組鍵帽,被配置為致動對應(yīng)的一組按鍵開關(guān);和位于這組鍵帽之上的織物部件,其中所述織物部件包括著色區(qū)域和在所述著色區(qū)域中利用激光照射處理形成的至少一個字形,并且其中所述激光照射處理使所述著色區(qū)域的至少一部分變亮。
在一些實施例中,所述字形具有由所述激光照射處理產(chǎn)生的增加的TiO2的表面濃度。在一些實施例中,所述字形包括由所述激光照射處理形成的至少部分熔合的纖維。在一些實施例中,所述織物部件在所述著色區(qū)域中包括顏料,并且其中所述字形由于所述激光照射而包括大大減小的顏料濃度。
在一些實施例中,織物材料被激光標記,以便在織物材料的表面中形成變亮的區(qū)域??椢锊牧系闹辽僖徊糠挚梢岳妙伭匣蛑芤罕蝗境傻谝活伾?。表面可以利用激光被照射,以形成變亮的區(qū)域。在一些情況下,變亮的區(qū)域具有比第一顏色更亮的第二顏色。在一些情況下,變亮的區(qū)域具有由激光照射引起的大大減小的顏料濃度。在一些實現(xiàn)中,利用激光照射表面使得至少一部分著色顏料蒸發(fā)。在一些情況下,利用激光照射表面使得被照射區(qū)域內(nèi)基本上所有著色顏料蒸發(fā)。因此,在一些情況下,激光照射導(dǎo)致在織物材料的被照射部分中大大減小的顏料濃度。
在一些實施例中,利用激光照射表面使得相對于表面的未被照射區(qū)域,TiO2的表面濃度增加。在一些情況下,TiO2的表面濃度的增加距離織物部件的纖維的表面小于100納米??椢锊考梢杂删哂蠺iO2添加劑的尼龍織物材料形成。類似地,在一些情況下,利用激光照射表面使得相對于表面的未被照射區(qū)域,CaCO3的表面濃度增加。作為添加劑被包括在纖維材料中的TiO2或CaCO3的量可以變化,以產(chǎn)生期望的激光標記結(jié)果。在一些情況下,TiO2或CaCO3的量增加,以產(chǎn)生更亮或更白的激光標記區(qū)域。
在一些實施例中,照射表面包括產(chǎn)生入射到著色區(qū)域的表面上的紫外光的一連串脈沖。在一些實施例中,利用激光照射表面使織物部件的纖維熔合,以形成部分鏡反射表面(specular surface)。在一些情況下,織物部件的纖維基本上不被激光照射消融或除去。在一些情況下,被照射的纖維基本上不會由于激光照射而棕色變色(brown discoloration)或炭化。
一些示例實施例針對包括利用顏料被染成第一顏色的著色區(qū)域的織物部件。織物部件還可以包括通過利用激光照射該著色區(qū)域所形成的變亮的區(qū)域。在一些情況下,變亮的區(qū)域由于激光照射而具有比第一顏色更亮的第二顏色。在一些情況下,變亮的區(qū)域由于激光照射而具有大大減小的顏料濃度。在一些情況下,變亮的區(qū)域由于激光照射而具有被熔合或者至少部分熔合以形成部分鏡反射表面的尼龍織物部件的纖維。
在一些實施例中,織物由具有一種或多種化學(xué)添加劑的尼龍材料形成,其中添加劑包括例如TiO2和/或CaCO3添加劑化合物。在一些實施例中,織物的變亮的區(qū)域具有由激光照射引起的增加的TiO2表面濃度。在一些實施例中,織物的變亮的區(qū)域具有由激光照射引起的增加的CaCO3表面濃度。在一些實施例中,至少部分地由于增加的TiO2和/或CaCO3的表面濃度,變亮的區(qū)域基本上是白色的。
一些示例實施例針對用于在織物鍵盤的按鍵上形成字形(glyph)的方法??梢蕴峁┯糜谛纬煽椢镦I盤的上部外表面的織物膜??椢锬た梢园ň哂腥旧系念伾母⊥拱存I區(qū)域。浮凸按鍵區(qū)域可以相對于激光被定位。浮凸按鍵區(qū)域可以利用激光來照射,以形成與鍵盤的按鍵關(guān)聯(lián)的字形。由激光形成的被照射區(qū)域可以具有比浮凸按鍵區(qū)域的染上的顏色更亮的顏色。
在一些實施例中,利用激光形成字形包括相對于織物膜的未被照射部分,增加用于織物膜的激光照射部分的TiO2的表面濃度。在一些實施例中,利用激光形成字形包括相對于織物膜的未被照射部分,增加用于織物膜的激光照射部分的CaCO3的表面濃度。在一些實施例中,染上的顏色包括顏料并且利用激光形成字形包括相對于織物膜的未被照射部分,減少用于織物膜的激光照射部分的顏料的量。在一些實施例中,利用激光形成字形包括至少部分地熔合織物膜的纖維,以創(chuàng)建部分鏡反射表面。
在一些實施例中,織物膜被安裝或組裝到鍵盤組件中。安裝可以包括,例如,將浮凸按鍵區(qū)域的下表面鍵合到織物鍵盤的鍵帽;并且將非浮凸區(qū)域鍵合到織物鍵盤的框架。在一些情況下,其它元件或部件在安裝過程期間被鍵合或附連到織物膜。
在一些情況下,字形作為正像被形成。例如,激光可以照射與字形相關(guān)聯(lián)的區(qū)域,以形成被著色區(qū)域包圍的變亮的字形。在一些情況下,著色區(qū)域是灰色的并且變亮的字形基本上是白色的。在一些情況下,字形作為負像被形成。例如,激光可以照射包圍字形的區(qū)域,以便形成包圍著色字形的變亮區(qū)域。
一些示例實施例針對包括被配置為致動對應(yīng)的一組按鍵開關(guān)的一組鍵帽的織物鍵盤。鍵盤還可以包括位于這組鍵帽之上的織物部件。在一些實施例中,織物部件包括著色區(qū)域和在著色區(qū)域中利用激光照射處理形成的至少一個字形。在一些情況下,激光照射處理使著色區(qū)域的至少一部分變亮。
附圖說明
結(jié)合附圖,根據(jù)以下具體描述,本公開內(nèi)容將很容易理解,其中相同的標號指示相同的結(jié)構(gòu)元件。
圖1繪出了示例激光標記的基于織物的產(chǎn)品。
圖2繪出了示例基于織物的部件和電子設(shè)備。
圖3繪出了示例激光標記的基于織物的部件的詳細視圖。
圖4繪出了織物鍵盤的示例按鍵的橫截面圖。
圖5繪出了示例激光標記系統(tǒng)。
圖6繪出了示例激光標記過程。
圖7繪出了用于織物鍵盤的示例激光標記過程。
附圖標記說明:
圖4中的附圖標記“4-4”指示“截面A-A”。
具體實施方式
本申請是于2014年12月15日提交的且標題為“Laser-Marked Fabric”的美國臨時專利申請No.62/092,039的非臨時專利申請并且要求其權(quán)益,該申請的全部公開內(nèi)容通過引用被結(jié)合于此。
紡織品和織物可以被用來形成設(shè)備或產(chǎn)品的各種部件。一般而言,織物可以在某些產(chǎn)品中提供期望的紋理、柔性形式因子以及耐用性。例如,織物或基于織物的部件可以特別適合用作設(shè)備外部、設(shè)備蓋子、保護性外罩、袋子、盒子,以及其它外罩或蓋子。如以下更詳細描述的,基于織物的部件還可以被用于形成用戶輸入設(shè)備的一部分,包括例如鍵盤、鍵區(qū)等。紡織品和織物還可以在包括例如綁帶、系索、帶子等的可穿戴部件和附連系統(tǒng)中使用。
一般而言,本文所述的技術(shù)和系統(tǒng)可以應(yīng)用到廣泛的織物部件或基于織物的產(chǎn)品。更具體而言,本文所述的實施例可以關(guān)于在織物部件或元件的表面上形成圖案或圖形區(qū)域。在一些實施例中,激光被用來在織物的表面上產(chǎn)生變亮的區(qū)域。變亮的區(qū)域可以與周圍織物的顏色形成對比,以形成既定的圖案或圖形符號。如以下關(guān)于圖2和3更詳細描述的,基于激光的著色操作可以被用來形成用于鍵盤或觸摸墊的字形或符號。
在一些實施例中,激光脈沖被用來照射織物的表面的一部分,以引起織物的纖維中的物理變化。例如,一連串激光脈沖可以被用來將織物的纖維熔合或至少部分熔合到一起并且在織物的被照射區(qū)域之上改變織物的表面性質(zhì)。在一些情況下,與周圍的織物相比,部分熔合的織物使得光從被照射的區(qū)域不同地反射掉,這會增加兩個區(qū)域之間的對比度。在一些情況下,與周圍的織物相比,部分熔合的織物導(dǎo)致變亮的顏色。
在一些實施例中,激光脈沖被用來照射織物的表面的一部分,以引起織物的纖維中的化學(xué)變化。在一些情況下,激光照射可以被用來部分地蒸發(fā)織物材料的染料或顏色成分。蒸發(fā)織物的染料元素會導(dǎo)致被照射區(qū)域之上變亮的顏色并且相對于周圍的織物增強對比度。
在一些實施例中,激光脈沖被用來照射織物的表面的一部分,以引起織物纖維的表面附近的化學(xué)變化。在一些情況下,激光照射可以被用來在纖維的表面或者其附近產(chǎn)生某些化合物的增加的濃度,與周圍織物相比,這可以使被照射部分的顏色變亮。在一些情況下,當利用激光能量的脈沖被照射時,諸如TiO3的鈦氧化物可以被形成或遷移到織物纖維的表面。類似地,碳酸鈣CaCO3可以通過激光能量的脈沖或脈沖串來形成或被遷移到表面。通過形成某些化合物和/或?qū)⑵溥w移到織物的表面上,與周圍的織物相比,被照射區(qū)域的顏色可變亮。
依賴于激光脈沖照射的強度和持續(xù)時間,各種程度的照明可以在某些類型的織物材料上實現(xiàn)。特別地,基于尼龍的織物、聚醚織物以及其它基于聚合物的織物合成物可能特別適于本文所述的激光標記操作和技術(shù)。在一些實施例中,以上討論的變亮效果,或者單獨地或者以各種組合,可以用在基于聚合物的織物上,以便在織物的表面上產(chǎn)生變亮的范圍或區(qū)域。在下面更詳細描述的一些例子中,激光可以被用來形成與周圍的織物視覺上形成對比的變亮的區(qū)域,以形成圖案或圖形符號。
在一些情況下,一般不期望在激光照射處理中照射消融或除去織物的纖維。纖維結(jié)構(gòu)的消融或顯著破壞可能危及織物的機械完整性,這對于某些應(yīng)用可能是不期望的。此外,在一些情況下,一般可能不期望激光照射引起激光處理區(qū)域的炭化或變暗。被燒毀、碳化或變暗的區(qū)域會降低上述變亮效果或結(jié)果。
許多電子設(shè)備使用一個或多個輸入設(shè)備從一個或多個用戶接收輸入。這樣的輸入設(shè)備包括,但不限于,一個或多個鍵盤、鍵區(qū)、按鈕,等等。在一些情況下,這樣的輸入設(shè)備還可以向一個或多個用戶提供可以與或可以不與被接收的輸入相關(guān)聯(lián)的輸出。
在一些實施方案中,激光可以被用來標記基于織物的部件或產(chǎn)品的表面。圖1繪出了示例激光標記的紡織品組件。特別地,圖1繪出了可被用作用于便攜式電子設(shè)備的保護蓋或盒的產(chǎn)品100。產(chǎn)品100可以包括為保護蓋提供結(jié)構(gòu)剛性和機械強度的固體芯。固體芯還可以提供產(chǎn)品100的形狀并方便到電子設(shè)備的附連。
如圖1中所示,產(chǎn)品100包括具有外表面105的織物部件102。在本例中,織物部件102可以包括基于聚合物的織物材料,諸如聚酰亞胺或基于尼龍的織物材料。在本實施例中,織物部件102包括用來使織物的纖維著色的染料或彩色成分。染料或著色成分可以涂到織物部件102、線和/或形成織物部件102的纖維。染料可以包括各種染料合成物,包括,例如,天然染料、酸性染料、分散染料、活性染料,等等。
在本實施例中,織物部件102基本上覆蓋產(chǎn)品100的外表面,從而為產(chǎn)品100形成耐久的防護涂層和裝飾性成品表面(finish)。雖然織物部件102被描繪成由單一連續(xù)片形成,但是在一些實施例中,織物部件102可以與其它部件或材料組合,以形成產(chǎn)品100的外表面。
如圖1中所示,圖形符號110在織物部件102的表面105中形成。在這個例子中,圖形符號110是識別產(chǎn)品100的制造商的公司徽標。在其它實施例中,附加的圖形和/或文字也可以形成到織物部件102的表面105中。在本例中,圖形符號110可以利用激光照射操作形成,以便與表面105的未被照射區(qū)域相比而言產(chǎn)生織物部件102的變亮的區(qū)域。特別地,圖形符號110可以通過使用一連串激光脈沖改變被照射的織物的物理和/或化學(xué)組成來形成。在一些實施例中,激光照射蒸發(fā)織物染料的一部分,以產(chǎn)生變亮的區(qū)域。在一些情況下,激光照射引起一種或多種化學(xué)化合物的遷移,這也可以產(chǎn)生變亮的區(qū)域。在一些情況下,激光照射還可以熔合或部分熔合被照射區(qū)域內(nèi)織物的纖維,這也可以改變織物的光反射性質(zhì)并且增加相對于未被照射區(qū)域的對比度。
在一些實施例中,圖形符號110或諸如文字的任何其它標記的分辨率可以通過激光的光點尺寸以及用來形成織物的纖維或線的尺寸和密度來確定。在一些實施例中,鍵盤的織物膜是由其纖維密度為40至70旦尼爾(denier)的聚酰亞胺或尼龍材料形成的。在一些實施例中,鍵盤的織物膜是由其纖維密度為40至70旦尼爾的聚酯材料形成的。
類似的技術(shù)可以被用來在各種不同類型的產(chǎn)品上形成圖形符號、圖案或文字。圖2繪出了另一種示例紡織產(chǎn)品,具體而言是被附連并可操作耦合到電子設(shè)備210的織物鍵盤200。在這個例子中,鍵盤200被形成為附連到電子設(shè)備210的蓋子204的一部分,并且可以被用來在不使用的時候保護設(shè)備210的顯示屏。蓋子204還包括鍵盤200與電子設(shè)備210之間的電氣互連。如圖2中所示,織物鍵盤200包括形成織物鍵盤200的上部外表面并且附連到鍵盤的其它結(jié)構(gòu)元件的織物膜202。在本實施例中,鍵盤包括被配置為致動對應(yīng)的一組按鍵開關(guān)的一組鍵帽??椢锬?02被部署或定位在這組鍵帽之上。鍵帽和按鍵開關(guān)的更詳細描述在下面關(guān)于圖4提供。
如圖2中所示,一組圖形符號或鍵盤字形206被形成到織物膜202的表面中。字形206的集合對應(yīng)于與按鍵集合中的每個按鍵相關(guān)聯(lián)的字母數(shù)字符號。在一些實施例中,字形206的集合對應(yīng)于標準QWERTY鍵盤布局的符號。一般可能期望在織物膜202上形成的字形206能夠承受與鍵盤操作相關(guān)聯(lián)的重復(fù)接觸和碰撞。在一些情況下,一些傳統(tǒng)的基于油墨的標記操作不能提供足夠的耐久性來承受與普通鍵盤使用相關(guān)聯(lián)的反復(fù)接觸。在一些情況下,基于激光的標記技術(shù)可以提供優(yōu)于一些傳統(tǒng)的基于油墨的標記技術(shù)的某些優(yōu)勢。特別地,激光可以被用來改變織物膜202的物理和/或化學(xué)性質(zhì),以形成變亮的區(qū)域。變亮的區(qū)域可以與織物膜202的顏色形成對比,以定義字形206的集合。
圖3繪出了示例激光標記紡織品部件的細節(jié)圖。更具體而言,圖3繪出了在織物膜202的按鍵區(qū)域308上形成的單個字形306。在一些實施例中,織物膜202包括被用來使織物的纖維著色的染料或著色成分。染料或著色成分可以涂到形成織物膜202的織物、線和/或纖維。如先前所討論的,染料可以包括各種染料合成物,包括,例如,天然染料、酸性染料、分散染料、活性染料,等等。染料可以在織物膜202的至少一部分之上產(chǎn)生暗的或著色的區(qū)域。
在本例中,字形306是利用激光標記處理形成的,其中激光標記處理被用來使織物膜202的區(qū)域變亮,該區(qū)域可以與暗的或著色的織物膜202形成對比。在一些實施例中,一連串激光脈沖可以被用來蒸發(fā)織物膜202的染料,以幫助在織物膜202的被照射部分上產(chǎn)生變亮的區(qū)域。在一些實施例中,一連串激光脈沖可以被用來改變織物膜202的表面的化學(xué)組成,以幫助產(chǎn)生變亮的區(qū)域。特別地,激光照射會引起織物部件中鈦化合物的產(chǎn)生和/或遷移。在一個例子中,如果織物膜202包括具有鈦添加劑的聚酰亞胺材料,則激光照射會引起鈦遷移到材料的表面并且在織物纖維的表面上或者其附近形成濃度增加的鈦氧化物(TiO2)。一般而言,二氧化鈦可以具有白色或發(fā)白的顏色,這使被照射區(qū)域的外觀變亮。類似地,激光照射可以被用來引起其它化學(xué)化合物,諸如CaCO3,的形成和/或遷移,其中CaCO3也可以具有使被照射區(qū)域變亮的白色或發(fā)白的顏色。在一些實施例中,激光照射還熔合或部分熔合織物膜202的纖維,這會改變被照射區(qū)域的光反射性質(zhì)。在一些情況下,纖維的熔合產(chǎn)生更像鏡反射表面的表面和/或反射更亮的光,由此增加被照射區(qū)域與周圍織物之間的對比度。
由激光照射引起的顏色和光反射變化可以被用來形成在圖3所繪出的字形306。在一些實施例中,字形306的區(qū)域利用基于激光的操作被變亮,以產(chǎn)生與暗的或著色的按鍵區(qū)域308形成對比的亮的或白色的字形306。這也可以被稱為正字形或標記技術(shù)。在備選實施例中,按鍵區(qū)域308的大部分利用基于激光的操作被變亮,從而留下暗的或著色的字形308。這也可以被稱為負字形或標記技術(shù)。
形成字形306可以提供優(yōu)于一些基于油墨的標記技術(shù)的若干優(yōu)點。例如,因為字形306是通過改變織物的化學(xué)和物理性質(zhì)產(chǎn)生的,所以字形306更不容易有與普通鍵盤操作相關(guān)聯(lián)的重復(fù)接觸所引起的磨損或降級。此外,因為沒有添加材料以形成字形306,所以整個按鍵區(qū)域308的高度和紋理可以基本一致,這對于鍵盤按鍵表面可能是特別理想的。在一些實施例中,激光照射不顯著改變或損害被照射織物的機械強度,這可以最小化激光標記對織物膜202的耐久性的影響。
按鍵區(qū)域308一般耦合到被用來致動按鍵開關(guān)的鍵帽。圖4是沿圖2的線A-A截取的圖2的織物鍵盤200的按鍵400的橫截面圖。如所示出的,織物膜202可以鍵合(諸如通過粘合劑402)到鍵帽205的頂表面并鍵合到框架404(諸如通過粘合劑406)。框架404包括孔418,鍵帽410可在其中操作移動。鍵帽410的垂直運動可以通過使圓頂422變形以便與觸點424連接來激活按鍵開關(guān)。圓頂422 和觸點424可以被定位在襯底420上,其中襯底420可以由印刷電路板(PCB)形成。圓頂422可以通過粘合劑膜、膜片或其它夾持技術(shù)被保持在襯底420上。
在一些實施例中,織物膜202可被壓紋,以包括一個或多個浮凸區(qū)域(或浮凸結(jié)構(gòu))430和一個或多個未浮凸區(qū)域432。浮凸區(qū)域430的至少一部分可以被鍵合到鍵帽410并且未浮凸區(qū)域432可以被鍵合到框架404。如進一步示出的,浮凸區(qū)域430可以包括頂部和與頂部大致垂直的側(cè)部。頂部的至少一部分可以被鍵合到鍵帽410的頂表面的至少一部分并且側(cè)部可以不被鍵合,使得側(cè)部能夠在鍵帽410的垂直運動過程中變形和/或彎曲。在一些情況下,被鍵合的面積小于鍵帽的頂部或浮凸區(qū)域430的頂部的總面積。這會有助于側(cè)部的不受限運動并且在鍵帽410的垂直運動過程中防止織物處于大量張力下。
一般而言,側(cè)部的高度可以與鍵帽為了激活開關(guān)而行進的距離相關(guān)。浮凸區(qū)域230可以在這樣的高度被壓紋,使得側(cè)部能夠在鍵帽410行進過程中變形和/或彎曲,并且織物不需要拉伸來提供鍵帽410的正常運動。一般而言,側(cè)部的高度可以被配置為容納鍵帽與對應(yīng)的垂直行進距離。浮凸區(qū)域230可以被配置為最小化或避免在正常操作期間對按鍵的應(yīng)力。特別地,側(cè)部可以被配置為防止織物對鍵帽施加大量(拉)力或防止對按鍵開關(guān)施加力。
在圖4所繪出的實施例中,織物膜202可以覆蓋孔418。在一些情況下,織物膜202還可以抑制來自按鍵的操作的聲音,諸如在鍵帽410運動期間所產(chǎn)生的噪聲。在一些實施例中,織物膜202還可以形成可以限制污染物,諸如灰塵、食物或者其它顆粒和/或水和/或其它液體,進入孔148的屏障。這可以幫助保護部件,諸如圓頂422或觸點424,免受侵蝕和/或其它損害和/或防止這種污染物以別的方式干擾按鍵的操作。
圖5繪出了可以被用來執(zhí)行在一些實施例所述的激光照射或激光標記的示例激光系統(tǒng)500。如圖5中所示,激光系統(tǒng)500包括被配置為利用多個光學(xué)元件504產(chǎn)生被引導(dǎo)通過系統(tǒng)500的激光束502的激光源530。激光源530可以包括摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)激光源、摻釹釩酸釔(Nd:YVO4)激光源、準分子激光源,或者被配置為產(chǎn)生紫外或近紫外激光的其它激光源。光學(xué)元件504可以包括鏡像表面、透鏡和其它射束引導(dǎo)元件,用于引導(dǎo)激光束502。在一些實施例中,光學(xué)元件504可以被專門配置為引導(dǎo)紫外或近紫外激光。激光束502被引導(dǎo)到照射點508,其可以被入射到產(chǎn)品501的表面。產(chǎn)品可以包括上述例子之一,包括,例如,基于織物的盒子和織物鍵盤。
在圖5所繪出的例子中,產(chǎn)品501被定位在桌子520上,桌子在激光標記操作期間可以保持靜止。激光束502可以利用兩軸臺架相對于產(chǎn)品501的表面被來回移動或定位,其中兩軸臺架被配置為沿y軸503和x軸505方向引導(dǎo)激光束502。在這個例子中,觸輪509被安裝到x射束506并且被配置為沿x軸505方向移動射束轉(zhuǎn)向鏡507。x射束506可以通過臺架驅(qū)動器510沿y軸503方向來回移動。在一些實施例中,射束轉(zhuǎn)向鏡507可以旋轉(zhuǎn),以調(diào)節(jié)激光束502在產(chǎn)品501的表面上的入射角。
激光系統(tǒng)500的操作可以由控制器511控制,控制器511可以包括處理單元和用于存儲非臨時性計算機可讀指令的計算機存儲器。計算機可讀指令可以包括用于控制激光源530的操作的指令。例如,計算機可讀指令可以包括用于設(shè)定激光源530的功率電平、脈沖時間和其它操作參數(shù)的指令??刂破鬟€可以被配置為控制臺架驅(qū)動器510和觸輪509的操作,以便跨產(chǎn)品501的表面來回移動激光束502。
在一些實施例中,控制器511被配置為接收與要在產(chǎn)品501的表面上形成的圖形設(shè)計或標記相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。與圖形設(shè)計或標記相關(guān)聯(lián)的參數(shù)可以由外部計算機網(wǎng)絡(luò)和/或存儲介質(zhì)提供,并且可以存儲在控制器511的非臨時性計算機存儲器中。一般而言,所存儲的參數(shù)可以被用來執(zhí)行指令,以控制激光源530、臺架驅(qū)動器510和/或觸輪509的操作,以提供協(xié)調(diào)的操作集合,以便在產(chǎn)品501的表面上創(chuàng)建變亮的一個或多個區(qū)域。
圖6繪出了示例激光標記過程600。示例標記過程600可以被用來在已染色或利用著色溶液著色的織物或織物部件上創(chuàng)建變亮的區(qū)域。示例過程600可以被用來形成在圖1-3中所繪的激光形成的標記。
在操作602中,提供織物部件。特別地,提供具有被染成第一顏色的表面的織物部件,用于激光標記。為操作602的激光照射做準備,該織物部件可以相對于激光設(shè)備被定位。織物部件可以作為單獨的片提供或者,作為替代,織物部件可以連同組件的其它部件一起提供。在一些實施例中,織物部件作為包括其它非織物部件的設(shè)備或產(chǎn)品的一部分被提供。
織物部件的表面可以利用顏料進行染色。示例染料包括,例如,天然染料、酸性染料、分散染料、活性染料,等等。染料可以包括當織物或織物的纖維被染色時產(chǎn)生第一顏色的一種或多種顏料。顏料可以包括向織物的纖維賦予顏色的任何成分或化合物??椢锟梢岳迷S多不同技術(shù)當中任何一種來染色。例如,織物的單獨的線股或線可以在它們被機織或形成到織物布(fabric cloth)中之前被染色。在一些實施例中,線股或線可以在它們形成之后被涂覆或接受染料溶液。在一些實施例中,如果線股或線由聚合物材料形成,則用來形成線股的材料可以在線股形成之前就已經(jīng)包括顏料。在一些實施例中,織物部件以布的形式被染色。例如,織物部件可以接受將染料引入織物部件的浸漬或印染過程。
在一些實施例中,染料可以在織物部件的至少一部分之上創(chuàng)建暗的或著色的區(qū)域。為了過程600,由顏料產(chǎn)生的著色區(qū)域包括與織物的纖維的天然顏色不同的任何顏色。在一些實施例中,整個織物部件利用顏料被染色。在一些實施例中,織物部件的僅一部分或區(qū)域被染色。例如,織物部件可以根據(jù)具有涂到不同區(qū)域上的顏色的圖案或設(shè)計進行染色??椢锊考€可以利用各種不同的顏色進行染色。
在操作604中,織物的表面利用激光進行照射。特別地,表面上待標記的部分利用激光進行照射,以形成變亮的區(qū)域。在一些實施例中,變亮的區(qū)域具有比第一顏色更亮的第二顏色。變亮的第二顏色可以是由于激光照射的一種或多種效果。特別地,激光照射可以改變織物的被照射部分的化學(xué)和/或物理組成。
在操作604中,織物的一部分可以利用由紫外(UV)激光源產(chǎn)生的一連串激光脈沖來照射。在一些實施例中,由激光脈沖輸送的能量足以引起織物顏色的變亮,但也要進行嚴格控制,以免過度曝光或過度照射織物部件,這可能導(dǎo)致織物材料的燃燒或炭化。在一些情況下,纖維的燃燒或炭化會引起不期望的變色。過度曝光也會以不期望的方式改變纖維的機械結(jié)構(gòu)。例如,在一些情況下,操作604的激光照射不引起顯著消融或以別的方式去除織物部件的纖維材料。
在操作604的一些實施例中,利用激光照射表面引起TiO2的表面濃度相對于表面的未被照射區(qū)域而增加。在纖維表面或其附近TiO2濃度的增加會引起被照射區(qū)域內(nèi)的織物變亮。因為TiO2是白色的,所以TiO2的存在會引起織物顏色的變亮或發(fā)白。在一些情況下,TiO2或其它鈦化合物作為添加劑被包括在用來形成織物部件的纖維的原材料中。特別地,TiO2可以被添加到用來形成基于聚酰亞胺的織物部件的尼龍或聚酰亞胺原材料中。所添加的TiO2的量可以至少部分地依賴于期望從激光照射操作得到的顏色變亮的量。即,TiO2的量可以增加,以便增加由激光照射操作產(chǎn)生的變亮。
在一些實施例中,激光的照射會引起TiO2朝織物的纖維表面遷移。在一些情況下,TiO2的總濃度由于激光照射而降低,但纖維的表面經(jīng)歷濃度的增加。在一些情況下,濃度的增加在纖維材料的表面之下小于100納米。在一些實施例中,由于操作604的激光照射,織物的纖維具有TiO2的非均勻分布。
在操作604的一些實施例中,利用激光照射表面會引起其它化合物的表面濃度的增加。例如,利用激光照射表面會引起CaCO3的表面濃度相對于該表面的未被照射區(qū)域而增加。在一些實施例中,CaCO3的存在還會使染色的織物部件的顏色變亮或發(fā)白。在一些情況下,CaCO3可以作為添加劑被引入到纖維中。所添加的CaCO3的量可以至少部分地依賴于期望從激光照射操作604得到的變亮的量。類似于先前的例子,激光照射會引起CaCO3朝織物纖維的表面遷移。在一些情況下,CaCO3的總濃度由于激光照射而降低,但纖維的表面經(jīng)歷濃度的增加。在一些情況下,濃度的增加在纖維材料的表面之下小于100納米。在一些實施例中,由于操作604的激光照射,織物的纖維具有CaCO3的非均勻分布。
在操作604的一些實施例中,利用激光照射表面會引起至少部分著色顏料的蒸發(fā)。特別地,由激光照射產(chǎn)生的能量和熱量會引起著色顏料蒸發(fā)或以別的方式從織物部件的纖維消散。在一些實施例中,與織物部件的未被照射(和染色)部分相比,激光照射會大大減小被照射部分中顏料的濃度。在一些實施例中,利用激光照射表面引起被照射區(qū)域內(nèi)基本上全部著色顏料的蒸發(fā)。一些或全部著色顏料的去除會引起被照射區(qū)域的變亮或發(fā)白。
在操作604的一些實施例中,激光照射會引起纖維至少部分地熔合在一起,這會改變織物部件的被照射部分的光反射性質(zhì)。在一些情況下,被照射區(qū)域可以具有至少部分地被熔合以形成部分鏡反射表面的纖維。例如,與織物部件的未被照射部分相比,纖維可以被部分地熔化并熔合在一起,以形成更連續(xù)和/或光滑的表面。
一般而言,過程600可以被執(zhí)行,以便在織物部件的表面上產(chǎn)生變亮的或基本白色的圖案。根據(jù)上面關(guān)于圖1-3提供的例子,激光標記過程600可以被用來形成圖形符號、文字和/或鍵盤字形。另外或作為替代,激光標記過程600可以被用來利用激光照射的照明所產(chǎn)生的對比度在織物部件上產(chǎn)生任何類型的圖形圖案。
圖7繪出了用于形成織物鍵盤的字形的示例過程700的流程圖。在一些實施例中,過程700可以被用來激光標記鍵盤或其它用戶輸入設(shè)備的織物部件上的區(qū)域、格式文字(form text)、符號或其它圖形元素。特別地,示例過程700可以被用來形成以上關(guān)于圖2-4所描述的鍵盤的字形。
在操作702中,提供織物膜。在一些實施例中,織物膜形成織物鍵盤的上部外表面。在一些實施例中,織物膜包括具有染上的顏色的浮凸按鍵區(qū)域。染料可以包括可被涂到形成織物膜的織物、線和/或纖維的顏料。如先前所討論的,染料可以包括各種染料合成物,包括,例如,天然染料、酸性染料、分散染料、活性染料,等等。染料可以在織物膜的至少一部分之上產(chǎn)生暗的或著色的區(qū)域。
在操作704中,浮凸按鍵區(qū)域相對于激光被定位。在一些實施例中,具有浮凸按鍵區(qū)域的織物膜相對于被配置為產(chǎn)生激光脈沖的激光設(shè)備被定位。例如,浮凸按鍵可以被放在激光臺上,類似于以上關(guān)于圖5所描述的。作為操作704的一部分,浮凸按鍵和/或激光可以被移動。例如,在一些實施例中,利用一個或多個測角器或其它光束轉(zhuǎn)向機制,激光相對于浮凸按鍵區(qū)域被移動。另外或作為替代,在一些實施例中,利用例如定位臺或機制,浮凸按鍵區(qū)域相對于激光被移動。
在操作706中,浮凸按鍵區(qū)域利用激光被照射,以形成與鍵盤的按鍵關(guān)聯(lián)的字形。在一些實施例中,字形具有比浮凸按鍵區(qū)域的染上的顏色更亮的顏色。變亮的顏色可以是由于激光照射的一種或多種效果。特別地,激光照射可以改變織物的被照射部分的化學(xué)和/或物理組成。類似于以上關(guān)于過程600所描述的例子,激光照射會引起TiO2、CaCO3或其它化合物遷移到織物纖維的表面。某些化合物由于激光照射而引起的遷移會形成定義字形的變亮的區(qū)域。在一些實施例中,包括TiO2、CaCO3或其它化合物的添加劑可以加到用來形成織物的纖維的原材料,以增強由于激光照射引起的變亮效果。另外或作為替代,在一些實施例中,激光照射引起染料的顏料的部分或完全蒸發(fā),以形成字形的變亮的區(qū)域。在一些實施例中,激光照射還引起被照射區(qū)域內(nèi)纖維的部分熔合,這會改變被照射區(qū)域的光反射性質(zhì)。
在操作706中,織物的一部分可以利用由紫外(UV)激光源產(chǎn)生的一連串激光脈沖被照射。在一些實施例中,由激光脈沖輸送的能量足以引起織物顏色的變亮,但也要進行嚴格控制,以免過度曝光或過度照射織物部件,這會引起織物材料的燃燒或炭化。在激光照射操作706期間輸送的功率也可以被嚴格控制,以減少或最小化由于加熱材料而引起的材料的翹曲或者其它潛在不期望的效果。
在一些實施例中,操作706被用來使字形的區(qū)域變亮,以便在暗的或著色的按鍵區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生變亮的或基本白色的字形。例如,激光可以照射字形內(nèi)的區(qū)域,以形成被著色區(qū)域包圍的變亮的字形區(qū)域,有時被稱為字形的正像。在一些實施例中,著色區(qū)域是黑色或灰色的并且字形的變亮區(qū)域是基本上白色的。作為替代,操作706可以被用來照亮字形周圍的區(qū)域,以形成字形的負像。例如,激光可以照射在字形外部的按鍵區(qū)域的一部分,以留下被由激光產(chǎn)生的變亮或基本上為白色的背景包圍的暗的或著色的字形,有時被稱為字形的負像。
在一些實施例中,字形的分辨率可以通過激光的光點尺寸以及用來形成織物的纖維或線的尺寸和密度來確定。在一些實施例中,鍵盤的織物膜是由其纖維密度為40至70旦尼爾(denier)的聚酰亞胺或尼龍材料形成的。在一些實施例中,鍵盤的織物膜是由其纖維密度為40至70旦尼爾的聚酯材料形成的。
關(guān)于圖7的過程700,附加的操作可以被執(zhí)行,以形成鍵盤的按鍵。特別地,在一些實施例中,浮凸按鍵區(qū)域可以被鍵合到與按鍵相關(guān)聯(lián)的鍵帽的頂部。在一些實施例中,浮凸按鍵區(qū)域利用粘合劑被鍵合到鍵帽,以形成基本平坦且剛性的表面。在一些情況下,鍵帽為浮凸按鍵區(qū)域提供結(jié)構(gòu)支撐和剛性。在一些實施例中,鍵合的鍵帽可以被集成或組裝在鍵盤框架內(nèi)并且位于開關(guān)上方,以形成鍵盤。在一些實施例中,織物膜的一個或多個非浮凸區(qū)域被鍵合到織物鍵盤的框架。示例基于織物的鍵盤組件在上面關(guān)于圖4進行了描述。
雖然圖7的過程700是關(guān)于激光標記的浮凸鍵織物膜描述的,但是在其它實施例中,織物膜可以不必包括浮凸區(qū)域。例如,織物膜可以是位于鍵盤的一個或多個按鍵開關(guān)上方的基本平的片。此外,過程700可以被用來標記具有浮凸區(qū)域的織物膜的非浮凸區(qū)域或部分。例如,過程700可以被用來在織物膜的不是浮凸按鍵的部分上形成文字、圖形或識別符號。
一些示例實施例涉及一種激光標記織物材料的方法,所述方法包括:提供具有利用顏料被染成第一顏色的表面的織物部件;和利用激光照射所述表面以形成變亮的區(qū)域,其中所述變亮的區(qū)域具有比所述第一顏色更亮的第二顏色。
在一些實施例中,所述變亮的區(qū)域由于所述激光照射而具有減小的顏料濃度。在一些實施例中,利用激光照射所述表面使得相對于所述表面的未被照射區(qū)域,TiO2的表面濃度增加。在一些實施例中,所述TiO2的表面濃度的增加距離所述織物部件的纖維的表面小于100納米。在一些實施例中,所述織物部件由具有TiO2添加劑的尼龍織物材料形成。在一些實施例中,利用激光照射所述表面使得相對于所述表面的未被照射區(qū)域,CaCO3的表面濃度增加。在一些實施例中,利用激光照射所述表面使得被照射區(qū)域內(nèi)的至少部分顏料蒸發(fā)。在一些實施例中,利用激光照射所述表面使得被照射區(qū)域內(nèi)的基本上全部顏料蒸發(fā)。在一些實施例中,利用激光照射所述表面使得織物部件的纖維熔合以形成部分鏡反射表面。在一些實施例中,照射所述表面包括:產(chǎn)生入射到所述表面上的一連串紫外光脈沖。
一些示例實施例涉及一種用于在織物鍵盤的按鍵上形成字形的方法,所述方法包括:提供用于形成所述織物鍵盤的上部外表面的織物膜,其中所述織物膜包括具有染上的顏色的浮凸按鍵區(qū)域;相對于激光定位所述浮凸按鍵區(qū)域;及利用所述激光照射所述浮凸按鍵區(qū)域以形成與所述鍵盤的按鍵關(guān)聯(lián)的字形,其中由所述激光形成的被照射區(qū)域具有比所述浮凸按鍵區(qū)域的染上的顏色更亮的顏色。
在一些實施例中,利用所述激光形成字形包括:相對于所述織物膜的未被照射部分,增加用于所述織物膜的激光照射部分的TiO2的表面濃度。在一些實施例中,利用所述激光形成字形包括:相對于所述織物膜的未被照射部分,增加用于所述織物膜的激光照射部分的CaCO3的表面濃度。在一些實施例中,所述染上的顏色包括顏料,并且其中利用所述激光形成字形包括:相對于所述織物膜的未被照射部分,減小用于所述織物膜的激光照射部分的顏料濃度。在一些實施例中,利用所述激光形成字形包括:至少部分地熔合所述織物膜的纖維以產(chǎn)生部分鏡反射表面。在一些實施例中,所述方法還包括:將所述浮凸按鍵區(qū)域的下表面鍵合到所述織物鍵盤的鍵帽;及將非浮凸區(qū)域鍵合到所述織物鍵盤的框架。在一些實施例中,所述激光照射與所述字形關(guān)聯(lián)的區(qū)域,以形成被著色區(qū)域包圍的變亮的字形。在一些實施例中,所述著色區(qū)域是灰色的并且所述變亮的字形基本上是白色的。在一些實施例中,所述激光照射包圍所述字形的區(qū)域以形成包圍著色字形的變亮的區(qū)域。在一些實施例中,所述織物膜是由具有鈦氧化物添加劑的尼龍材料形成的。
雖然本公開已經(jīng)參照各種實施例進行了描述,但是應(yīng)當理解,這些實施例是說明性的,并且本公開內(nèi)容的范圍并不限于這些。許多變化、修改、添加和改進是可能的。更一般地,根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例已經(jīng)在特定實施例的語境下進行了描述。功能可以在本公開內(nèi)容的各種實施例中不同地在過程中被分離或組合或者利用不同的術(shù)語進行描述。這些和其它變化、修改、添加和改進可以屬于如以下權(quán)利要求定義的本公開內(nèi)容的范圍。