CN101460914A - 具有虚像的键盘 - Google Patents
具有虚像的键盘 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101460914A CN101460914A CNA2007800209551A CN200780020955A CN101460914A CN 101460914 A CN101460914 A CN 101460914A CN A2007800209551 A CNA2007800209551 A CN A2007800209551A CN 200780020955 A CN200780020955 A CN 200780020955A CN 101460914 A CN101460914 A CN 101460914A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mark
- array
- virtual image
- keyboard
- material layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
- H04M1/02—Constructional features of telephone sets
- H04M1/23—Construction or mounting of dials or of equivalent devices; Means for facilitating the use thereof
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
- G06F3/0202—Constructional details or processes of manufacture of the input device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
- G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
- G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
- G06F3/023—Arrangements for converting discrete items of information into a coded form, e.g. arrangements for interpreting keyboard generated codes as alphanumeric codes, operand codes or instruction codes
- G06F3/0238—Programmable keyboards
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/60—Systems using moiré fringes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
- G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
- Input From Keyboards Or The Like (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
- Telephone Set Structure (AREA)
Abstract
本发明公开了一种具有虚漂浮图像的键盘,所述虚漂浮图像对于使用者看起来在非所述键盘表面的表观平面的平面中。更具体地讲,在所述键盘上的标记看起来浮在器件表面之上或之下。键盘可以例如是手机上的键盘。对于这样的应用,将有大于一个阵列的标记存在于键盘上。例如,可有十个阵列标记,提供0至9的数字,以及更多的两个阵列以提供*和#键的虚像。在一些实施例中,键盘与照亮标记的照明源成整体。本公开还提供一种制造具有虚漂浮图像的键盘的方法。
Description
相关专利申请
本专利申请要求提交于2006年6月6日的美国临时申请序列号:60/804,009、题目为“具有虚像的键盘”的优先权,其公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及电键盘和触控面板,更具体地讲涉及提供标记的器件,该标记看起来是在键盘的表观表面之上或之下的虚像。
背景技术
目前对于例如笔记本电脑、PDA、手机等便携式电子器件的趋势朝着更小、更薄、重量更轻的元件和器件发展。此外,有一种期望,即在该缩小的电子封装内具有更大面积的显示器并且通常具有多活动色彩的显示器。在薄度、重量、视觉吸引力、空间的多功能使用方面,数据输入盘或键盘表现出改善功能性的机会。几个一般类型的键盘简短地描述如下。
薄键盘通常由薄的聚合物或金属薄片材料或这些材料的复合层合材料模制、热成形、冲切或冲压而成。标记通常印在键盘的表面上。在一些情况下,键盘是透明或半透明的,以使得它们可以背后照亮。然而,因为薄且重量轻,这些键盘看起来是基本平坦的。
厚键盘,通常也被称作“小鸡”(Chicklet)式样键盘,通常由柔性聚合物注模或由聚合物或金属粉末压模而成。标记可使用多点模制,在注模过程期间并入到键内,在模制期间形成到键表面上,或者模制后印在键表面上。再有,透明或半透明键盘可从后面被照亮。然而,这些厚键盘通常难以适合于薄电子封装。
具有触觉传感技术的键盘包括监控导电电极之间电阻接触的各种种类,以及检测使用者手指和键盘电极之间电容耦合的各种种类。电容技术的示例性实例体现在由3M触控系统部(3M Touch Systems)制造的电容性触摸屏检测板(例如以商品名ClearTek市售的3M触摸屏)中。该检测板用AC电信号给键盘按钮电极通电。当手指或其它导电物体接近电极时,电容耦合使来自电极的电流分流通过导电物体到地面。检测板上的非常敏感的检测电路测量该电流并且递送输出信号到电子器件。触觉传感系统的一个优点在于在各键盘按钮位置上仅仅需要一个单独电极。基于电阻的按钮开关可能需要用于各按钮的两套电极,或作为另外一种选择需要设置在位于与按钮电极相邻的另一层膜上的导电层。
具有薄透明压敏显示面板的键盘在中川(Nakagawa)的美国专利No.7,034,806、题目为“虚键盘”中公开。当安装到活动显示器上时,触敏检测器件(例如来自如上所述的3M触控系统部的那些)可提供相似的功能性。在显示面板上的键盘允许键命名的动态再分配。然而,键盘一般来讲看起来是平的。期望改进的键盘。
发明内容
本公开提供具有虚像的键盘,该虚像对于使用者看起来在非键盘器件表面的表观平面的平面中。更具体地讲,键盘上的标记看起来浮在器件的表面之上或之下。键盘可以例如是在手机上的键盘。对于这样的应用,将会有多于一个阵列的标记存在于键盘上。例如,可有十个阵列标记,其提供0至9的数字,和更多的两个阵列以提供*和#键的虚像。在一些实施例中,键盘与照亮标记的照明源成整体。本公开还提供制造具有漂浮标记的键盘的方法。
附图说明
图1示出示例性的键盘膜的透视图,该键盘膜具有设置在膜的实平面之上的虚平面中的风格化表示的标记;
图2示出示例性的键盘膜的透视图,该键盘膜具有设置在膜的实平面之下的虚平面中的风格化表示的标记;
图3示出示例性的键盘膜的透视图,该键盘膜具有在两个虚平面中的风格化表示的标记,一个设置在膜的实平面之上,一个设置在膜的实平面之下;
图4示出通过图3的膜的截面图;
图5示出在膜的一侧上的单个光学元件的透视图,该单个光学元件设置在膜的另一侧上的标记之上;
图6示出在阵列内的三个透镜元件的截面图,该三个透镜元件设置在关联阵列内的三个标记元件之上;
图7a示出用于虚像键盘膜一部分的风格化的多个标记阵列;
图7b示出用于虚像键盘膜一部分的风格化的透镜元件阵列;
图7c示出透镜阵列元件,以连续阵列的透镜元件的方式覆盖虚像键盘膜的整个表面;
图8示出示例性的虚像键盘组件的截面图;
图9示出用于图8的电容性触摸键盘组件的电路板;
图10示出示例性的背光触敏虚像键盘组件;
图11示出示例性的具有虚像元件的动态可编程触敏键盘组件;并且
图12示出虚像键盘膜的示例性实施例的照片。
具体实施方式
已知一些基础原理,用于提供自然可视三维图像,也就是通常所知的三维自动立体图像。当透镜阵列用于观看位于透镜的焦平面附近的相同物体或标记的阵列时,虚像显示,这是已知的。如果透镜阵列比起相同物体的阵列具有不同的间距(或者重复长度),将会发生某种程度的放大,对于观察着来说虚像比起其真实位置看起来在不同的平面中,这也是已知的。该现象已被称为莫尔(Moiré)放大。基本原理的论述可见于“The Moirémagnifier”,M.C.Hutley et al,Pure Appl.Opt.3(1994)133-142(“莫尔放大器”,M.C.Hutley等人,纯应用光学3,1994年,第133-142页)中。另外的背景可在“Properties of Moirémagnifiers”,H.Kamal,et al,Opt.Eng.37(11)3007-3014(November1998)(莫尔放大器的特性,H.Kamal等人,光学工程第37卷11期,第3007-3014页,1998年11月)中找到。
原则上莫尔放大效应通过给观察者的每只眼睛提供标记的轻微偏移的图像来实现。这些偏移的图像由使用者解释为在不同于标记形成图案于其上的物理平面的位置处。在安全文献中莫尔放大器的使用由康蒙德(Commander)等人在WO2005/106601中论述,题目为“ImprovedOptically Variable Devices”(改进的光学变量器件),其公开内容以引用的方式并入本文。
现参见图1,示出虚像键盘膜100的示例性实施例,其具有用于输入电话号码的典型数字键的标记。示出的观察者102正在观察具有标记虚像的键盘,该标记虚像看起来浮在键盘膜100的物理平面之上的平面101内。图1风格化在键盘膜100的下平面中的表观标记,目的是让读者概念化虚偏移的程度和方向。联系本公开,例如,不是一个大数字“1”生成在虚像平面101内所示的数字“1”的虚像。如下面更具体地论述,各数字通过真实图像阵列生成,其相对于读者方便地位于键盘膜100的下表面上。各标记阵列内的数字太小,以至于不能在图1的比例中传达。
参见图2,虚像键盘膜100的另一实例示出在键盘膜100的物理平面之下的虚像平面103内下沉的标记。以类似于上述图1的方式,图2风格化在键盘膜100的下平面中的表观标记,目的是让读者概念化虚偏移的程度和方向。标记由非常小数字的12个单独阵列组成,正如通过在键盘膜100的上表面之上的光学元件所看到的,其生成虚像103。
在图3中,在虚像键盘膜100上的标记漂浮101虚像和标记下沉103虚像对于观察者102都是看得见的。在该图中,生成两个虚像平面101和103的阵列未表示以使图保持整洁。虽然在描述的实施例中,漂浮101虚像和下沉103虚像是相同的,但是应当理解为它们也可以不同。例如,在键盘用于手机的情况下,漂浮图像101可以是数字,然而下沉图像103可以是对应于数字的字母。还应当理解,在各平面上的图像可以以不同的颜色显示或在不同的时间被照亮。
在图4中,示出通过虚像键盘膜400的截面图,其具有设置在膜的一个表面上的光学透镜元件405、和设置在另一个表面上的标记阵列404。该膜的观察者403连同标记404的高度放大虚像的表观位置被表明,该虚像看起来浮在虚像键盘膜400的平面之上402或沉在虚像键盘膜400的平面之下401。
在图5中,单个光学球形或非球形的透镜元件500连同标记501以透视图示出,标记501由数字2来表示。透镜元件500设置在键盘膜504的上表面502上,同时标记501设置在下表面503上。为了生成数字2的莫尔放大虚像,多个透镜元件和标记将在网格阵列中并肩排列覆盖键盘膜的上表面和下表面(见图7a)。在阵列中,在重复的透镜元件或标记之间的间隔或间距可以小至10微米或大至300微米,间距为大约25微米至180微米之间被认为尤其方便。
在图5中,标记501风格化为由小像素化元件505构成。该风格化意欲有助于读者概念化莫尔放大原理,在实践中使用例如浇注或印刷的方法,标记501将以平滑连续的方式形成。穿过透镜元件500的对称轴的垂直线506,507和508表明在标记501的具体位置505上的透镜元件的对齐或对准。为了获得标记的明显放大图像,在描述的实施例中球形或非球形透镜元件500的焦平面基本上位于标记的平面中。然而,这并不是必需的。应当理解,该聚焦要求需要对键盘膜504的厚度小心控制。
在图6中,示出透镜元件600、601和602的剖面图,其在虚像键盘膜610内的标记603、604和605上。标记603、604和605例如可以与图5中的标记501(例如,数字2的图像)相同。此外,透镜元件600、601、602可以与图5中的透镜元件500相同。图6中的透镜元件以阵列的方式设置在膜610的顶面606上,并且标记以阵列的方式设置在底面607上。如图5,标记风格化为小像素元件609,在此处实践中标记将以平滑连续的方式制成。在图6中的像素元件609被编号为1、2、3…6以帮助读者较好地辨别透镜元件和标记之间的对齐。绘制虚线608以表明各透镜元件600、601和602的焦点中心。如可在图6中观察到的,透镜元件600居中于标记603的像素4上,透镜元件601居中于标记604的像素3上,透镜元件602居中于标记605的像素2上。在透镜元件阵列和标记阵列之间的该小而连续的间距失配产生莫尔放大效应。对于给定的间距失配可获得的放大量的计算细节在上述参考文件中给出。其它因素(例如键盘膜610的光学折射率)也影响获得的莫尔放大量。
如果透镜元件阵列的间隔或间距略小于标记阵列的间距,如图6所绘制的,放大虚像将看起来浮在键盘膜610的平面之上。如果透镜元件的间距略大于标记的间距,放大的虚像将看起来沉在键盘膜之下。
可以理解,在透镜元件阵列600、601和602与标记阵列603、604和605之间的小心对齐或对准用于获得所需的虚像。在实践方面,透镜元件的对准误差应当偏离理想位置不大于所使用的间隔阵列间距的大约10%,尽管这不是必需的。同样,需要对透镜元件的形状和键盘膜610的总厚度小心控制以产生明显聚焦的虚像,尽管这不是必需的。
在图7a中,示出用于虚像键盘膜700一部分的标记阵列702的风格化。这些标记阵列将设置在图5所示的键盘膜504的底面503上。尽管在描述的实施例中,标记从键盘膜的底面503延伸,应当理解,在可选择的实施例中,标记可凹进到键盘膜的底面503内。凹进的标记可特别地修正以使用染色剂涂覆,这可导致具有颜色外观的标记。
如上所述,相对于键盘,标记701以放大比例示出,以便传达莫尔放大方法的概念同时使图保持整洁。此外,仅仅示出标记的代表性数字,连续的点表示阵列的剩余部分。相应于各键盘符号,多个标记布置在块式阵列702内。在这些块式阵列之间的间隔705和706有助于防止一个键盘位置的虚像和其邻居之间的视觉干扰。在块式阵列702内标记之间的间隔703和704影响所获得的莫尔放大程度,如在图5和图6中前面所描述的。在典型的实施例中,沿两个垂直阵列轴的间隔703和704将是相同的,但是不同的间隔可通过调节在图7b中的透镜元件710的间隔712和713来调节。人们可能期望对于不同的块式阵列702改变标记间隔703和704,以使得一些虚像浮在键盘膜700的平面之上或沉在键盘膜700的平面之下
在图7b中,示出用于虚像键盘膜700一部分的透镜元件阵列711的风格化。这些透镜元件阵列将设置在图5所示的键盘膜504的顶面502上。类似于图7a中的标记701,相对于键盘,透镜元件710以放大比例示出,以使图保持整洁。仅仅示出透镜元件的代表性数字,连续的点表示阵列的剩余部分。在图7b中,标记布置在用于各键盘符号的块式阵列711内,并且位于各键盘位置之下。在这些块式阵列之间的间隔705和706有助于防止相邻虚像之间的视觉干扰。应当理解,在一些实施例中在透镜阵列或标记阵列之间没有间隔。在其它实施例中,在标记阵列之间有间隔,但在透镜阵列之间没有间隔。在还有的其它实施例中,在透镜阵列之间有间隔,但在标记阵列之间没有间隔。在透镜元件之间的间隔712和713,结合在图7a中的标记之间的间隔703和704,很大程度上确定了在图7a中的标记的莫尔放大程度。相对于标记间隔,透镜元件间隔也确定了虚像看起来是浮在键盘膜700之上还是之下。人们可能期望改变块式阵列711之间的透镜元件间隔,以使得一些虚像漂浮同时其它虚像下沉。
不需要将透镜阵列元件设置在单独块式阵列711内,如图7b所示。在图7c中,示出连续阵列的透镜元件710,其覆盖虚像键盘膜700的整个表面。在透镜元件阵列的两个垂直轴之间的间隔721和722,连同在图7a中所示的标记间隔703和704,是所获得的莫尔放大程度和所形成的虚像是将看起来浮在键盘膜700之上还是沉在键盘膜700之下的确定因子。
在图8中,示出虚像键盘组件800的截面图。在组件的底部是基板801,其为上面的层提供机械和/或结构支撑。还可期望基板801提供其它功能性,例如键盘的背后照明或可编程软键的显示。挠性印制电路(FPC)802设置在基板801之上,并且为各键盘按钮提供电极垫803。作为另外一种选择,电极垫可直接沉淀在基板801上,并且FPC802省去。如果需要光透射通过键盘组件,可使用光学上透明的电极垫。在FPC之上是穹顶形膜804,为使用者提供触觉反馈。例如热成形或冲压的方法可用于在适合的聚合物或金属薄片材料中产生穹顶805。如果不需要触感,穹顶形膜804可以可选地省去。虚像键盘膜806设置在穹顶形膜804之上,标记阵列807位于各键盘按钮位置处。可选的透明覆盖膜或涂层(未在图8中示出)可放置在虚像膜806之上以提供免受物理破坏的保护或易于清洁的顶面。在可选择的实施例中,挠性印刷电路板可以是无物理接触而激活的类型。例如,电路可以被配置为检测使用者手指的存在。这样的电路可从多种来源,例如在网址为http://www.qprox.com/的量研科技集团(Quantum Research Group)商购获得。
在图9中,示出电路板900用于图8的键盘组件800的电容接触实施例。示出电极901用于各键盘按钮位置。导电电路将这些电极连接到一套连接垫802,连接垫802与由3M触控系统部制造的电容触摸屏检测板连通。这些电路在图9中不可见,因为它们被黑色电介质涂层903所模糊,该电介质涂层903覆盖在电路板900的表面上。
在图10中,示出示例性的背光触敏虚像键盘组件1000。该组件具有带有电极1002的薄膜光波导器件1001以提供触觉传感能力,类似于图8中的那些。可选地,可以包括光学结构1003以增强将来自灯1004的光注入到波导膜内。发光二极管(LED)可以用作方便的光源。薄膜光波导管可以通过例如注模、压印、热成形、印刷或铸造复制的方法来加工。虚像键盘膜1005设置在光波导管1001的顶部。类似于图4至图7,光学透镜元件1006的阵列小心地对齐在标记1007的阵列之上,以使得虚的漂浮或下沉图像通过莫尔放大原理来形成。在图10中,标记阵列起到提取来自薄膜光波导器件1001的光的另外目的。此外,在一些实施例中,标记是波导管中仅有的光提取部件。偶联剂(例如光学等级粘合剂或涂层)可以用于增强从波导管中提取光。
尽管有许多构造键盘的方法,但是可以理解使用精确对准能力的两边连续浇注和固化方法(2S3C)以产生透镜和标记阵列是方便的。简短地总结这样的方法,透明材料层由从单体前体或低聚前体浇注的聚合物形成,标记和光学元件在浇注期间形成。该类型的一个适合的方法在哈姆力克(Humlicek)等人的共同未决和共同转让的美国专利申请号US 20050051931的“Apparatus and method for producingtwo-sided patterned webs in registration(制备对准的两边图案网的设备和方法)”中有所描述。该文献如同重写一样据此以引用方式并入。参考方法能够提供具有非常小的部件的透明膜,该部件例如在光学透明薄膜材料的各主面上的光学透镜元件和标记。此外,这些部件在两个主表面之间高度对准,与本公开结合是理想的。然而,标记或光学元件的形成可以可选择地通过压花、注模完成。还可使用移除方法,例如烧蚀或蚀刻。标记可进一步通过印刷被应用。该方法不需要虚像键盘膜1005和光波导管1001之间的精确对齐。在图10中,标记阵列起到提取来自薄膜光波导器件1001的光的另外目的。偶联剂(例如光等级粘合剂或涂层)可以用于增强从波导管中提取光。
在描述的实施例中,照亮的标记对于观察者1010将看起来为浮在键盘组件1000平面之上的标记的高度放大图像1009。示出光线1008通过薄膜光波导管1001迹线的风格化表示。可以理解,取决于透镜阵列和标记的间隔,照亮的虚像1009也可以看起来沉在键盘组件1000的平面之下。
在可选择的实施例中,支撑透镜和标记的膜还可以起光波导管作用。在这样的实施例中,灯1004将光导向通过键盘膜1005的边缘(图6的610),取消对于单独光波导管1001的需要。无论是标记1007如所示出的从膜1005的底面延伸,还是如上所述凹进到薄的底面内,在一些实施例中该标记可操作以增强来自波导管的光的提取。
在图11中,示出示例性的具有虚像元件的动态可编程触敏键盘组件1100。活动显示器件1101示出具有像素显示元件1102,其内容可在电子器件(例如手机或电脑,但不限于此)控制下动态编程。液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器系统为用于键盘组件1100的一些适合选择。光学透明电极1103示出在活动显示器件1101的表面上以提供接触传感功能性。虚像键盘膜1105设置在活动显示器件1101之上。微透镜元件1106的阵列和标记1107的阵列产生标记的高度放大虚像1109,该虚像1109对于观察者1110看起来为沉在键盘组件1100之下。来自活动显示器件1101的图像将看起来为设置在凹陷虚键盘按钮之上的动态可编程键帽。该动态“软键”功能将使得有价值的键盘区域更有效地使用以及对于使用者更好的视觉反馈。虚按钮元件提供增强的视觉提示,该视觉提示将使用者导向显示器上的触敏目标位置。
在图12中,示出根据本公开的虚像键盘膜的图片。标记和透镜元件在浇注到基板膜的两个表面上的两个薄层紫外(UV)可固化丙烯酸树脂中顺序地生成。该基板膜为50微米厚的光学等级双轴向取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。如上所述,根据公开的一些实施例的键盘可使用基于制造方法的连续辊来制造,这是典型的相对快速的制造方法。
这些虚像通过在基板材料下表面上的单个大标记阵列与在上表面上的相应的光学透镜元件阵列的交互作用来产生。在透光塑性基板上形成图案的样品数字键盘在虚像上叠加。标记的高度放大虚像看起来沉在数字键盘的表面之下。
阵列内的各独立标记的高度和宽度分别为75微米和125微米。在标记阵列内的标记之间的中心至中心的间隔(即间距)在两个垂直方向中都为156.25微米。光学透镜元件以具有62.6微米的曲率半径和0.441的二次曲面常数的直径为120微米的尺寸来浇注。在阵列内光学透镜元件之间的间隔在两个正交方向中都为160.0微米。在可选择的实施例中,透镜间距为160微米、并且标记之间的中心至中心的间隔为156微米或158微米,所得的图像看起来沉在键盘平面的表面之下。在仍有的其它可选择的实施例中,透镜间距为160微米、并且标记之间的中心至中心的间隔为162微米或164微米,所得的图像看起来上升在键盘平面的表面之上。尽管对于光学元件和标记,本公开的发明在宽范围的间距内是可操作的,但是在某些示例性实施例中,间距在约10微米至300微米之间是优选的,在其它示例性实施例中,间距在约25微米至180微米之间被认为是尤其优选的。
对于广泛的各种不同类型的透镜,本公开的发明是可操作的,且对于任何透射光、反射光、或折射光(transflected light),本公开的发明可以操作。然而,会聚透镜被认为尤其适合。在一些示例性实施例中,根据本公开的触摸驱动电接触可以可选地包括与第二侧相邻的对比增强层以用于提高标记的对比。该对比增强层可以通过例如汽相淀积、印刷、层压、压花或者涂覆方便地形成。
尽管已结合本发明的各种实施例对本发明进行了特别展示和说明,本领域内的技术人员应当理解,可以对形式和细节进行各种其他的更改而不脱离本发明的范围和精神。
Claims (28)
1.一种键盘,包括:
膜,所述膜具有第一主表面,所述第一主表面与第二主表面相对;
标记的第一阵列和第二阵列,所述标记的第一阵列和第二阵列在所述第一主表面上间隔开;
透镜阵列,所述透镜阵列在所述第二主表面上,
其中,所述标记的第一阵列和第二阵列以及所述透镜阵列被构造为使得它们合作生成第一虚像和第二虚像,其中所述虚像是不同的并且两者看起来都在所述膜之外的平面中。
2.根据权利要求1所述的键盘,还包括电子组件,所述电子组件被构造用于检测在所述标记的第一阵列附近使用者手指的存在。
3.根据权利要求1所述的键盘,还包括电子组件,所述电子组件被布置用于检测在所述标记的第一阵列附近使用者手指和所述膜之间的接触。
4.根据权利要求1所述的键盘,其中所述第一虚像和第二虚像在同一平面中。
5.根据权利要求1所述的键盘,其中所述第一虚像在所述膜上方的平面中,并且所述第二虚像在所述膜下方的平面中。
6.根据权利要求1所述的键盘,其中所述虚像的至少一个是数字或字母。
7.根据权利要求1所述的键盘,还包括光源,所述光源被构造用于照亮所述虚像。
8.根据权利要求7所述的键盘,还包括波导管,所述波导管设置为与所述膜的第一主表面相邻,其中所述波导管被构造用于接收和透射从所述光源发射出的光。
9.根据权利要求7所述的键盘,其中所述光源被构造为将光导向到所述膜的周围边缘。
10.根据权利要求7所述的键盘,其中所述标记使用光学等级粘合剂涂覆。
11.根据权利要求1所述的键盘,其中所述膜包括在所述膜的第二主表面上间隔开的多个透镜阵列。
12.一种使用者驱动开关,包括:
透明材料层,所述透明材料层具有第一侧和第二侧,其中所述第一侧包括具有第一间距的光学元件阵列,并且所述第二侧包括具有第二间距的标记阵列,使得所述透明材料层在所述透明材料层之外的平面中产生虚像;和
电开关,所述电开关相邻所述透明材料层装配。
13.根据权利要求12所述的开关,其中对应于多个电开关的多个不同标记阵列协同提供数据输入键盘。
14.根据权利要求12所述的开关,其中所述光学元件为会聚透镜。
15.根据权利要求12所述的开关,其中所述第一间距在约10微米至300微米之间。
16.根据权利要求12所述的开关,还包括照明源,所述照明源设置用于照亮所述透明材料层的边缘。
17.根据权利要求16所述的开关,其中所述透明材料层具有光提取部件,所述光提取部件将来自所述照明源的光导向到所述透明材料层之外。
18.根据权利要求17所述的开关,其中所述标记作为光提取部件,所述光提取部件将来自所述照明源的光导向到所述透明材料层之外。
19.根据权利要求12所述的开关,其中所述透明材料层包括粘附到玻璃层的至少一个聚合物层。
20.根据权利要求12所述的开关,还包括与所述第二侧相邻的对比增强层,其中所述对比增强层通过选自由下列组成的组的方法形成:汽相淀积、印刷、层压、压花以及涂覆。
21.根据权利要求12所述的开关,其中所述电开关为电阻性的。
22.根据权利要求12所述的开关,其中所述电开关为电容性的。
23.一种制造使用者驱动开关的方法,包括:
提供具有第一侧和第二侧的透明材料层,其中所述第一侧包括具有第一间距的光学元件阵列,所述第二侧包括具有第二间距的标记阵列,使得所述透明材料层在所述透明材料层之外的平面中产生虚像;以及
提供相邻于所述透明材料层装配的电开关。
24.根据权利要求23所述的方法,其中所述透明材料层由从单体前体或低聚前体浇注的聚合物形成,并且其中所述标记和光学元件在所述浇注期间形成。
25.根据权利要求23所述的方法,其中所述标记或光学元件中的至少一个通过压花形成。
26.根据权利要求23所述的方法,其中所述标记或光学元件中的至少一个通过注模形成。
27.根据权利要求23所述的方法,其中所述标记或光学元件中的至少一个通过移除方法形成。
28.根据权利要求23所述的方法,其中标记通过选自由下列组成的组的方法形成:印刷、浇注、蚀刻、烧蚀以及模制。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US80400906P | 2006-06-06 | 2006-06-06 | |
US60/804,009 | 2006-06-06 | ||
PCT/US2007/070309 WO2007146634A2 (en) | 2006-06-06 | 2007-06-04 | Keypad with virtual image |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101460914A true CN101460914A (zh) | 2009-06-17 |
CN101460914B CN101460914B (zh) | 2011-10-05 |
Family
ID=38713416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2007800209551A Expired - Fee Related CN101460914B (zh) | 2006-06-06 | 2007-06-04 | 具有虚像的键盘 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2024801B1 (zh) |
JP (1) | JP2009540440A (zh) |
KR (1) | KR20090018094A (zh) |
CN (1) | CN101460914B (zh) |
BR (1) | BRPI0712226A2 (zh) |
WO (1) | WO2007146634A2 (zh) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102214528A (zh) * | 2010-04-09 | 2011-10-12 | 微软公司 | 带有显示功能的键盘的键帽构造 |
CN102385441A (zh) * | 2010-10-07 | 2012-03-21 | 微软公司 | 自适应键盘光转向器 |
CN102778929A (zh) * | 2011-05-11 | 2012-11-14 | Lg电子株式会社 | 移动终端 |
CN102810028A (zh) * | 2011-06-01 | 2012-12-05 | 时代光电科技股份有限公司 | 浮在空中的虚拟影像的触控装置 |
TWI577922B (zh) * | 2014-10-06 | 2017-04-11 | Omron Tateisi Electronics Co | Optical device |
CN107111151A (zh) * | 2015-01-13 | 2017-08-29 | 欧姆龙株式会社 | 光学设备、光学系统及检票机 |
CN107710054A (zh) * | 2015-09-01 | 2018-02-16 | 欧姆龙株式会社 | 显示装置 |
CN108847364A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-11-20 | 东莞市网星电子有限公司 | 一种带usb接口的触控船型开关,设定方法,及电路控制器件 |
CN112433271A (zh) * | 2019-08-26 | 2021-03-02 | 昇印光电(昆山)股份有限公司 | 光学成像膜 |
CN112433272A (zh) * | 2019-08-26 | 2021-03-02 | 昇印光电(昆山)股份有限公司 | 光学成像膜 |
CN112433273A (zh) * | 2019-08-26 | 2021-03-02 | 昇印光电(昆山)股份有限公司 | 光学成像膜 |
TWI814349B (zh) * | 2022-04-20 | 2023-09-01 | 大陸商宸鴻科技(廈門)有限公司 | 懸浮觸控顯示裝置 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010005706A2 (en) | 2008-07-08 | 2010-01-14 | 3M Innovative Properties Company | Processes for producing optical elements showing virtual images |
EP2180364A1 (en) | 2008-10-23 | 2010-04-28 | Robert Bosch Gmbh | A display and a method of operating a display |
WO2012089577A1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-07-05 | Danmarks Tekniske Universitet | Input device with three-dimensional image display |
WO2016114104A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | オムロン株式会社 | 光デバイス及び光システム |
JP6520594B2 (ja) | 2015-01-13 | 2019-05-29 | オムロン株式会社 | 光デバイス、光システム及び改札機 |
WO2016114101A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | オムロン株式会社 | 光デバイス、光システム及び改札機 |
WO2016114102A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | オムロン株式会社 | 光デバイス及び操作入力装置 |
JP6558166B2 (ja) | 2015-01-13 | 2019-08-14 | オムロン株式会社 | 光デバイス及び操作入力装置 |
JP6638274B2 (ja) | 2015-01-13 | 2020-01-29 | オムロン株式会社 | 光デバイス及び光システム |
DE112015005941B4 (de) * | 2015-01-13 | 2022-05-19 | Omron Corporation | Optisches Gerät, optische Einrichtung, und Bahnsteigsperre |
JP6418065B2 (ja) * | 2015-05-21 | 2018-11-07 | オムロン株式会社 | 光デバイス |
JP5979291B1 (ja) | 2015-07-29 | 2016-08-24 | オムロン株式会社 | 光デバイス |
JP6503963B2 (ja) | 2015-07-29 | 2019-04-24 | オムロン株式会社 | 光デバイス |
JP6524839B2 (ja) * | 2015-07-29 | 2019-06-05 | オムロン株式会社 | 光デバイス |
JP6551068B2 (ja) | 2015-09-01 | 2019-07-31 | オムロン株式会社 | 表示装置 |
RU2751405C1 (ru) * | 2020-12-04 | 2021-07-13 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Устройство для отображения "парящего" изображения и способ его работы (варианты) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6130665A (en) * | 1998-04-01 | 2000-10-10 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Touch screen handling |
US20020070921A1 (en) * | 2000-12-13 | 2002-06-13 | Feldman Stephen E. | Holographic keyboard |
CN1845837A (zh) * | 2003-09-02 | 2006-10-11 | 松下电器产业株式会社 | 输入装置 |
AU2005238699B2 (en) * | 2004-04-30 | 2008-11-20 | De La Rue International Limited | Arrays of microlenses and arrays of microimages on transparent security substrates |
US20070080948A1 (en) * | 2005-10-06 | 2007-04-12 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Multi-face button systems and electronic devices and methods using the same |
-
2007
- 2007-06-04 WO PCT/US2007/070309 patent/WO2007146634A2/en active Application Filing
- 2007-06-04 KR KR1020087029737A patent/KR20090018094A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-06-04 EP EP07798059A patent/EP2024801B1/en not_active Not-in-force
- 2007-06-04 JP JP2009514485A patent/JP2009540440A/ja active Pending
- 2007-06-04 CN CN2007800209551A patent/CN101460914B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-06-04 BR BRPI0712226-8A patent/BRPI0712226A2/pt not_active Application Discontinuation
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102214528A (zh) * | 2010-04-09 | 2011-10-12 | 微软公司 | 带有显示功能的键盘的键帽构造 |
CN102214528B (zh) * | 2010-04-09 | 2015-06-17 | 微软公司 | 带有显示功能的键盘的键帽构造 |
CN102385441A (zh) * | 2010-10-07 | 2012-03-21 | 微软公司 | 自适应键盘光转向器 |
CN102778929A (zh) * | 2011-05-11 | 2012-11-14 | Lg电子株式会社 | 移动终端 |
CN102810028A (zh) * | 2011-06-01 | 2012-12-05 | 时代光电科技股份有限公司 | 浮在空中的虚拟影像的触控装置 |
TWI577922B (zh) * | 2014-10-06 | 2017-04-11 | Omron Tateisi Electronics Co | Optical device |
CN107111151B (zh) * | 2015-01-13 | 2019-11-26 | 欧姆龙株式会社 | 光学设备、光学系统及检票机 |
US10267969B2 (en) | 2015-01-13 | 2019-04-23 | Omron Corporation | Optical device, optical system, and ticket gate |
CN107111151A (zh) * | 2015-01-13 | 2017-08-29 | 欧姆龙株式会社 | 光学设备、光学系统及检票机 |
CN107710054B (zh) * | 2015-09-01 | 2020-01-31 | 欧姆龙株式会社 | 显示装置 |
US10634861B2 (en) | 2015-09-01 | 2020-04-28 | Omron Corporation | Display device |
CN107710054A (zh) * | 2015-09-01 | 2018-02-16 | 欧姆龙株式会社 | 显示装置 |
CN108847364B (zh) * | 2018-08-24 | 2023-09-08 | 东莞市网星电子有限公司 | 一种带usb接口的触控船型开关,设定方法,及电路控制器件 |
CN108847364A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-11-20 | 东莞市网星电子有限公司 | 一种带usb接口的触控船型开关,设定方法,及电路控制器件 |
CN112433271A (zh) * | 2019-08-26 | 2021-03-02 | 昇印光电(昆山)股份有限公司 | 光学成像膜 |
CN112433273A (zh) * | 2019-08-26 | 2021-03-02 | 昇印光电(昆山)股份有限公司 | 光学成像膜 |
WO2021036427A1 (zh) * | 2019-08-26 | 2021-03-04 | 昇印光电(昆山)股份有限公司 | 光学成像膜 |
CN112433272A (zh) * | 2019-08-26 | 2021-03-02 | 昇印光电(昆山)股份有限公司 | 光学成像膜 |
US12044861B2 (en) | 2019-08-26 | 2024-07-23 | Shine Optoelectronics (Kunshan) Co., Ltd. | Optical imaging film |
TWI814349B (zh) * | 2022-04-20 | 2023-09-01 | 大陸商宸鴻科技(廈門)有限公司 | 懸浮觸控顯示裝置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007146634A3 (en) | 2008-01-31 |
EP2024801A2 (en) | 2009-02-18 |
EP2024801B1 (en) | 2013-01-30 |
BRPI0712226A2 (pt) | 2012-01-10 |
JP2009540440A (ja) | 2009-11-19 |
WO2007146634A2 (en) | 2007-12-21 |
KR20090018094A (ko) | 2009-02-19 |
CN101460914B (zh) | 2011-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101460914B (zh) | 具有虚像的键盘 | |
US7830368B2 (en) | Keypad with virtual image | |
TWI465964B (zh) | 觸控式鍵盤及其製造方法 | |
EP2135154B1 (en) | Keypad | |
US9230753B2 (en) | Illuminated touch keyboard | |
JP5080303B2 (ja) | キーシート | |
US9240296B2 (en) | Keyboard construction having a sensing layer below a chassis layer | |
CN102467310A (zh) | 输入装置 | |
CN103502913B (zh) | 用于能显示的键盘、键区或其它用户输入设备的透光键组件 | |
CN102473023A (zh) | 具有闭合和打开结构的设备以及相关联的便携式装置、方法和计算机可读介质 | |
JP2008139961A (ja) | 照光型入力装置 | |
JP2010165618A (ja) | 静電容量型入力装置及びその製造方法 | |
JP2008293114A (ja) | 照明付タッチパネル及び該タッチパネルを備えた表示装置 | |
CN102823136A (zh) | 电容式接近传感器 | |
TWM413909U (en) | Thin film circuit board, keyboard and electric device | |
JP5020050B2 (ja) | 操作スイッチ用カバー部材 | |
US10553375B2 (en) | Keyboard device | |
CN101587251A (zh) | 显示屏结构 | |
CN111917405B (zh) | 力敏电容传感器 | |
JP2013114617A (ja) | 照明モジュール | |
KR100997213B1 (ko) | 스위치 장치 및 키패드용 스위치 매트릭스 구조 | |
CN104978042B (zh) | 用于能显示的键盘、键区或其它用户输入设备的透光键组件 | |
US10761667B2 (en) | Capacitive three-dimensional sensor | |
JP2004139847A (ja) | 押釦スイッチ用部材 | |
JP2016012154A (ja) | タッチパネル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111005 Termination date: 20190604 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |