CN103649893A - 用于在基于接近度的触摸屏上优化进行盲打的键盘盖板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于触摸屏的键盘盖板，也公开了用于盖板的新型按键结构。所述键盘盖板与按键结构具有新型结构，可以提供手指休息阻力、在动作过程中的减速、动作前的提示、手指位置提示、按键识别提示以及其他为了盲打(touch typing)而优化的键盘所需要的方面。用于装载和部署键盘盖板，以使得该盖板与触摸屏的虚拟键盘对齐的方法也在这里被公开。被公开的键盘盖板可以提供用于所有已知类型的触摸屏的优化的触控输入的特质。

Description

用于在基于接近度的触摸屏上优化进行盲打的键盘盖板

对于相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2011年6月24日，申请号为13／168,888的共同待决美国申请的优先权。上述申请被以引用的方式整个被合并于此。

技术领域

本发明与键盘有关，更具体的说是与被设计用于盲打的优化的触摸屏虚拟键盘的键盘盖板。

背景技术

在键盘上打字对于用户来说是将数据输入到计算机系统中最常见、最有效率的方式。因此，所有大小型号的计算机使用字母数字键盘的形式使用户可以输入数据。由于许多的先进计算机被压缩成更小的尺寸，键盘技术改变了。举例来说，

手持设备的小型键盘以及用户可以在

平板电脑中唤出的虚拟键盘。

这些和其他用于计算机的键盘，特别是与移动计算机有关的键盘以及在平板电脑以及其他具有触摸屏技术的计算机上的键盘，与传统计算机键盘相比效率更低，因为它们并没有被优化用来接触式打字。

我们如今所知道的接触式打字是在1888年左右被发明的，到如今仍然是最快的并且是最精确的向计算机中输入数据的方法。所谓盲打(touchtyping)就是记住键盘上案件的位置，使用肌肉记忆代替视线来打字。当打字员在进行盲打的同时，其视线和注意力可以集中在键盘以外的其他东西上。

盲打是将八个手指放在起始行的特定按键上，在没有打字时将其放在那里，并且在打字时将其放回一边对他们的手指重新指向。这些按键被称为起始行定位按键。在标准QWERTY键盘上，这些案件是四个左手手指的“ASDF”案件以及四个右手手指的“JKL；”案件。打字员通过在基本垂直的方向敲击键盘激活起始行定位案件。

为了表述清楚，北／南、东／西向参考系统在本文件中被使用。QWERTY虚拟键盘的最北部的字母行被指定为第一行并至少包括字母按键“Q”、“W”、“E”、“R”、“T”、“Y”、“U”、“I”、“O”、“P”。第二行，在第一行南边的下一行，同样被认为是“起始行”，并且包括至少字母“A”、“S”、“D”、“F”、“G”、“H”、“J”、“K”以及“L”。第三行，南边的下一行，至少包括字母“Z”、“X”、“C”、“V”、“B”、“N”和“M”。第四行也被称为“空格行”。方向“垂直”、“直线上升”、“直线下降”或者“水平”被同义使用并且是可以互换的，用来描述垂直于键盘盖板的平面的轨迹，或者用在电子平板上是垂直于玻璃触摸屏的。应当注意，这只是一个简单的表示机构-本发明并不取决于在虚拟键盘上的键盘盖板。其功能是与QWERTY、AZERTY、Dvorak、数字、分离键盘或者其他用于打字的键盘形式一样的。

除了直线下降的角度以外，打字员从许多不同的侧面角度的轨迹敲击键盘上的其他按键。所有可能的发生在盲打中的手指轨迹被称为盲打手指轨迹。在敲击键盘之后，手指回到其在起始行上的位置。打字员的大拇指徘徊在空格键上并垂直敲击空格键。盲打打字员可以激活平行的多个按键(也就是说在一个或者多个其他被激活的按键仍被按下的情况下，按下一个按键)。使得键盘在多个相近的同步的键盘敲击中允许、鉴别或者分辨的需求被称为“n键翻转”。这样的键盘设计允许系统在另外一个在先被激活的按键仍被按下的情况下，识别第二个按键敲击，具有“2键翻转”，以及允许系统在另外两个在先被激活的按键仍被按下的情况下识别一个按键敲击，具有“3键翻转”。

针对广大的打字员而设计的优化键盘设计具有4键翻转，允许系统计数并且识别当其他两个在先激活的字母按键加上SHIFT按键仍被按下的情况下的第四个按键。

盲打人员自动将他或她的手指重新对齐到键盘上适当的位置(也为称为手指对齐)，这是通过在打字过程中获得的微妙的触觉提示实现的，例如所有排的键帽的外边沿或者基准手指放置的起始行的按键上的小凸起(传统上是标准QWERTY键盘的F键和J键)。一些键盘在每一个键帽的上表面具有球形或者圆柱形的凹面或者凸面，这样同样可以提供触觉手指对齐反馈。

没有学会盲打的人传统上使用“看着键盘打字”的方法，用两个或者更多手指执行。顾名思义，打字员只是简单地将他或她的手指悬于整个键盘上并且根据需要敲击按键。因为“看着键盘打字”的打字员在敲击按键之前直接将手指移动到按键上方，大多数按键按下的方向是接近于直线乡下的。“看着键盘打字”的打字员必须将视线和注意力集中到键盘上。他们必须在手指悬在半空的过程中主动对他们说手指的重力提供支撑。

通常，盲打比“看着键盘打字”更加快捷与精准，因为盲打打字员的手指在按下按键的时候移动距离更短并且盲打打字员同时使用更多的手指或者以快速的顺序使用手指。有效率的盲打可以在打字时将视线或者注意力集中到除了键盘之外的其他东西上。事实上，对于每一个按键都仔细思索并且寻找它使得许多打字员的速度慢了下来并且反过来影响到打字的精准度。

盲打的键盘必须大到足够允许打字员将八个手指放在起始行上，每个手的四个手指放在彼此相连的按键上。对于大多数成年人来说，这需要具有侧键距(从一个键的中心到相邻键的中心的东西向距离)为19-19.5mm的键盘。对于具有较小侧键距的键盘来说，键盘的侧键距越小，就变得更加难以用来进行盲打。侧键距变小，打字速度就变慢并且错误率上升。

起始行必须具有足够的阻力(垂直支撑)以允许打字员很舒服地将他或她的手指放在这些按键上。这需要大约10克-20克的阻力。同时，当打字员想要打字时，这些按键必须足够敏感而很容易地被激活。因为盲打打字员指示将他们手指的静止质量放在起始行的八个按键上，针对高水平盲打打字员优化的键盘不需要其他按键也有阻力。而现有的机械键盘和键盘盖板在所有按键上提供阻力。

盲打是非常动态的活动。训练有素的盲打打字员的平均打字速度是每分钟38-40个单词(wpm)。高水平的盲打打字员可以达到100-120wpm的程度。这样在平均100-300ms峰值的范围内发生的键盘敲击可能具有更短的时间间隔。为了达到这个程度，打字员必须在每一个敲击开始时快速加速手指。在不加限制的情况下，这种加速会在整个在键行程的过程中持续，引起打字员的手指高速敲击到键行程的底部(也为称为“触底”)并且具有最大的动量和动能。可以“触底”的键盘迫使打字员花费大量的时间的能量恢复，引起较低的打字表现并且增加了诱导重复性压力伤害发生的可能性。设计用于优化盲打的键盘必须在按键动作被触发之后使打字员的手指在整个键行程长度上减速，理想情况下是在手指到达键行程底部之前。这样，即使手指确实达到了行程的底部，由键盘开关所提供的减速会显著降低当手指触及键盘底部时对手指的影响。者使得打字员能够方便地用最小的能量改变方向。

最终，优化用于盲打的键盘在回程中给予打字员的手指一个回弹力，帮助打字员的手指向相反方向加速。

被优化用于盲打的键盘同样提供了按键已经被成功激活的触觉提示。这通常是通过改变阻力的提高速率或者在按键的激活点之前降低阻力视线的。这个提示必然是在阈值以下的并且主要是用来帮助人高速盲打的：50ms-300ms的按键敲击速率太快以至于对于触觉提示的有意识的反应是不可能的。

盲打的效果同样被激活按键需要的压力以及激活按键之前的键程长度影响。越长的距离需要越多的压力，打字员需要做更多的攻，因此打字也会越慢。然而，过小的压力和过短的键盘敲击键程不会给予打字员足够的触觉反馈以及手指缓冲，也不会让使用者可以将手指放在起始行上而不会不小心按压按键到误激活的点。

最后，打字员在他们打字水平的高低以及个人喜好的基础上对于键盘的特性有宽广的喜好。例如，新近学会盲打的打字员可能偏好在键程中具有更高阻力，并且具有更明显的激活前提示的键盘以更有效率的学习。快速的更有经验的打字员可能偏好短键程，具有最小的阻力但是具有高的回弹力的键盘，这样其可以快速打字。一些打字员偏好激活前回馈的一种形式而其他打字员喜欢另一种形式，等等。

如今，用于盲打的键盘计数有三种：

·橡胶圆点。键帽通过柱塞被连接到橡胶圆点。橡胶圆点在按键向下的键程中压缩成一点儿在手指不再施压时回弹。这产生了此类键盘的触觉感觉以及激活提示。

·剪刀状开关。这是一种对于橡胶圆点键盘的变形，可以允许被缩减得更短的形成。他们主要被应用于笔记本电脑。橡胶原点仍然产生触觉感觉以及激活提示。

·机械开关。使用弹簧、杠杆以及凹槽产生触觉感觉和提示。

传统的按键由硬质键帽，在按键边沿上延伸并且被紧密连接在关联到按键开关主体内的下面的机构的柱塞。即使盲打打字员的手指在一定角度上经常敲击非起始行按键，手指的有角度的轨迹也会通过键帽与按键垂直方向的柱塞紧密的连接被转换到垂直的轨迹。因此，所有的机械按键垂直地被激活。即使是具有橡胶键帽的可弯曲防水的键盘以及具有厚的、硬质键盘的边墙，以这种方式工作将非垂直的手指轨迹重新转换到垂直的键程。

目前主要的与优化用于盲打的键盘有关的特征可以被归纳为以下类别和范围：

·键程。“全程”桌面键盘的范围为3.5mm-4mm，笔记本和迷你本电脑的为2mm-3mm，这是由于此类电脑键盘的高度所限。

·按键激活力。将近30-70克左右的范围。

·手指放置阻力。范围为大约10-20克左右。

·触觉激活前提示。最理想的情况下，触觉激活前提示是存在的。

·减速。在按键敲击键程中将手指减速到在到达键程底部之前回弹的点是最理想的。

·回弹。范围为5-50克。

图1表示作为应用于盲打的全程机械键盘的键程距离的函数的激活力的一般图(也被称作力位移曲线)。力曲线12在键程的第一个1.0mm时是线性的，接下来快速地增加，形成了打字员必须克服的压力点10。改点被称为激活前提示。接下来力14呈急剧降低，在开关激活点11之后很短时间内就开始上升。激活前提示会使得打字员在他们敲击按键并且通过压力点时经理触觉上的“碰撞”，者提供了按键将会被成功激活的潜意识上的提示。在压力点之后的阻力14的下降保证了打字员的手指可以始终通过按键开关的激活点11，在本例中在键程将近2mm左右发生。力曲线在激活点之后回归线性15；这使得在激活产生之后，打字员的手指减速。该按键的键程16的终点是4mm，力曲线走向基本呈垂直17。如果打字员的手指在这个点之后仍然向前移动，它将会到达键程的终点并且停止。一个有效率的告诉打字员可以在到达键程终点之前收回手指或者将会用较小的力敲击键程终点，与如果按键不提供减速时他们会用来敲击的力相比。曲线图13的较低的曲线表示打字员的手指在反方向运动时(从按键开关向上离开)的力位移曲线。在这个方向上的按键的阻力通常被用作手指相反运动时的加速器，提供了反弹效果。

图2表示具有线性力曲线的按键开关的力位移曲线20。因为打字员的手指在其第一次放置在按键上时仍然在加速，会感觉到按键的线性阻力很低。因为阻力在键程过程中线性增加，打字员收不到触觉返回或者激活前提示。在4mm键程21处的“触底”动作将会是给予打字员按键已经被激活11的第一个提示。因此此类按键开关不能够被用来有效地盲打；反而它们基本上被电脑游戏爱好者使用，他们使用之时小部分的按键的重复的、快速的激活是最重要的。

图3表示了具有累进的线性力曲线的机械按键开关的力位移曲线30，其中，该图的斜率在键程过程中阶梯状增加。此类按键开关的例子在No.4,529,849号美国专利中被公开。此类按键开关被用来盲打。行程的第一阶段31拥有与触觉激活按键相类似的斜率，并以相同方式工作。但是，之后曲线的斜率大幅度增加32。打字员的感觉是他们手指的减速的增加，给予他激活即将发生，是时候开始收回手指的潜意识上的触觉提示。在此时，打字员的手指仍然具有足够的向前的动量，足够通过按键的激活点11。只要通过激活点11，力的线速度增加到更高的速度33，进一步减速打字员的手指。这使得其并不像打字员会“触底”的样子。前进与回收力位移曲线30大致上是相同的。该按键的回弹力在手指轨迹返回34时是最高的。这导致了“实时”的感觉。

图1和3所示的力位移曲线12和30中展示了在手指一开始接触到键帽时非常强烈的接近于垂直的斜率18和35向下拉平到接近于10cN／mm的斜率19和31。打字员的手指在该最初的斜率以及手指在相当高的阻力和键程中接触到激活点11前具有足够的阻力，用来进行休息(放置)支撑。这些普通的特点是必须的并且向打字员提供将他们的手指休息在起始行上的可能性。

图4表示了用于盲打的代表性笔记本电脑橡胶圆点剪刀状开关的力位移曲线40。此类按键具有2mm的键程，比图1和图3所示的全键程机械开关短。因为十分需要和期望触觉激活提示，与图1所示的机械开关相比，力曲线10的激活前部分很大一部分不变而激活后部分41被大大降低。应当注意，此类按键开关的激活点11非常接近于按键键程42的终点。

触摸感应技术在60年代就出现了，但是第一种商业运用的触摸屏，例如图5A，其将透明的触摸感应板50结合到等离子、CRT、LCD或者OLED显示面板51上，是由Elographics公司在1974年开发的。Elographics所使用的触摸探测技术被称作为模拟电阻。这是一种压力感应计数：如图5A所示触摸板由两块可弯曲的覆盖有电阻材料的薄片组成，被空气间隔54和微粒55分隔。当压力被施加到触摸屏56的表面，这两块薄片被压到一起58，并且组成点连接，如图5C。通过目前电阻值的计算，其中一块薄片提供了X坐标，另一块薄片提供了Y坐标。

模拟电阻计数需要实质上的启动压力来记录触摸，大约50-100克。激活压力必须在整个激活过程中被施加，如图5A、5B和5C所示。图5A展示了用户的手指57第一次触摸到模拟电阻触摸屏的表面56。即使用户的手指已经接触到了触摸屏的硬表面56，但是对于用户手指的探测还没有发生。图5B展示了用户的手指57已经按压触摸屏到达顶层52和底层导电层53部分接触59的点。但是在这一点触摸板接触测量并不稳定；用户必须继续推到全接触58以产生一个可靠稳定的激活，如图5C所示。因为所需要的力需要压力集中点，例如触及到按键底部的笔或者尖端经常被需要以使得用户可以方便地激活模拟电阻触摸屏。模拟电阻式单点触摸探测技术-也就是说，其只能够在一个时间在触摸屏上探测一个位置或者点。如果具有多个不同触摸点，那么就会报告一个错误的位置。

模拟电阻技术被第一次商业使用在智能手机中，IBM／SouthwestBell Simon，在1992年被发布。模拟电阻如今仍然是最受欢迎的触摸屏技术。

Simon手机具有虚拟键盘-也就是说一个数字字母键盘被植入到软件中，使用触摸屏显示按键并且当用户点触按键时感应到以激活它。许多接下来的模拟电阻触摸屏设备同样植入了虚拟键盘。然而这只能够被用来“看着键盘打字”，并不用来盲打，因为以下的缺点：

·为了使得模拟电阻触摸屏可靠地认证按键激活，按键的敲击必须使用大力“触底”，并且维持一段时间。

·单点触摸探测并不允许持续按住shift键并且敲击另一个按键，也不允许多键翻转。

因此，这样的方法从来不能够取得巨大的商业成功。在1993年，AT&T公司发布了EO通信器，一个具有平板电脑大小的，具有单点、基于手写笔的触摸屏以及操作系统PenPoint的设备，这种设备被特别设计用于将触控笔输入以及手写识别作为主要的输入机制。接着微软公司发布了基于手写笔的Windows操作系统版本，具有相同的特点，并且许多厂商开始生产优化用于笔尖输入的触摸屏的基于手写笔的平板设备。在接下来的17年，基于手写笔的设备主宰了平板电脑大小设备的市场。这些设备的虚拟键盘不能够用来盲打，并且手写识别并不准确且使用非常耗时。所有的这些设备占据相对小规模的市场并且从来没有取得过商业上的成功，很大程度是因为它们并不适宜的输入方法。

在平板电脑上比较好的输入方法是用户可以使用他们现有的打字技巧并且能够用与在物理键盘上同样的速度和准确度输入数据。同样的，这种机制需要保持平板电脑相对于笔记本电脑小型和重量上的优势。

为了改进这类方案，需要使用一种不同的触摸屏计数-可以支持多点(可以探测到任何数量的同时的触摸)以及不需要力来认证键盘敲击。近距离触摸屏技术在用户的手指接近触摸屏而并未实际触摸到它的时候探测到用户的手指，这种技术满足这些要求。许多触摸屏技术同时提供了多点触控和基于近距离的探测。

例如，表面声波(SAW)计数使用超声波发射机和接收机来确定触摸面板上的超声波区域。当面板被碰触，一部分的波被用户手指接收。这个改变被用来认证接触动作的位置。然而，SAW计数需要高功率以及厚的斜面来安置发射机。因此并不适用于移动设备。

基于视觉的光学系统使用安置于硬质的透明盘下面的红外线摄像机来检测接触在盘表面上的物体的情况。红外线被用来透视盘子，通过将其射入盘子的一边或者通过来自底部的红外线透射盘子的底部。接触在表面的物体改变了红外线的反射；这些反射通过摄像机被测量。然而，因为大小以及功率所限，其不能够被用于移动设备。

数字电阻触摸屏与模拟电阻具有相同的制造过程。与模拟电阻不同的是，他们支持多点触控，因为覆盖触摸面板的导电材料在一个面板上被划分为一定数量的行，而在另一个面板上被分为列。当压力被施加到顶层面板时，其稍微弯曲，在触摸点处产生两块面板间的点接触。为达到效果，在每一个网格的交叉点处有一个小的微开关。行和列持续被扫描，以寻找开关的闭合。数字电阻计数与模拟电阻相比需要很小的力来认证接触，但是其仍然是基于压力的技术，具有需要敲击在触摸屏表面“触底”的缺陷。

电容触摸计数是基于近距离的，其利用了人体是电导体的特点来改变静电场的特征。表面电容技术是电容触摸感应最简单的形式。其包括绝缘体，例如玻璃，一边覆盖有透明的导电层。一个小电压被施加到导电层，形成统一静电场。当人的手指触碰到屏幕表面，屏幕的静电场被破坏，这可以测量为电容的改变。然而，表面电容技术只探测单点而非盲打所需要的多点，例如同时使用“shift”键和字母按键来打出一个大写字母。

投射电容计数(Pro-Cap)是最近的对于电容计数的改进，它使用了由蚀刻一个或两个透明导电层形成的X-Y网格来形成网格。该网格被反复扫描来探测整个网格上的电容的改变。Pro-Cap利用了大多数导电体在相邻非常近的情况下能够具有电荷的特性。如果其他导电体，例如手指，靠近到两个导电体，这两个物体之间的电场(电容)会改变，且因为手指的电容“偷取”了一些电荷。当手指存在的情况下，E-场线被“投射”到触摸表面上，这样在相近领域发生的触摸探测在触摸屏表面悄然开始，并且因此不需要触摸屏被触碰来认证手指。

有两种Pro-Cap技术：自电容和互电容。自电容系统连续扫面网格中的每一行和每一列，并且因此只提供单点检测。

互电容系统扫面每一行和每一列的交叉点并且测量每一个交叉点处的电容。因此，互电容系统是多点的。

除了合适的触摸屏技术，平板设备需要足够的大来容纳具有侧键距的虚拟键盘来进行盲打，就如上文所述。此类系统同样也需要具有复杂的虚拟键盘，充分利用到触摸屏技术的所有缺点并且处理所有盲打的需求。

在2004年，苹果电脑公司申请了专利号为7,663,607的美国专利。该专利描述了一种互电容式Pro-Cap技术，适用于盲打。此外，专利号为7,479,949、7,602,378、7,614,008以及7,844,914描述了被设计用于与此类触摸屏技术一起使用的虚拟键盘。在2007年，苹果发布了iPhone。这是第一次具有这些专利中描述相应的虚拟键盘基于近距离的，多点触控设备为公众所知。在2010年3月，苹果发布了

，一个平板大小的设备，具有9.7”触摸屏，使用Pro-Cap计数。具有在美国专利7,602,378、7,614,008和7,914,760中描述的虚拟键盘。这些都显示了虚拟键盘软件在现代触摸屏设备中的特点。

这些专利中描述的虚拟键盘具有复杂的软件特征，被设计为最理想地实现盲打。例如，恰当地在Pro-Cap触摸屏上操作盲打手指轨迹在美国专利7,812,828中被记载。另一个重要的特征是，虚拟键盘将案件的触摸探测区域延伸到视觉上分开按键的视觉边界上。因此，虚拟键盘上的所有位置都可以认证按键触碰。同样的，虚拟键盘操作手指敲击越过了两个或者更多案件边界的情况，通过分析用户手指指尖激活的多个触摸屏的点的形状来决定最接近的按键。这些虚拟键盘具有另外的软件层提供自动纠正误打的单字，一部分基于对于虚拟键盘上相邻字母的分子。例如，如果用户在Qwerty键盘上输入单字“oace”而不是“pace”，那么有四个可能的纠正“face”、“lace”、“pace”“race”。然而，“o”键相对于“l”键和“p”键的相近度使得虚拟键盘软件剔除了“face”和“race”的可能性。“lace”和“pace”之间的选择将会在对于“o”的敲击是接近于“l”键还是“p”键决定。最后，这些虚拟键盘也在句子层面起作用。它们自动让句子的第一个单词大写并且如果输入两个空格表示下一个句子开始的情况下自动在句子结束处加入句号。

的9.7”触摸屏的大小允许虚拟键盘具有18mm的侧键距。这比全尺寸机械键盘的19mm-19.5mm的理想侧键距小。然而，虚拟键盘软件通过将扩展触摸区域以及以物理键盘不可能的方式智能地操作重叠的触摸的方式弥补这一点，如上文所述。

这样，

是第一个满足在触摸屏设备上支持优化的盲打的基本硬件和虚拟键盘软件需求的触控平板电脑设备。这被证实是在用户间流行的方法，引起了

可观的商业成功。在它发布的第一年就占据了将近90％的市场份额。

的一系列竞争者在

发布紧接一年之后也满足了基本的盲打需求-例如，摩托罗拉

、三星GALAXY TAB

以及HP TOUCHPAD。这些设备具有多点Pro-Cap触摸屏，复杂的虚拟键盘以及足够大的屏幕尺寸来使虚拟键盘支持盲打。

即使这些设备具有需要的触摸屏以及虚拟键盘支持，盲打仍然很难以实施。主要有以下几点：

1.打字员不能够将他们的手指停放在触摸屏上显示的虚拟键盘的起始行上，因为这样会马上出发多个不需要的按键激活。

2.没有在打字员的手指接触到触摸屏之前使之减速的机制。因为高速盲打的冲击的特性，打字员的手指以高速敲击硬质触摸屏。这会引起打字员极度的不舒服，以及增加长时间下重复性压力损伤的可能性。这是十分讽刺的，因为基于近距离触摸屏，例如Pro-Cap可以在打字员的手指与触摸屏接触之前探测到它。

3.打字员很难在这些设备上打字时确定他们是否激活按键正确，因为没有在激活之前的潜意识中的触觉提示。打字员唯一接收到的触觉提示是来自于触摸屏的影响。这引起了打字速度的下降以及增加了错误率。

4.当打字员在完成敲击后收回手指时没有回弹。者引起了更慢的打字速度以及在打字时的不舒服。

5.没有探测虚拟键盘上的按键的触觉参考点。这样，盲打打字员的手指很容易在打字时偏离按键的位置。为了弥补这一点，打字员必须随时向下注视键盘。这消弭了盲打的一个优点-允许打字员在打字时将注意力放在键盘之外的其他地方。

应当注意，这些方面可以适用于具有触摸屏和能够盲打的虚拟键盘的任何设备，而并非只是平板电脑。例如，会计或者其他人将注意力放在数字数据输入上，在许多机械键盘的数字键盘上盲打。所以，连接到传统计算机的通过小型的单独的显示屏实现的不可携带的数字键盘也会包含同样的问题。

本发明指出的问题是在所有类型的具有可以能够支持盲打的虚拟键盘的触摸屏设备上的。

触摸屏键盘盖板的在先技术是存在的。然而，在先技术并没有指出在多点触控、基于近距离触摸屏以及例如

以及其他类似产品上的虚拟键盘上实现盲打的需求。事实上，许多在先技术设计为通过锁定虚拟键盘和自身的软件，使之不能够接收手指位置的重要信息来阻止在这类环境下盲打的有效实施。这些软件利用这些位置信息是其自身的改错功能最大化。因此，通过严格限制虚拟键盘上按键的边界的触摸输入，而非扩展包括按键之间可见边界的触摸区域，许多在先技术的触摸屏盖板引入了“死域”。这些盖板不允许从所有触摸打字手指轨迹得到的触摸认证。

如在此所述的，压力敏感以及表面电容触摸屏需要盲打用户“触底”每一个按键敲击。这样，所有被设计为放置这些发生的特征(激活前触觉提示、手指减速、回弹)在设计为这些类型的触摸屏的键盘盖板上是不可用的，因为用户在打字时需要触底以激活触摸屏。这些特征对于优化盲打而言是十分重要的因素。

被设计为将压力从键盘盖板的底部转移到压力敏感触摸屏的键盘盖板有时通过将力引导头附着到其按键结构的底部来集中压力。例如，美国专利申请2003／0235452中的元件306就展示了示例压力集中器。

该特征实际上阻止了基于近距离的触摸屏的正常工作，因为这些引导头将会使得用户的手指离近距离检测太远以至于不能够被认证。

在先的键盘盖板经常创造“死域”-键盘盖板中的组织案件敲击被基于近距离的触摸屏认证的区域，因为用户的手指被制作键盘盖板的材料锁定不能够接近，或者当被按下时按键结构自身折叠并且形成很厚的区域，不允许手指进入检测距离。

在一些情况下，这些区域是不经意被创建的，例如，被设计为与压力敏感触摸屏一起使用的键盘盖板不会需要考虑“死域”问题，因为压力仍然被转移到压力敏感触摸屏上。有时，是由于设计问题产生的，如果具有“死域”，那么一部分其他在先所设想的特征会是有益的。

“死域”的一个例子是在键帽四周的额外的脊，如美国专利申请2003／0235452的引用308所示。这样的脊并不会对压力敏感触摸屏产生问题，因为压力会被准确地从用户的手指传输到脊，接下来传送到键盘盖板的底部，在接下来到压力敏感触摸屏。然而，主要的问题是对于及于近距离的触摸屏而言的，因为脊会让用户的手指远离急于近距离触摸屏的范围之外。通过这个键盘盖板传送的键盘敲击可能并不会在基于近距离的触摸屏上被认证。

另一个“死域”的例子是围绕在键盘盖板上每一个按键周围的坚硬的框架，如美国专利申请2003／0235452中的元件304所示。这样的坚硬框架可能为被设计为与单电压力敏感触摸屏一起使用的键盘盖板所需要，以避免多个按键之间不注意的压力影响。然而其起到了基于近距离的触摸屏正常工作的阻碍作用，因为这些框架式的有效的按键敲击不被认证。尤其是在盲打的情况下，当侧面(也被称为浅角度)按键敲击(北／南和东／西方向)经常为在不垂直的角度敲击按键，并很容易被坚硬的框架锁死。

在先技术具有厚的边墙的结构同样引入了“死域”。这些边墙在按键被按压时并不下压或收缩，如2003／0235452中的元件300所示。厚的边墙的干扰是手指微微偏离按键中心时产生的侧边轨迹的按键敲击以及甚至是垂直的按键敲击产生的。这些类型的按键敲击是在盲打时正常的，但是并不会在基于近距离的触摸屏上被认证，因为在先技术的按键盖板的结构。

“死域”是有问题的，因为其会导致按键敲击的丢失，并且会干扰现代虚拟键盘软件正确实施触摸识别。多点触摸屏软件在当手指进入近距离时探测多点，并且触摸位置的形状和大小也被分析以确定触摸的性质，其是手指、手腕或者是应该被忽略的意外的碰触?“死域”是可以移除软件在搜寻的手指按压的区别形状的一部分的相当小部分的手指接触区域。同样的，现代虚拟键盘如阿健被设计为接收所有的按键敲击并且分辨完整的单词和句子。所以，即使一个特定的按键敲击在字母层面被误读，用户手指被触摸屏检测到的位置会在接下来被用于单词级别分辨的部分并且更正。如果因为键盘盖板引入“死域”，这部分信息部分或者完全丢失，那么单词级别的更正很有可能完全失败。

“死域”的另一个问题是现代平板电脑，例如

和

允许用户将他们的手指放置在虚拟键盘上一段时间以唤出菜单，接下来可以仍然把他们的手指放在附近并且在菜单上滑动。例如，这被用来显示所有该字母发音的变化(例如将“e”键60按住一段时间将会唤出有è、ê、

的第二菜单61)，如图6所示。如果在每一个按键结构周围有框架或者“死域”或者甚至，在本例中，“死域”只位于虚拟按键的北侧，这不可能被执行。如果盖板按键结构边墙对于触摸屏认证来说太厚，或者如果其他“死域”在按键结构上或者按键结构周围，那么这个第二菜单功能可能会丢失。

在先设计的按键结构和按键排布并不是针对有效的盲打而设计的。在先技术的键盘盖板经常只是简单的复制传统键盘的键帽的视觉外观，如申请号为2003／0235452的美国专利中的元件300以及申请号为2007／0013662的美国专利中的元件401所示。然而，这些按键结构并不提供恰当的非线性阻力，也不提供足够的在键程中为了有效盲打的纯粹阻力。这些在先设计的按键结构使得力位移曲线65与图7所示的相近。

在这个力位移曲线65中，当用户的手指开始向触摸屏66方向按压盖板，阻力从零开始增加，并且随着盖板的材料由于人产生的力67达到最大的压缩度而快速上升。没有激活前触觉提示，在用户的手指对触摸屏表面用力“触底”之前也没有阻力减速，返回方向的回弹也并不显著。

此外，力位移曲线65并不允许用户将他们的手指放置在起始行上而不误触发触摸屏。

一些在先技术的键盘盖板是由多个部分组成的复杂机械装置，每一个部分先被制造然后被组装在一起。如美国专利申请2010／0302168的图5所示，以及英国专利申请1996-GB-2313343的图4所示。此类键盘盖板并不直接使得用户的手指激活下面的触摸屏，作为代替，其使用间接机械方法来触发激活，一般是由具有硬质键帽的物理按键驱动的。它们必须具有机械键盘组件，用机械激活装置代替电开关并且将最终的装置放置在触摸屏上。

在美国专利申请2010／0302168的图5的情况下，触摸屏是由导电材料制成的紧密连接在按键连杆底部激活笔尖触发的。在英国专利申请1996-GB-2313343图4的情况下，红外LED以及图像检测器系统被用来认证按键下按，而非在下面的触摸屏。

这些类型的键盘盖板干扰现代虚拟键盘软件的操作。此类软件利用用户手指指尖在触摸屏上认证的形状以及精确的位置点来进行字符、单词以及句子层级的分析。因为这些键盘盖板使用了诸如导体笔尖之类的结构来触发触摸屏，当用户误压不正确的按键，他们将会将期望之外的位置信息给予虚拟键盘程序。这会引起虚拟键盘软件不正确的运作。

以下是多个代表不同类型在先技术的在先技术键盘盖板专利的总结回顾：

5,572,573号美国专利描述了放置在移动电话的触摸屏上的物理盖板。该盖板主要由结构属性只能由盖板的厚度得到，会锁定触摸屏的激活的材料构成。这种盖板包括触摸屏上特定区域的截孔，允许用户在不看触摸屏的情况下找到特定的位置。这种盖板的框架是连续的“死域”，不会像上文所述的那样对盲打起到作用。在这种设计中不会有任何的按键结构，只有孔，所以将手指放在起始行上会激活所有的按键。

5,909,211号美国专利描述了具有触摸工作板的多个可替代盖板的计算机系统，包括全尺寸键盘盖板。然而，这些盖板并不包括仍和按键结构，并且因此并不适合于盲打。

5,887,995号美国专利描述了通常在笔记本电脑键盘下的单点电容触摸板上的触觉盖板。这种盖板由扁平的可弯曲的盘，具有圆点形状的“触觉相应组件”，连接在盘的底部。其并不具有适合于盲打的力位移曲线并且是一个不允许用户看到下面标记的复杂组件。此外，该组件，由一堆部分组成，在能够提供盲打的合适的阻力的同时，将会使得用户的手指尖在触摸屏的检测范围之外。最终，在这种盖板的上面没有触觉特征，使得其不适于进行盲打。

6,667,738号美国专利描述了具有触摸屏的手机的10位数字键板的触觉盖板。这种盖板由圆点形状的按键组成，与5,887,995号专利所描述的类似。这种盖板会形成与计算器按键类似的力位移曲线，并不适合于盲机。

2003／0235452号美国专利申请(以及随后的专利6,776,546、6,880,988、7,659,885)描述了全尺寸键盘盖板，可以提供位置触觉参考，使得用户将他们的手指对齐到虚拟键盘的按键上(然而，其并未公开使用敏感的键帽边沿来达成这个目的，如此处所述)。该专利描述了键盘盖板被设计为与压力敏感触摸屏以及使用，并且具有“死域”的所有问题，按键底部的压力集中装置等等，在基于近距离的触摸屏上，如此处所述。该专利公开的按键结构没有对盲打产生需要的贡献，如此处所述的，也不会使得用户可以将他们的手指放置在按键上而不触发下面的触摸屏。此类按键盖板是设计用于单点触摸屏的，而非多点，如该专利申请第8页所示，并且会因此不与现代虚拟键盘一起正确地工作，如此处所示。

2010／0238119号美国专利申请描述了键盘盖板以及用于iPhone的连接外壳。该专利描述的按键结构并不具有有效的盲打所需要的特征，如此处所述的。同样，其并不是设计用于盲打所需要的键盘的尺寸(或者侧键距)的。

2010／0302168号美国专利描述了包括多个具有硬质键帽、激活柱塞等的物理按键的复杂机械键盘盖板。本专利所描述的按键结构并不具有有效盲打所需要的任何特点，如在此所描述的。

1996-GB-2313343号英国专利申请描述了由安置在LCD显示屏(非触摸屏)上的可以看穿的硬质塑料按键行列组成的键盘盖板。红外LED以及图像检测装置被用来在按键被按压时感应。该专利所描述的按键结构并不具有有效的盲打所需要的任何特点，如此处所述。

发明内容

本发明是设计用于放置在基于近距离的触摸屏的虚拟键盘上的键盘盖板。一个实施例中，是由非常薄的弹性材料制成，形成具有新型机械几何形状，能够模拟机械按键开关的性能和触觉特征的按键结构。此外，具有新性能和触觉特征的按键结构此前并不能够被创造。这种键盘盖板由多种按键结构组成，每一种结构指向在虚拟键盘上的相应按键。本发明包括一种设计方法可以创造不同按键结构，可以始终与触摸屏和虚拟键盘的需要和特征相匹配。

键盘盖板上所有的按键结构可以是相同设计，或者不同的按键结构设计可以被整合到单个键盘盖板中，这样键盘盖板可以具有独一无二的有益特点。

本发明的一个特定用处是与便携式平板电脑设备连接，例如苹果

和摩托罗拉

。能够将键盘盖板与设备仪器以不违和的方法储存并且在用户想要打字时设置它而在打字完成时卸载它是被期望的。本发明可以与另外的机构合并来执行这些功能。

附图说明

图1表示了用于盲打的典型全键程机械按键开关的力位移曲线。

图2表示了通常用于游戏而非打字的机械按键开关的线性力位移曲线。

图3表示用于盲打的机械按键的斜率呈阶梯状增加的累进线性力位移曲线。

图4表示了通常用于在笔记本电脑上盲打的代表性橡胶小圆点剪刀状开关的力位移曲线。

图5A、5B和5C顺序图形表示正在被激活的模拟电阻触摸屏。

图6表示虚拟键盘的菜单，只能够通过将手指放在上面一段时间来唤出菜单进入，接下来将手指滑动到菜单上。

图7表示了在先技术键盘盖板的代表性力位移曲线。

图8表示了用户的手指怎么能够在本发明的键盘敲击的最后接近触摸屏。

图9A-F表示了具有少量内部支撑的按键结构的例子。

图10和11表示了不正确的外部和内部侧壁扣，锁定了用户的手指不让其进入触摸屏附近。

图12表示了按键结构的合适的外部和内部侧壁从侧角度或者浅角度的按键敲击压缩。

图13A表示至少有三个按键结构在手指中心位置之下，提供了重组的休息阻力。

图13B和13C表示了至少有三个按键结构在非手指中心位置之下。

图14表示了在垂直按键敲击时具有非标准外壁厚度的按键结构不正常变形的例子。

图15表示了在侧面按键敲击时具有非标准外壁厚度的按键结构不正常变形的例子。

图16A-D表示了非标准外壁厚度按键结构总是在触摸屏上认证可识别的手指形状的例子。

图17表示在如图16A-D中所示的示例非中心按键敲击位置。

图18表示了非标准外壁厚度按键结构总是在触摸屏上认证可识别的手指形状的例子；在按键结构上的示例非中心按键敲击的示例位置；按键结构如何在按键敲击下变形的。

图19示出了图18所示的按键敲击如何在基于近距离的触摸屏上认证。

图20表示了标准外壁厚度按键结构的向前(向下)力位移曲线。

图21表示了标准外壁厚度按键结构的反向(向上)力位移曲线。

图22表示了图16C中的按键结构的向前(向下)力位移曲线。

图23表示了图16C中的按键结构的反向(向下)力位移曲线。

图24A和B表示了具有非标准外壁厚度的按键结构的等距和剖面视图，弯曲的侧壁的两对内部支撑，以及具有具有本地薄区域“刻痕”将弯曲收缩的初始位置初始化到预定的区域的外部弯曲侧壁。

图25表示图36中的按键结构的向前力位移曲线。

图26表示图36中的按键结构的反向力位移曲线。

图27和图28表示其他非标准厚度以及弯曲或者波纹状的外部和内部侧壁几何形状的示例。

图29A-D表示具有一个外部侧壁的按键结构的例子。

图30A-D表示具有两个外部侧壁的按键结构的例子。

图31表示了敏感的边沿作为按键结构设计的一个部分的例子。

图32-34表示了直接按键结构。

图35A-B同时具有起始行以及直接按键结构特征的混合回车键结构。

图36A-B表示了具有内置放大镜可以提升虚拟键盘的标记的可视性的按键结构。

图37A表示了手指甲可以损害触摸屏激活多长时间。

图37B表示了本发明的按键结构如何能够允许有长指甲的用户在他们的支架不锁定激活的情况下激活触摸屏。

图37C表示了另一个轨迹引导使得长指甲可以成功激活触摸屏，而本发明的按键结构起到枢轴的作用。

图38表示了按键行列的例子。该按键行列包括了每一个按键位置相同的按键结构-标准按键行列。

图39表示了被整合到安装到平板电脑的可移动套的展开的边界。

图40表示了展开周长上的小接头，使用户可以方便地选择键盘盖板是与封套在一起还是当封套打开后放在平板电脑的表面上。

图41表示了本发明所产生的多种按键结构并且是生产单一键盘盖板的不同按键结构的能力的示例。

图42A-E表示了具有外部和内部边壁的标准外壁厚度的按键结构的示例。

图43表示了部署边框。

图44表示了集成按键行列的部署边框。

图45是图44的部分分解图。

图46接近符合平板电脑的边的形状和尺寸的部署边框，允许键盘盖板对齐。

图47表示符合保护壳的内周尺寸的部署边框，使得键盘盖板对齐。

图48表示具有卡子的部署边框，适合保护壳。

图49表示配置为与保护壳一起使用的部署边框同样也与没有保护壳的平板电脑一起使用。

图50A-C表示当用户短暂地不想使用时，键盘盖板如何能够暂时被分离。

图51表示键盘盖板如何能够在平板电脑的盖板中被储存。

图52A-C表示了用于将键盘盖板的北部边界吸附到平板电脑的封套的磁力组件。

具体实施例

本发明是设计为与多点触控、基于近距离的，显示具有足够大的侧键距允许进行盲打的虚拟键盘的触摸屏的键盘盖板。其是由非常薄的弹性材料做成的(例如硅橡胶、TPE、Vyram、Santoprene、聚丙烯等)，这些材料也被做成多个按键结构，每一个都指向触摸屏所显示的虚拟键盘的相应按键区域。这些按键结构具有新型机械几何形状可以使得机械按键开关的性能和触觉特点重现。此外，具有新性能和触觉特点的按键结构在此前还不能被创造。本发明使得多种按键结构设计成为可能。

键盘盖板上所有的按键结构可以是相同设计，或者不同的按键结构设计可以被整合到单个键盘盖板中，这样键盘盖板可以具有独一无二的有益特点。

本发明的一个特定用处是与便携式平板电脑设备连接，例如苹果

和摩托罗拉

。能够将键盘盖板与设备仪器以不违和的方法储存并且在用户想要打字时设置它而在打字完成时卸载它是被期望的。

组成键盘盖板的按键结构提供了下列特点：

·与机遇近距离的触摸屏以及现代虚拟键盘软件和谐地一起执行

·简单、最低的制造成本

·能够处理所有的盲打手指轨迹

·能够同时执行中心或者所有偏离中心的手指轨迹

·按键结构的动态性能和触觉特征

·足够的最初阻力，使得用户能够将他们的手指放置在起始行按键结构

·在最大休息阻力点被克服但是触摸屏被激活之前阻力／位移比率的明显改变-也被称为激活前触摸提示

·在用户的手指“触底”到触摸屏的硬底之前减速的增加的阻力，这样可以允许用户舒服并且有效地使手指反向

·帮助用户手指在相反方向加速的反弹。

·按键结构的上表面具有用户需要的触觉

·按键结构足够柔韧，允许用户将手指滑动通过按键结构而不失去在触摸屏上的认证，允许用户输入触控手势或者使用第二选项菜单

·起始行可以通过感觉、视觉信息或者二者与其他按键方便地分辨开来

·按键结构的键帽放置区域可以包括对于虚拟键盘上相应的按键最大的可能的面积，包括仍然被触发的那个按键的按键间的区域。

·由很多触觉手指位置机制与本发明的其他方面匹配，使用敏感的按键结构的东／西边沿、提高起始行按键结构，不同起始行按键的触觉感觉或者通过其他方法与本发明匹配

·缓冲和声音阻尼

·虚拟键盘的标记的最佳视角

·开发键盘盖板的区分标记的复合审美的能力

·与长指甲的人工作的能力

·设计为最佳性能的按键结构并且用于起始行按键位置

·设计为最佳性能的按键结构并且用于非起始行按键位置

·优化的按键结构，用作特殊键(回车、空格等)。

在键盘盖板上所有按键结构101可以具有相同的设计，也被称为标准按键行列，如图38所示。这种结构的主要优点在于盖板具有统一的外观，与现有的机械键盘类似，可以使得用户熟悉或者易上手的感觉。进一步，许多用户可能是那些有时候看向虚拟键盘以及可从最大数量的按键的缓冲得利的普通盲打打字员。此类打字员可以从标准按键阻力性能和外观得益。

然而，标准按键行列的按键结构设计将会是“最小分母”的缺陷，因为其必须容纳每一个按键的不同需求。具有不同按键结构的键盘盖板将会能够优化地容纳在虚拟键盘上的每一个类别的按键的特别需求。

这是机械键盘和本发明之间基本的区别。在机械键盘的情况下，产生本质上不同的特点，例如具有不同键程的按键，因为同一个键盘上的不同的按键将会需要复杂的生产过程。与之相对比，生产本发明中不同的按键结构设计只是根据需要设计模具。在生产符合其所需要的虚拟按键需求的优化的每一个按键结构的单元成本是不变的。

有许多方法可以将案件结构设计混合以及匹配到键盘盖板。本发明覆盖了所有可能的变形，同样包括在单个键盘上多个按键结构设计的概念。键板盖板的多个实施例包括于此所提供的多种类型的按键结构。

本发明使用了用户的手指来激活基于近距离的触摸屏。这保证了在现代基于近距离的触摸屏的该虚拟键盘软件总是能够识别按键敲击。

因此，本发明使用的材料必须足够薄来允许用户的手指71在按键敲击73的尾声时置于基于近距离触摸屏70的距离72内，如图8所示。本发明的优选的实施例是使用与Pro-Cap触摸屏技术相匹配的材料厚度，例如用在苹果

以及摩托罗拉

以及其他平板电脑上的材料。此类设备需要用户的手指接近到触摸屏的表面0.4mm的位置来激活触摸屏。因此，优选的实施例通常使用非常小的、0.3mm的材料厚度来保证按键敲击总是被识别。其他触摸检测技术可能具有不同接近度的要求；本发明可以通过调整不同的设计参数，包括但不限于表面壁厚度，来容纳这些不同点。

在优选的实施例中，键盘盖板作为单个注塑成型、液体注射成型或者压力成型，作为硬度材料的一部分，被生产。因为这是最简单，成本最低的方法。然而，其他实施例可以采用其他生产技术，使用硬度材料和／或混合使用复合材料，使用包覆成型、注塑成型、热压成型、多种注射成型以及其他方法。

优选的实施例中的弹性材料是透明的，这样用户可以看到下面的虚拟键盘的标示。其他实施例可以使用半透明或者不透明的才俩，尤其是如果下面的虚拟键盘从不改变版面或者标示。变形的实施例同样也是可能的，选择性地将透明的窗口或者区域柳在盖板上，用户可以通过其看到重要的标示。

本发明的另一个重要方面是其避免了在触摸屏的虚拟键盘区域创建“死域”，此类区域是手指接触区域的相当一部分。这是为了所有的盲打手指轨迹以及所有偏离中心的在按键结构上任何一部分的按键敲击完成的。

为了使按键结构满足所有的这些需求，并且具有薄的、软性弹性材料，这种材料在这里结构上是很薄弱的，与外侧壁一起也使用了一些内部支撑来建立具有所需要的阻力特定和力位移曲线特点的结构，而不管手指曲线以及在整个手指键程中的敲击的最初位置。外侧壁以及内部支撑的新型结合以及外侧壁以及内部支撑的新型波纹设计允许本发明为了盲打而优化。

图41表示了本发明产生的多种按键结构设计400。如可以从这些例子中所看到的，外侧壁以及内部支撑的数量和几何形状有非常大的不同。一些案件结构具有四个外侧壁，与传统机械按键开关的键帽相同。其他按键结构具有单一的外侧壁285，如图29A-D所示。其他按键结构具有两个外侧壁286，如图30A-D所示。一些案件结构完全没有内部支撑，例如图32-34所示的直接按键结构以及于此进一步讨论的结构。其他具有数量较小的内部支撑，例如具有一个74内部支撑、两个75内部支撑、三个76内部支撑、四个77内部支撑、五个78内部支撑以及六个79内部支撑的示例按键结构，如图9A-F所示。其他的按键结构具有很多内部支撑，如图41所示的示例按键结构401。

将本发明整合入复杂的多部分的键盘盖板组件或者按键结构可以单一被包括或者弹性薄片可以存在于硬质框架中，也是可能的。可替代地或者额外地，在行列中的每一个按键可以包括导电的或者非导电的笔尖附着到或者整合入按键结构的底部，可以激活基于近距离的触摸屏或者与其他技术，例如压力敏感触摸屏之类的其他技术的操作相匹配的。这些笔尖可以直接激活虚拟按键或者通过集中指尖负载的力来激活。笔尖和／或周围的键盘盖板结构可以由硬的但是可弯曲的塑料材料制成，例如聚碳酸酯(PC)材料、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、聚乙烯(PET)或者其他替代的工程材料。这些方法可以改变一些本发明的好处，但是其许多需要的特性会保留。

在优选的实施例中使用的弹性材料具有需要的记忆、没学的、触觉的、持久型、工艺性以及成本特点。然而，其具有在需要与基于与近距离的触摸屏一起工作相适应的厚度方面的结构强度非常弱。支持结构的键盘必须将单一按键区域的面积控制在250平方毫米到400平方毫米之间，就如盲打键盘上典型的按键的通常的平面图所指出的那样。简单的包括支撑材料的清晰的伸展的侧壁的短键程结构会具有比平面图上所示的侧壁厚度多余3倍以上的非显著的阻力支撑的力位移曲线。此类节后具有与图7所示的相类似的力位移曲线。

为了能够使用商业使用的弹性材料，本发明的优选的实施例使用波纹的设计来极大地特省用这种材料做成的结构的强度。通过包括一系列具有本身边墙和可能的整合的波纹外侧壁的内部支撑增加结构中承重侧壁的数量，许多需要的阻力／位移曲线可以被实现。使用不同材料的其他实施例可能使用其他设计技术来达到这些目的。

然而，增加内部支撑引入了一些额外的设计方面。

一个方面是处理侧壁膨胀。过度垂直的侧壁或者没有本地压力引入槽的侧壁将会在按键敲击的压力下不可预见地弯曲。必须仔细控制弯曲，不能进入用户手指接触到触摸屏的点的路线。例如，请参照图10所展示的内部支撑结构80的侧壁不正确地弯曲以及互相折叠，锁定用户的手指进入触摸屏接近区域72。同样请参照图11，展示了外侧壁81不正确地弯曲。

作为替代的，所期望的情况是侧壁总是在负载下弯曲并且允许用户的手指在按键敲击结束时进入触摸屏接近区域。图8展示了此情况的内部侧壁或者相似的在垂直按键敲击时按键正确下陷。图42A-E表示了按键结构410具有标准的外部411和内部412侧壁的壁厚度，来被设计为达到这个目的的示例。侧壁互相这点并且在用户手指的轨迹之外。在按键敲击73的最后，侧壁是大致上“扁平”或者在指尖处将近与触摸屏表面平行的，如图8所示。

恰当设计的按键结构正确地处理所有盲打手指轨迹。当机械按键开关传统束缚按键柱塞机械结构将侧面轨迹重新纠正为垂直的轨迹，具有薄的壁的弹性按键并不被垂直的运动限制。如在此所描述的，虚拟键盘软件呗设计为恰当地处理发生在虚拟键盘任何位置上的按键敲击，即使在目标按键隔壁的按键的部分，而不管手指的轨迹。因此，按键结构必须处理在键盘盖板上任何位置以及任何方向的按键敲击。即使在两个或者更多按键结构(和／或他们之下的虚拟键盘)的按键敲击或者在按键之间的按键敲击必须允许之间在案件敲击的最后到达接近探测距离。图12表示了该按键结构的外81和内80侧壁在侧角度(也被称为浅轨迹)的按键敲击被施加时如何下陷。该侧壁同样也是大致上在按键敲击结束是在接近指尖处“扁平”。

不将侧面轨迹转变为垂直轨迹的不明显的好处是指当设计合理时，薄的侧壁的按键结构会提供与机械按键结构相比更短的侧面按键的激活敲击距离。此外，合理设计的弹性按键结构会帮助减速进入的手指以及提供与所有轨迹，而非垂直的轨迹的回弹。

按键结构必须提供足够的休息阻力。本发明保证了由足够的而且是较好地表现出来的内部支撑以及外壁来有效地支撑指尖使之能够休息在所有的键帽位置。图13A表示了按键结构上在中心的手指位置85，而图13B以及13C表示了两个不同的在同一个按键结构上的偏离中心的手指位置86和87。应当注意所有这些手指位置，至少有三个侧壁被引入，这样提供了足够的手指休息支持。

侧壁同样可以被以非标准材料厚度或者以其他非标准材料性质类似于硬度、弹性等实施或者与波纹状结构一起设计。在非标准材料厚的的情况下，按键结构选定的部分比接近探测区域距离厚或者厚于标准按键结构壁厚度。如再次所描述的，这可以以避免创造“死域”的形式，手指接触区域的相当一部分，被完成。此类侧壁的优选的实施例是使其在侧壁的底部更厚，与传统弹性按键垫键设计相反，其中所述底部是薄的并键帽“帽身”更厚或者更硬。使用非标准壁厚度的外部和内部侧壁的按键结构提供了更硬的区域以及更高的初始阻力，与其他相等的标准壁厚度的几何形状相比的话。其可以使得折叠动态更可预测地祈祷可以引起非线性阻力率改变本地压力引起，在其他情况下这些不可能被引起。

图14和15表示了非标准壁厚度的按键结构，而其外部200以及内部201侧壁的底部具有厚的区域的示例。这样设计是为了这些厚的区域在垂直(图14)和侧面或者偏离中心(图15)的按键敲击过程中和最后转移用户的指尖。

另一个回避“死域”的方法是非标注壁厚按键结构中的手指接触区域的相当一部分是用来设计较厚区域的大小和形状，这样用户的手指总是会认证一个可认证的手指形状在触摸屏上，为了所有的盲打的手指轨迹，即使较厚的按键区域在指尖结束。这样的一个按键结构209的示例在图16A-D中被展示。该结构大多数有非标准薄的区域所组成。然而，当相关部分的平面图被剖视时，(所注意到的部分从所述按键结构的斜对角看去)，侧壁210的本地底部比结构的部分更厚。外侧壁的四个角落的厚度是逐渐下降的，知道到达与键帽211的下边(顶部)教唆向交叉的部分的厚度为止。图17表示了表里中心的按键敲击212到图16A-D中按键结构209上的示例位置，敲击在角落。图18表示了按键结构209在用户的手指71进行按键敲击时如何变形。应当注意，在本例中用户手指的大部分与按键结构的较厚部分210在敲击212底部重叠。图19表示该按键敲击如何在基于近距离触摸屏上认证。触摸屏以及虚拟键盘220手指辨别软件识别了手指212做出的区别椭圆形状的边沿。该椭圆形状的边沿仍然在触摸屏70上被分辨，即使用户手指的小部分没有被识别，因为其由于案件结构210的小的较厚区域而在接近距离之外。手指分辨软件重在识别椭圆形212的边沿并且忽视这类小矛盾，因为它们是由多种原因引起的比如触摸屏表面上的脏东西、电干扰等等。

能够在按键敲击时使得按键结构的小部分自己折叠来床在本地的较厚的区域而并不创造相当一部分的手指接触区域的“死域”。这点的区域必须足够小，这样所有的盲打手指轨迹与之交叉而而仍然在触摸屏上认证可以被手指识别软件正确识别为手指接触的形状。

本发明的按键结构被设计为满足需要的阻力位移曲线，在向前(敲击按键)以及返回(放松按键)手指敲击方向上。侧壁可以被单独使用或者串联使用来形成这些曲线。非标准(厚度和表面不连续)侧壁几何形状同样可以扮演重要的角色，因为它们允许阻力、弯曲以及定位压力造成的的弯曲、变形或者弯曲动作，来被设计为满足力曲线上的特点。

三种不同按键结构的力位移曲线表示了不同几何形状如何达成不同的曲线。图20表示了标准壁厚度按键结构的向前力位移曲线230。应当注意这个力位移曲线与图3中的力位移曲线30是大致上相似的。图21表示该按键结构的相反力位移曲线240。

图16A-D表示具有非标准壁厚度的按键结构的迫使图以及与按键的底部表面不同高度的两对内部支持。图22表示了按键结构的向前力位移曲线250.应当注意该力位移曲线通常与图4中向前力位移曲线相似。图23表示了这个按键结构反向力位移曲线260。

图24A-B表示了具有非标准壁厚度、由弯曲侧壁270的连个对内部支撑以及具有本地薄区域272(比表面壁厚度小)的外侧壁271，被用来最初弯曲到可预测的位置的按键结构的剖视图。应当注意该按键结构与之前的示例相比相对更远离底部。图25表示了该按键结构的向前力位移曲线270，并且图26表示了该按键结构的相反力位移曲线275。应当注意这些力位移曲线表示长键程、高程度的休息阻力以及较明显的激活前提示。通常其与图1所示的力位移曲线相似，但是具有在触摸屏恰当位置的激活点。在本例中，如图24A-B所示，外侧壁271提供了所有休息阻力支撑力。当内部支撑270在触摸屏上折叠触碰到触摸屏的玻璃时，额外的支撑被提供，提高了阻力水平。当弯曲的内部支撑270的侧壁变形，阻力突然下降提供激活前提示。

许多其他侧壁几何形状，使用表面不连续以及非标准壁厚度(比部分正常比厚度厚或者薄)来达到特定的力位移曲线的目的是可能的。多个此类几何形状的示例以及这些几何形状如何可能被调节，请参看图27和28-陡峭的壁8实现280，陡峭的壁4实现281，陡峭的壁8实现282，修改的侧壁几何形状40实现283，加厚的表面延伸20实现284。

这些按键结构的另一个特定是，它们能够潜在地展现它们的力位移曲线的变形，这是由按键结构的哪一部分是用户的手指按压的或者手指敲击按键结构的角度决定的。该特点可以被用来容纳不同相同按键结构的不同使用模型。例如，起始行休息按键结构可以对垂直和接近垂直的手指轨迹提供相当大的休息阻力，而同时对于侧面的手指轨迹提供几乎没有的阻力，因为其并不被需要。这将会是在所有按键位置具有独特按键结构的键盘盖板上是有用的。

按键结构的有效设计的另一个顾虑是键帽的“感觉”。用户习惯了盲打键盘的顺滑的按键表面；所有优选的实施例必须在实施上与之相近。与平缓的表面改变相比，手指尖对于突然的变化更加敏感。因此，从键帽表面到内部支撑侧壁的过度是具有圆角或者倒浅角度边缘，如果可以的话；这些边缘的弯曲半径越大，过度越平缓。在0.3mm到3mm的半径和45度堆成倒角(chamfer)是在很多实施例中可实施的，虽然不能包括全部范围。

按键结构必须同样设计为允许用户通过激活按键以及，当持续保持其“向下”(被激活的)以及将指尖滑动或者拖动通过多个按键与触摸屏设备互动。事实上，虚拟键盘有时使用滑动手势本身，如图6所示。为了达到这一点，现有技术的按键结构完全下陷到触摸屏的表面，将手指尖保持在接近激活距离之内，当滑动压力被施加时。在非标准侧壁厚度方案，具有大于接近探测距离的本地厚度区域的情况下，所述厚的区域被以能够不打断激活“保持向下”而手指滑向其他目标的方法组织安排。

按键结构的键帽在优选的实施例中是中凹的(凹的)。这种中凹结构提供给用户的指尖周围非常舒服的环绕感觉，当他们使用键盘盖板时。然而，其他按键结构实施例具有扁平或者上凸的键帽表面。

键盘盖板的一个巨大的好处在于用户可以使用触觉定位按键而非视觉。在先技术的键盘盖板描述了这样做不同的机制，类似于脊、小突起等。然而这些机制对于为了在基于近距离的触摸屏上进行盲打而设计的键盘盖板来说是不利的，因为总是需要按键结构非常厚的区域来提供特别的触觉特征，创造本地的“死域”。

在键盘盖板上用触觉定位按键结构较好的方法是使用触觉敏感的脊作为标准厚度按键结构设计的一部分。触觉敏感的脊是形成于通过外侧壁291以及按键结构293的交叉具有小于将近0.5mm的转接半径290形成，如图31所示。人的指尖对于这类边沿是非常敏感的，这样这些敏感的边沿提供了用触觉探知按键结构位置最佳的方法。这些方法与基于近距离的触摸屏一起工作良好，因为没有必要增加额外的厚的特征到按键结构中。更尖锐的角落通常也增加硬度到结构系统，被转换为更大的阻力支持-通常是需要的特征。

该方法的一个实施例是将按键结构重塑微圆柱体形292；圆柱体的中轴是南北方向的；并且接下来将敏感边沿290的方向是每一个按键结构的东西方向(外侧壁291与键帽表面292交叉)，如图31所示。该图表示了在东西交叉边沿具有敏感的边沿的按键结构的北视图(向南看)。按键结构几何形状的这个方面允许用户未受削弱的南北向从起始行的上面和下面按到按键上，而同时能够在盲打的时候感受到每一个按键的侧边沿。

按键结构的触觉定位的另一个好处在于，与本发明相应的是起始行休息按键结构比其他键盘盖板上的按键结构高，或者起始行休息按键的键帽表面与其他键盘盖板上的按键相比具有不同的触觉“感觉”。这允许用户很容易地发现在键盘盖板上休息的起始行手指的恰当位置。

在机械键盘上经常使用的触觉定位是将小的、固体的小突起放置在两个参考键的键帽上，通常是QWERTY键盘上的“F”和“J”按键在先技术的键盘盖板同样提到了使用相同的方法。如在前所述，这种方法不会与基于近距离的触摸屏一起很好地使用，因为其引入了本地“死域”。然而，使用本发明的结构技术，将这些小突起创造为薄的、中控的特征而不会形成“死域”是可能。其将会仍然被用户感觉，当他们将他们的手指扫过按键结构的键帽的时候，但是当用户在按键结构上执行按键敲击的时候，小突起会以与本发明其他标准壁厚度结构相同的方法变得“扁平”。

起始行按键结构必须提供足够的初始阻力使得打字员舒服地将手指放置在按键上。然而，所有其他的按键结构不需要提供这种初始休息力。这样通过一起大幅度减小或者消除初始休息支撑力提供了使得按键结构更快而且更快响应的机会。在力位移曲线的第一部分中因为没有初始休息力来克服，所以其也给予了降低按键键程的启示。缓冲和激活提示仍然通过弹性键帽本身和其侧壁的压缩性质提供。这具有减小疲劳和重复性压力损伤的额外好处。

沿着这些原则和逻辑的一个按键结构的实施例被称为“直接”按键结构，如图32-34所示。该按键结构具有圆柱形凹陷表面292以及触觉敏感边沿290，如此所述，可以允许该按键容易地通过触觉被定为。凹陷的半径被选择来温柔地容纳用户的手指，当他们敲击按键结构的时候。北、南、东和西侧壁291是键帽负载承载支撑以及仍然提供偏离中心和浅轨迹阻力以及减速。最低的圆柱体键帽293的马鞍状边沿(南北向中央轴)可以正好放置在触摸屏玻璃70上或者在其上面。因此，在直接按键结构上这一位置的垂直按键敲击将会接近于激活，等那个用户触摸键盘盖板时，这样提供了最快的可能的激活速度而保持所有键盘盖板其他的好处，包括减震和一些回弹。

然而，当手指轨迹除了垂直或者垂直但是足够偏离中心以导致与键帽交叉边沿的外侧壁接触时手指将会遇到微笑的减速阻力，因为侧壁弯曲不在之间轨迹并且按键结构变得扁平。这类结构以及集合形状设计保证激活的路径是最小的距离，而仍然允许通过敏感边沿触觉提示对齐手指。

空格键是独特的按键-它通常具有与键盘上其他按键相比最大的表面积。然而，一些打字员很少将一个或者两个大拇指休息在空格键上，或者在打字的时候不小心将大拇指下按。

以及其他平板电脑的虚拟键盘的特点是当虚拟键盘被用来键入电子邮件地址或者网址的时候，大空格键区域的部分有时被用来显示多个其他按键。换言之，虚拟键盘空格键按键层是动态的-微小地或者动态地基于运行的模式和应用而改变。进一步，在苹果情况下，空格键的位置经常是系统和应用控制／选择按键的位置。许多空格按键设置将其本身增加个性打字模式以及使用模式界面。

一个设置包括将标准(平面)空格键构建为非常大、具有或者不具有内部支撑的按键结构。这将会与空格键从不改变形状的虚拟键盘一起工作良好。如果内部支撑被认为是横跨空格键的，支撑将会被提供使得将大拇指放置或者不小心触碰空格键的打字员消除不小心对于空格键的激活。

将整个空格键排设置为弹性材料是代替的设置。这不会干扰任何虚拟键盘区域中空格键的动态按键显示改变，但是仍然向用户的大拇指在敲击空格键时提供缓冲。这同样允许空格键在从一种模式菜单到另一种时改变形状。这种设置引入了允许方便地达到按住并拖动、双击、挤压、扩扎或者能够点触的非打字系统的好处，或者可替代的平板电脑的典型重要区域中的应用控制命令。最终，当部署时，所有平面空格按键很大程度上改进了贯穿整个盖板的标示以及图像可见性以及审美上的简单化或者清除系统的界面，。

第三种可替代的方案是将空格键做成平面弹性材料，具有包含完整的内部和外部壁支撑按键结构的两个“小突起”。小突起与传统的用户的左拇指和右拇指对齐，并且可以具有正常按键宽度。这些小突起同样可以对齐以不锁定替代的在空格区域中虚拟按键安排。这种方法防止拇指不意外触发而容纳可替代的按键安排。

传统机械键盘的回车按键很大而且位于键盘的最右。然而，苹果摩托罗拉

以及其他平板电脑将回车键定位在起始行休息按键位置，在右手小拇指的位置。这仍然被认为是非标准，超出尺寸的按键。

所有键盘盖板上的起始行休息按键需要具有标示按键结构，为了给予用户清晰的触觉和视觉感觉，将他们的八个启示休息位置手指放在哪里。

一种方案是将相同的起始行休息按键结构放在回车键西半键上并且将扁平薄片放在其余按键上。另一种方案是将宽按键结构放在整个回车键上。

一种方案是包括起始行休息按键结构，位于回车键300西边，以及整合入东边301的直接按键结构的混合按键，如图35A-B所示。这向所有的起始行休息按键提供了标准的按键结构而同时提供了回车键合意的以及合适的视觉表现。该方案同样提供了合适的手指对齐触觉提示。另一个混合回车键的实施例是，按键的西边是标准起始行按键，而东边是水平的或者稍稍凸起的平面。其他回车键结构实施例是可能的，包括但不限于：

·超出尺寸的回车键，其底部和键帽是对齐虚拟回车按键的平面形状的，该按键可以具有标准的内部支撑结构，很跨按键或者偏置与西方或东方，或者该按键没有内部支撑，例如小拇指可以按下或者与其他休息按键手指相比需要更小的阻力。

·超出尺寸的回车键，其底部和键帽是同轴对齐虚拟按键的平面形状；西边可以具有与其他标准尺寸的起始行按键相同的结构和几何形状，东边可以具有或者不具有内部支撑，但是是扁平并在西侧脊与西外部侧壁交叉点同一水平的(从触摸屏表面测量的)。

·如上所述的超出尺寸的挥着键，但是具有完全扁平的键帽。

·如上所述的回车键，但是具有基本下陷的键帽，下陷半径比标准起始行按键西侧相邻按键大(即比较平)，其中东边和西边交叉边沿是在相邻按键同一水平面，并且凹陷的最低点(鞍点)是在东西方向的中心并且与相邻按键的鞍点在同一水平面。

本法明的一个实施例是，利用最佳的清晰的弹性材料(例如硅橡胶)提供增加下面的虚拟键盘的可视性的机会。这是通过在按键结构中包括放大镜实现的，如图36A-B所示。该放大镜整个被整合入或者包括如周围结构311或者由光学上不同(更清晰和／或不同透光率)的材料制造并且整合入按键结构311中。310所示的放大镜几何结构在顶部具有球形凸起表面，具有平的底、更大、变形的或者不同光学放大也可以通过球面、对称、突起或者凹陷、非球面或者其他形状的底部和／或顶部表面实现。同样菲涅尔装置也可以被整合到按键结构以达到好的、有效的或者审美上的最终结果。在任何预料的情况下，放大镜310最大的总的厚度应该不超过手指接近探测距离，由触摸屏硬件延伸所限，以避免过大的中心“死域”的产生。在基于压力触摸屏的情况下，厚度不会被考虑，允许标示在光学上更加放大和／或光学上变形。

有长指甲321的人在基于近距离的触摸屏上打字时有困难。手指甲并不具有合适的导电性来激活按键，即使手指尖在触摸屏硬件的接近探测距离以你也是如此。长指甲经常击打在触摸屏表面70并且在手指尖320处于触摸屏探测接近位置之内前反弹322，如图37A所示。这引起了按键敲击的丢失。同样长指甲总用在触摸屏上，产生噪音和不适。因为场之间比手指尖的肉不服帖，打字的手指引发更大的机械振动并且倾向于以比在标准机械非基于触摸屏开关上按键触底时更大的能量从触摸屏反弹。

本发明的按键结构323的特定使有长指甲的用户成功盲打。按键结构323的最初阻力允许用户将他们的手指320的手指尖按压在按键结构323上，而他们的手指甲321从北边324延伸出去。他们可以接下来下按并且激活按键而他们的手指不会触摸到键盘盖板的表面，如图37B所示。课题代替，如果用户用他们的手指甲321敲击按键结构(可能应为浅手指轨迹)，冲击可以被按键结构323引起指尖320向下枢转来吸收，这样手指尖按压到键帽上，按它来有效的提示和激活，如图37C所示。

于此所描述的按键结构可以被安排或者合并入任何数量的键盘盖板。一些完整的键盘盖板的特别有益的示例现在被描述。应当注意，除了这些，有许多其他可能的结合。

标准按键行列101包括了在每一按键位置的同样的按键结构设计，如图38所示。这类键盘盖板会向用户提供相似的外观，在机械键盘中同样适用这样的外观，同样也有标准按键开关。

另一个变形是使用所有其他字幕数字按键的起始行休息按键结构和直接按键结构的标准按键结构。这种方法将会适用于快速盲打打字员，因为直接按键结构需要最低的激活的力并键程是最短的，而可以保持所有其他的好处，包括减震和一些回弹。

另一个变形是起始行休息按键结构比其他按键结构高。这使得用户更简单地触觉定位起始行按键。

另一个变形是基于较弱的手指(通常是小拇指和无名指)需要更小的最初支撑支持、触觉提示以及操作力的事实优化的。起始行的每一个慢件的位置可以使用键程、总的高度以及按键结构的几何形状被‘调节’来表现出最好的力位移性能。直接和非内部支撑、非起始行按键同样也可以用这种方案调节高度和键程。这种变形使得用户不太可能错过较弱手指的按键敲击。

另一个变形提供了部分键盘盖板。例如，只包括在起始行上的按键结构的键盘盖板，或者只在一部分起始行上的按键结构。虚拟键盘上的所有其他按键不嫩够被键盘盖板覆盖。键盘盖板的最小部分只包括了对于每一只收的起始行休息按键结构。例如，按键结构是针对于每一个手的参考手指的，这样就是在QWERTY虚拟键盘的“F”键和“J”键上的。这些最小化的键盘盖板有最小的终了，占据最少的空间，制造成本最便宜并且提供了最小的可视的结构。他们仍然提供了至少每一只手的起始行按键并且由此在功能上提供了基本的起始行按键结构。

另一个变形是提供了起始行或者起始行一部分上的按键结构，但是用扁平的薄弹性材质的薄片覆盖虚拟键盘剩余的部分，与扁平薄片空格键设计类似。这提供了基本起始行按键结构功能以及剩余按键的一些缓冲。

另一个变形是提供了起始行或者起始行一部分上的按键结构，但是用扁平的薄弹性材质的薄片覆盖整个平板屏幕剩余的部分，与扁平薄片空格键设计类似。这提供了基本起始行按键结构功能以及剩余按键的一些缓冲，而保护整个屏幕表面以及提供了缓冲，最小化了在平板任何地方的视线损耗。应当注意这种变形可以被用来提供非传统或者动态虚拟输入控制界面和应用的起始手指休息位置。

另一种变形是按键结构，如具有圆柱状侧壁286的图30A-D所示，例如其中一个是在交叉部分是圆形或者椭圆形的，或者一个是侧壁自己没有直接角的闭合。此类侧壁可以具有统一的厚度和内部结构，或者可以包括如此所讨论的不同的厚度和内部结构。

应当注意其他在此所描述的按键结构变体(回车键变形和空格键变形)可以同样被应用到所有在此描述的键盘盖板变形。通常，可以采用“混合与匹配”的方法才产生其他可以满足特定用户的变形体。

另一个重要的考虑方面是键盘盖板在触摸屏上的对齐、部署和储存。在移动触摸屏设备的情况下，例如平板电脑，键盘盖板需要能够与平板电脑一起被存放，这样键盘盖板不会丢失或者将总是很方便地使用。然而，用户同样也应当也能够很方便地从平板电脑完全分离开键盘盖板，如果他们需要的话。

以下清单描述了在平板电脑上存放和部署键盘盖板的重要条件：

·键盘盖板及其在平板电脑上的存放机构应当向平板电脑增加最小的重量，最理想的是用户不会注意到增加的重量，因为平板电脑与其他便携式设备，例如笔记本电脑相比一个重要的特征是它更轻的重量。键盘盖板及其存放机构的优选的实施例是重约2盎司或者更轻。附加了苹果SMART的苹果

重约27盎司，所以优选实施例的键盘盖板增加了系统总重量的7％，可以实现用户最小的注意，

·键盘盖板及其在平板电脑上的存放机构不应当向平板电脑在任何方向上大幅度增加尺寸，最理想的是用户不会注意到增加的重量，因为平板电脑与其他便携式设备，例如笔记本电脑相比一个重要的特征是它更小的尺寸。键盘盖板和存放机构的优选的实施例是大约110mm高(部署时的南北方向)，大约170mm宽(部署时的东西方向)，大约3mm厚，总的体积是56cm³。附加了苹果SMART

的苹果

大约有241mm高、大约186mm宽以及大约12mm厚，体积大约538cm³。所以优选实施例的键盘盖板增加了系统总体积的10％，可以实现用户最小的注意，特别是当体积增加是在不会引起用户使用大多数或者所有通常使用的情景的不方便的时候实施，例如在运输过程中。优选的实施例允许键盘完全直接在平板电脑封套下直接部署，其按键被压缩的方法存放，这样关闭的设备增加的总的厚度是不明显的(当设备总的厚度差不多是12mm时增加少于2.5mm，包括封套)。

·键盘盖板以及存放机构应当允许“即时”存放，这就是说，用户在他们结束使用平板电脑时(例如关上封套)不应当被要求做一些比他们平常使用时更多的动作来存放键盘盖板。优选的键盘盖板以及存放机构的实施例是这样做的，如此所描述的。

·键盘盖板及其存放机构应当允许“即时”部署，这就是说，用户在他们开始使用平板电脑时(例如开启封套)不应当被要求做一些比他们平常使用时更多的动作来存放键盘盖板。优选的键盘盖板以及存放机构的实施例是这样做的，如此所描述的。

·如果当用户开始使用设备时，决定不想要部署键盘盖板，那么键盘盖板及其存放机构不应当干扰平板电脑的正常使用。当他们开始使用设备时，键盘盖板应当可以快速而凭直觉部署或收起。优选的键盘盖板以及存放机构的实施例是这样做的，如此所描述的。

·在平板电脑使用过程中，用户会在特定时候用到键盘盖板而在其他时候不使用。例如，当在编辑文档时，键盘盖板可以被用来输入文档的特定几段，而在接下来用户将这些段落移动到文档的特定位置时被拿下来。而键盘盖板在用户对这些段落做修改时会被再次使用。通常，键盘盖板在虚拟键盘不被使用时必须快速而方便地被分离，而在虚拟键盘再一次被需要时快速而方便地被延展(部署)。优选的键盘盖板以及存放机构的实施例是这样做的，如此所描述的。

·键盘盖板在用户想要最终存放它时应当方便地从平板电脑移除。优选的键盘盖板以及存放机构的实施例是这样做的，如此所描述的。

·当键盘盖板被部署时，其应当自动将它本身对齐到触摸屏上的虚拟键盘的位置。键盘盖板上的按键结构应当防止在虚拟键盘上的按键上。优选的键盘盖板以及存放机构的实施例是这样做的，如此所描述的。键盘盖板的部署系统包括：

1.具有最多四边(91、91、93和94)的部署边框102，如图43所示。部署边框被与按键行列101整合到一起。这样键盘盖板100包括按键行列101和部署边框102，如图44所示。

2.不同的其他部署装饰设与平板电脑和／或其关联的附件上，例如外壳、封套等。

部署边框优选的实施例三个边包围按键行列-特别是西边91、南边92和东边93.部署边框完全包围或者部分包围按键阵列，在多个或者所有平板电脑的表面的边上或者多个或所有平板电脑的侧壁(从平板电脑表面向下)，由平板电脑的几何形状、特征以及需要的键盘阵列功能和／或设计美学决定。

部署边框可以由多种材料制成，包括弹性、硬质或者可弯曲塑料、金属、复合材料或者层压材料包括玻璃纤维、纤维板、纸制品、碳纤维等。部署边框也可以简单地由按键阵列所采用的材料延伸而成。硬质元素一起折叠到部署边框区域是可能的。部署边框的硬质组件同样可以被插入到折叠到按键阵列区域主要采用的材料的口袋中；这些硬质材料同样可以起到磁性载体或者部署边框其他对齐和固定组件的作用。在优选的实施例中，按键阵列弹性材料延伸到部署边框以及注塑成型硬质组件(由工程塑料做成，例如HIPS、PC、ABS、PC／ABS混合、尼龙、乙酰、特氟龙等)区域中，囊括了上下文中的弹性体。如果额外的硬质组件或这设计也需要同样的外壳组件，可以使用压铸品或者机加工金属，例如金属或者铝合金来代替工程塑料以最小的几何形状和固定制成。这些部分可以接下来雕刻上个性化装饰以及电镀、阳极电镀或者使用其他装饰以及保护工艺以及装配工艺。

图45展示了部署边框102以及按键行列101的优选实施例的部分分解图。部署边框顶部外壳部分110以及底部外壳部分114将按键阵列101夹在它们中间。部署边框提供了许多特征和功能，其中一个是当键盘盖板在使用的时候将键盘盖板附着到平板电脑。部署边框的底部后者外表面的部分由允许其附着到平板电脑玻璃表面的材料或组件制成。没有任何的残渣、不需要触摸屏做任何的准备、不需要修改触摸屏表面也不需要修改平板电脑的任何方面，最佳实施例就这么做到了。此类材料或者组件包括，分别或组合：

·磁铁。一些平板电脑，例如

已内部包含了此提案来吸附和固定封面，例如苹果的SMART

具有相应的磁铁。磁铁111、112、113与SMART Cover中的类似，被包含在部署框架中，将键盘盖板吸附到平板电脑。Smart Cover磁铁会吸附到部署框架，允许Smart Cover继续和之前一样起作用。

·微吸附材料。这种材料的表面具有数以千计的微型坑，通过创造在材料和触摸屏表面的部分真空来把键盘盖板固定在位置上来起作用。微吸附材料被添加到部署边框115的底部。

·静态吸附乙烯薄膜。这种材料是传统的聚氯乙烯(PVC)附加有许多液态塑化剂。其允许框架通过静电在触摸屏表面固定位置。静态吸附乙烯薄膜被添加到部署边框115的底部。

·吸盘。传统的吸盘可以在部署框架115的底部表面形成来将键盘盖板固定在平板电脑表面。吸盘被添加到部署边框的底部。可替代的，吸盘可以被整合入或者折叠入按键行列101的主要弹性体，位于部署边框的底部表面的周围不同位置。

·没有残渣的弱粘合剂。例如用在便利贴上的弱粘合剂被应用于部署边框的底部外壳部分114的底部表面区域。

·可移动的套子180，如图39所示，配合在平板电脑的南端，包括一个或者多个粘附部署边框的匹配机构-例如，磁铁、机械结构、搭扣材料例如维可牢等。

·其他组成部分，例如悬臂式弹簧梁或者扣，从平板电脑的侧壁伸出，轻轻将键盘盖板对齐，并且接下来将其与玻璃面板夹牢。

·机械对齐套或者扣之上被安排在外壁的三个区域-平板电脑的西、东和南或者代替或者与于此列出的附着材料一起使用。

·在一些情况下，重力本身就足以吸附。这种性质可以通过有目的的增加键盘盖板框架区域的密度和重量来提升。

·被整合入图43所示的部署框架102表面的底部或者图45所示的底部部分114、115的底部表面的摩擦面花纹同样可以被应用于提供足够的稳定性来避免其他附着部件的需要。

·其他材料或者组件允许部署边框附着到平板电脑的玻璃表面而不修改平板电脑。

其他使用确实影响平板电脑的表面或者需要特别准备的材料的实施例也是可能的；例如-使用强力粘合剂，将部署边框的匹配机制粘合到平板电脑上。

另一个方法是在生产的时候将匹配或者粘合机制直接固定于平板电脑。例如，于此所述的平板电脑内含的磁铁，或者机械匹配机制。这样机制的额外示例包括使用具有导轨的复杂的内部传输机构或者甚至电动或者机械储能式部署和分离系统。

在对于现在的平板电脑来说键盘盖板是售后附件的情况下，部署边框的最佳实施例在较小的向下的压力向其施加的时候附着到平板电脑上。该压力可以由用户施加，以按或压的形式施加到部署边框的顶部部分110。可替代的，如前所示，附着力来自于磁铁111、112、113。

部署边框同样提供了对齐功能，将键盘盖板与下面的触摸屏和虚拟键盘对齐。对齐机制的实施例包括以下：

·如果平板电脑在内部包括了磁铁，部署边框优选的实施例利用部署边框内的磁铁111、112、113，被平板电脑内对应的磁铁吸引。这样这些磁铁使得键盘盖板在平板电脑上恰当地对齐。在这种情况下，部署边框的外围的尺寸并不重要并且也可以是在内侧、在外侧或者正好匹配平板电脑的侧壁轮廓，因为磁铁提供了对齐。

·如果平板电脑不含有磁铁，部署边框102的轮廓可以大致上匹配平板电脑120的边沿的形状和尺寸，如图46所示。这允许用户通过将部署边框的边沿和平板电脑的边沿在三遍对齐而方便地从视觉和触觉上对齐键盘盖板。部署边框同样也可以稍微偏平板电脑的内侧或者稍微偏外侧，并且同样可以达到这个效果。

·如果平板电脑被包括在保护壳121的里面，部署边框102可以具有与外壳的内侧尺寸大致上或者正好同心匹配的尺寸和形状，而其与平板电脑表面重叠，如图47所示。这允许用户方便地通过将部署边框的边沿对齐保护壳的内侧边沿，或者在保护壳的内侧边沿中对齐而将键盘盖板对齐。

·另一个针对包括保护壳的平板电脑的方法是将部署边框102对齐保护壳的内侧尺寸，其中其与平板电脑的表面的内部重叠122，同样与保护壳重叠，如图48所示。这允许用户方面地通过机械地将部署边框的台阶与保护壳的内侧边沿匹配而对齐键盘盖板。这具有提高了部署的盖板的稳定性的额外的好处，并且可能向其他部署边框细节的空间。稳定性提高到足够的地步以至于不需要其他附着组件。

·在平板电脑具有保护壳的情况下部署边框的优选的实施例是部署边框值与保护壳在南东向和南东角的内部阶梯重叠，并且具有舌头130，在保护壳南边的中心匹配，或者其他边，如图48所示。舌头提供了氯乙烯、吸盘带或者其他可移除的吸附材料在部署边框的底部。这允许用户通过将部署边框的南东向和南东角与保护壳的南东向和南东角对齐而方便地对齐键盘盖板。应当注意，在于此所述的阶梯安排中，附加的在保护壳底部表面和平板边框表面之间的附着舌头可能避免其他附着以及对齐组件的需要。

·与保护壳一起使用的部署边框设置可以同样被用于没有保护壳的平板电灶。在这种情况下，塑料或者其他材料制的用于硬质区域的不同区域的半永久性附着垫140包括但不限于平板电脑屏幕的南西向以及南东角，如图49所示。吸附带、乙烯基或者其他班永久性附着方案将会被用来将塑料组成部分附着到平板电脑屏幕上。这允许用户通过将部署边框的南东方向以及南西角落与垫子上的物理特征对齐。这些垫子同样可以包括磁铁，补充部署边框南西向和南东角的磁铁并因此吸附部署边框，当其靠近垫子时。这些电子同样具有不同的与键盘盖板底部相应特征相呼应的锁住与解锁开关。这些替代中任何一个可以帮助用户对齐键盘盖板并且接着保持按键盖板位置向下，当其被部署时。这是平板电脑没有保护壳时的优选的实施例。

·许多其他的对齐机制以及方法的实施例咋本设计方案中是可行的。例如，部署边框的边沿可以在平板电脑边沿的内侧并且可以在任何保护壳的内侧。在这种情况下，用户将会通过视觉上定位虚拟键盘上按键的位置以及将键盘盖板上的按键结构对齐到这些按键的方式对齐键盘盖板。

部署边框，与按键阵列一致，同样提供了暂时从触摸屏145的活动区域上分离键盘盖板100的方法，如图50A-C所示。图50A表示了键盘盖板完全延伸，图50B展示了为了分离而被折叠的键盘盖板以及图50C表示了完全分离的键盘盖板。这允许了用户想要频繁并且方便地从在一定时间使用键盘盖板切换以及在其他时间不使用的外壳。实施这些机构的通常的方法是对应于活动的触摸屏区域南边的部署边框的部分保持在位置上不动，而键盘盖板的其他部分快速并且方便地折叠、卷起来或者被分离到活动触摸屏区域的南边。理想的情况是，当用户暂时不想使用的时候用户分离键盘盖板而在他们再次使用它时将其延展回操作位置是非常快速和凭直觉的操作。当键盘被暂时分离，其应当只占一点点空间并且不妨碍需要的功能或者平板电脑在任何预想的方向和位置上的舒适度。分离和延展机构的实施例包括以下：

·键盘盖板100的可移动部分卷起来或者扇形折叠到分离位置。宏观上被放置的折现以及铰链网被整合入边框的部署并且允许用户分离键盘盖板的按键阵列使用卷或者折叠。应当注意这种操作是由在按键阵列的优选实施例中选择使用弹性材料确定的。必要地，边框的铰链／折叠区域被折叠到按键阵列的右边，利用材料弹性性质的优点以及折叠是由部署边框组件的硬质组件的宏观上的放置引导的。当键盘盖板在完全分离位置的时候，磁铁或者机械方法，例如钩子或者拉链，可以被用来临时固定键盘盖板在分离的位置，如果需要的或。为了达到这个目的，磁铁111、112和或机械固定结构是宏观地被放置在部署边框上的，如图45所示。额外的磁铁或者机械固定装置可以位于部署边框的东边和西边部分的中间。

·另外一个分离机构的方法是将键盘盖板的可移动部分分为几个部分，可以互相移动来分离。当完全分离之后，部分可以与部署边框的南边部分重叠。

·铰链116，机械或者直接使用做部署边框的材料做成，连接固定部分以及键盘盖板的可移动部分直接到活动触摸屏区域的南边，如图45所示。键盘盖板的可移动部分可以被通过将其围绕该铰链或者多个铰链旋转而分离。

·许多其他临时分离以及延展键盘盖板部分的实施例是可能的。例如，键盘盖板可以简单地从平板电脑完全移除并且当用户不想使用它的时候被放到一边，并且接下来当用户想要再次使用它的时候再一次连接。或这整个组件可以从平板电脑的南西或者南东角枢转并且移除(相对于基本上垂直于平板触摸屏表面的轴)。

部署边框同样提供了将键盘盖板与平板电脑一起存储的方法。提供“即时”存放以及部署的不同实施例于此被描述，并且它们如下：

·如果平板电脑120包括了在平板电脑南部部分的磁铁，例如苹果的

并且具有包含形影的磁铁的封套150，例如苹果的SMART

那么键盘盖板100可以被存储在封套中，例如图51所示。先前所描述的磁性对齐机制被用来将键盘盖板的南端附着到封套，因为键盘盖板中的磁铁会被封套中的相应磁铁吸引。在卷起／扇状折叠分离机制中描述的磁铁或者机械固定装置被用来用相似的方法将键盘盖板的北端附着到封套。应当注意在这些位置没有相应磁铁或者机械固定装置的封套将会需要被匹配。一个实施例是使用半永久性的粘合剂将响应磁铁或者机械固定装置粘合到封套。优选的实施例包括适合于可弯曲组件151的两个磁铁，如图51以及图52A-C所示。该组件包围封套的外部边沿并且被磁力吸引固定，如图51所示。这允许方便的非永久性放置和放电的调节。最终，理想化的预期部分、周期或者整个穿过部署框架的南端的小开关170允许用户方便地选择键盘盖板是否应该在封套打开或者部署到平板表面时与封套在一起，如图40所示。压住开关或者在封套的南边下按以将部署框架附着到平板电脑将会部署键盘盖板。单纯地打开封套会是键盘盖板存放在风逃离。应当注意这种存放方法是可见的，即使平板电脑并不包含磁铁也是如此。用户可以增加在此所描述的更多匹配组件来代替任何通常在封套或平板电脑中使用的固定装置或磁铁。如果封套被卷起来形成平板电脑有角度的杆子，存放在封套内的键盘盖板会单纯地随着它向上卷起。这种方案实现了增加到平板电脑和封套最小的体积，并且允许所有设置的平板电脑充分的利用，就如同最初制造者所预期的，没有键盘盖板那样。

·另一个方法是将按键盖板分离，当其在分离位置，并且将其存放在平板电脑的封套内或者封套外。键盘盖板在这种设置中值占了最小的二维平面空间，虽然其实质上比完全延展开时更厚。在一些情况下，例如当封套并不卷起并且在封套和平板之间，在封套合到平板表面上时有巨大的空气间隔之时，这种方法是优选的。

许多其他键盘盖板存储的实施例是可能的。例如键盘盖板可以在平板电脑的南端下被卷起来并且接下来被存放到平板电脑的背部。存储包或者口袋可以被整合到平板电脑的保护壳中。进一步，包围了整个平板的外壳可以被设计为由弹性材料制作，键盘阵列整个被整合入，可以如于此所描述的一般不说以及分离并且接下来180度翻转到机械装载处的背面。原始的制造者方案可以包括键盘组件被机械地缩回到平板电脑本身的背部下面，这样将存储功能整合入平板外壳。

本发明的优选实施例被展示和描述，就如同在上文中所记述的，在不背离本发明的精神和范围的情况下许多改变可以被做出。例如，本发明会与数字电阻触摸屏以及其他触摸屏一起工作。在另一个例子中，本发明的许多方面会向“看着键盘打字”的打字员提供好处，同样也会跟盲打打字员提供好处。激活前提示、减速、回弹以及缓冲，所有这些都形成了更好的“看着键盘打字”的打字体验。本发明可以被认为向所有打字员提供非常多的好处，并且接下来向特定群体提供额外好处。相应地，本发明的范围并不被公开的优选的实施例所限制。作为代替，本发明应当通过引用权利要求被整体确定。

Claims (35)

1.一种触摸屏键盘盖板，包括：

八个可压缩弹性材料制成的起始行休息按键结构，所述起始行休息按键结构包括两个食指起始行休息按键结构，每个起始行按键结构具备有顶部和底部的手指表面，外侧壁和内部支撑；

所述外侧壁高于触摸屏的激活距离；

每一个起始行休息按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑具有足够的阻力来承受手指休息时的重量，以使得手指表面顶部在休息时的压力下保持远离激活距离；

每一个起始行休息按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑在压力下可以下陷，以使得所述手指表面顶部在激活压力下，处于触摸屏的激活距离之内；

每一个起始行休息按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑提供了在下陷过程中不断增加的阻力以进行压缩；

每一个起始行休息按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑在激活压力释放时反弹；

所述起始行休息按键结构是可以放置在触摸屏键盘的起始行按键上的。

2.如权利要求1所述的键盘盖板，其中所述每一个起始行休息按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑的阻力压力在激活压力下下陷时变化，以在被按下时提供触觉激活前提示。

3.如权利要求1所述的键盘盖板，其中所述起始行休息按键结构包括触觉手指位置提示。

4.如权利要求1所述的键盘盖板，其中所述食指起始行休息按键结构包括触觉识别提示。

5.如权利要求1所述的键盘盖板，进一步包括额外的可压缩弹性材料制成的按键结构，

所述额外的按键结构具有由顶部和底部构成的手指表面以及外侧壁，

所述外侧壁高于触摸屏的所述激活距离，

所述额外的按键结构的所述手指表面和外侧壁在压力下下陷，以使得手指表面顶部在压力下处于触摸屏激活距离之内，

所述额外的按键结构可放置于触摸屏键盘的额外的按键之上。

6.如权利要求5所述的键盘盖板，其中所述额外按键结构的所述手指表面和侧壁在下陷中提供增加的阻力以进行压缩。

7.如权利要求5所述的键盘盖板，其中所述额外按键结构的所述手指表面和外侧壁在激活压力释放后回弹。

8.如权利要求1所述的键盘盖板，其中一个起始行休息按键结构是回车按键结构。

9.如权利要求8所述的键盘盖板，其中所述回车按键结构的一部分包括触觉手指位置提示。

10.如权利要求8所述的键盘盖板，其中所述回车按键结构的一部分排除了触觉位置提示。

11.一种触摸屏键盘盖板，包括：

两个可压缩弹性材料制成的起始行休息按键结构，每个起始行按键结构具备有顶部和底部的手指表面，外侧壁和内部支撑；

所述外侧壁高于触摸屏的激活距离；

每一个起始行休息按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑具有足够的阻力来承受手指休息时的重量，以使得手指表面顶部在休息时的压力下保持远离激活距离；

每一个起始行休息按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑在压力下可以下陷，以使得所述手指表面顶部在激活压力下，处于触摸屏的激活距离之内；

每一个起始行休息按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑提供了在下陷过程中不断增加的阻力以进行压缩；

每一个起始行休息按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑在激活压力释放时反弹；

所述起始行休息按键结构是可以放置在触摸屏键盘的起始行按键上的。

12.如权利要求11所述的键盘盖板，其中所述两个起始行休息按键结构是食指起始行休息按键结构。

13.如权利要求12所述的键盘盖板，其中所述食指起始行休息按键结构包括触觉位置提示。

14.如权利要求11所述的键盘盖板，进一步包括一个由可压缩弹性材料制成的额外的按键结构，

所述额外按键结构具有包含有顶部和底部的手指表面以及外侧壁，

所述外侧壁高于所述触摸屏的激活距离，

所述额外的按键结构的所述手指表面和外侧壁在压力下下陷，以使得手指表面顶部在压力下处于触摸屏激活距离之内，

所述额外的按键结构可放置于触摸屏键盘的额外的按键之上。

15.如权利要求11所述的键盘盖板，其中所述每一个起始行休息按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑的阻力压力在激活压力下下陷时变化，以在被按下时提供触觉激活前提示。

16.一种按键结构，由可压缩弹性材料制成，具有包含有顶部和底部的手指表面、外侧壁和内部支撑；

所述外侧壁高于触摸屏的激活距离；

每一个起始行休息按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑在压力下可以下陷，以使得所述手指表面顶部在激活压力下，处于触摸屏的激活距离之内；

每一个起始行休息按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑提供了在下陷过程中不断增加的阻力以进行压缩；

每一个起始行休息按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑在激活压力释放时反弹；

所述起始行休息按键结构是可以放置在触摸屏键盘的起始行按键上的。

17.如权利要求16所述的按键结构，包括触觉手指位置提示。

18.如权利要求16所述的按键结构，包括触觉识别提示。

19.如权利要求16所述的按键结构，其中所述外侧壁是圆柱体。

20.如权利要求16所述的按键结构，其中所述外侧壁是闭合的。

21.如权利要求16所述的按键结构，其中所述按键结构的手指表面、外侧壁以及内支撑的阻力压力在激活压力下的下陷过程中变化，以在下按时提供触觉激活前提示。

22.一种触摸屏盖板按键结构，包括：

手指表面、支撑手指表面以使其远离所述触摸屏的方法、支撑手指放置于手指表面的装置以防止在手指休息时，所述触摸屏键盘的按键的激活、当所述按键结构被按压时，使所述手指表面减速的方法、当手指压力被释放时使按键结构回弹的方法；

所述按键结构被配置为当被按压时，允许激活所述触摸屏键盘的按键。

23.如权利要求22所述的按键结构，进一步包括提供触觉手指位置提示的方法。

24.如权利要求22所述的按键结构，进一步包括提供触觉识别提示的方法。

25.如权利要求22所述的按键结构，进一步包括提供激活前提示的方法。

26.如权利要求11所述的按键盖板，进一步包括部署边框，所述部署边框由所述键盘盖板按键结构在至少一个方向上向外延伸，所述部署边框是可以连接到允许触摸屏启动的设备的表面上。

27.如权利要求26所述的键盘盖板，其中所述部署边框进一步包括至少一个和触摸屏的磁场对齐的磁性装置，使得所述设备能够保持所述起始行休息结构在所述触摸屏键盘的起始行休息按键之上。

28.如权利要求26所述的键盘盖板，其中所述部署边框进一步包括微吸附材料。

29.如权利要求26所述的键盘盖板，其中所述部署边框进一步包括静态附着薄膜。

30.如权利要求26所述的键盘盖板，其中所述部署边框进一步包括吸盘。

31.如权利要求26所述的键盘盖板，其中所述部署边框进一步包括粘连材料。

32.如权利要求26所述的键盘盖板，其中所述部署边框进一步包括尺寸正好合适所述允许触摸屏装置的边的套子。

33.如权利要求26所述的键盘盖板，其中所述部署边框从所述键盘盖板按键结构沿至少一个额外的方向向外延伸。

34.如权利要求26所述的键盘盖板，其中所述部署边框进一步包括被剪裁的尺寸正好合适所述允许触摸屏装置的边的套子。

35.一种按键结构，由可压缩弹性材料制成，具有有顶部和底部的手指表面、外侧壁和内部支撑；

所述外侧壁高于触摸屏的激活距离；

所述按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑在压力下可以下陷，以使得所述手指表面顶部在激活压力下，处于触摸屏的激活距离之内；

所述按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑提供了在下陷过程中不断增加的阻力以进行压缩；

所述按键结构的所述手指表面、外侧壁和内部支撑在激活压力释放时反弹；

所述按键结构是可以放置在触摸屏键盘的起始行按键上的。

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