CN104616923B - 厚度减小的键帽 - Google Patents
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Abstract
一种受照金属键帽,具有可以散射光通过在背景层中打开的图标符号的图标符号散射体材料。背景层可以是不透明的,并且图标符号可以是透明的。金属键帽粘到位于电气开关电路系统之上的剪刀机构。包括在剪刀机构当中、在其下面或者与其相邻的可以是定位成通过金属键帽、在金属键帽周界周围和/或通过背景层发射光的一个或多个光源。
Description
技术领域
本公开内容涉及用于信息处理设备的输入装置,并且更具体而言,涉及用于薄外形键盘的受照键帽。
背景技术
许多电子设备包括诸如按钮、键盘、辅助键盘等输入组件,这些组件可以包括可以被选择性照亮的单独的按钮或按键。例如,个人计算设备可以包括背光照亮的键盘,以便使用户能够在低照明条件下操作键盘。在另一个例子中,有些电子设备纯粹为了美观而选择性地照亮按键或按钮。还有电子设备可以为了通知目的而选择性地照亮按键或按钮。
另外,对受照输入设备的需求已经增加,但同时消费者期望输入设备耐用、薄而且轻。但是,设计例如耐用、薄、可照亮并且轻的受照键盘提出了几个挑战。例如,许多键盘只照亮键帽的选定部分,诸如图标符号(legend)区域,而留下键帽的其余部分不照亮。据此,图标符号的材料常常是半透明的,而按键其余部分的材料常常基本上是不透明的。
半透明的键帽经常是由注塑塑料,诸如聚碳酸酯(PC)或与聚碳酸酯混合的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS-PC)制成,并且以耐用的涂料涂覆。其后,涂料层被激光切割,以显露透明的图标符号。虽然制造起来不昂贵,但是涂色后的背光照亮的键的发光质量会随着时间的推移由于重复使用而恶化。此外,为了充分耐用,塑料键帽可能需要相对厚。
因此,目前存在对耐用且薄的受照输入装置的需求。
发明内容
本文所述的实施例可以涉及或采取受照输入装置的形式,诸如与计算设备一起使用的键盘。键盘可以包括多个按键,每个按键都包括金属键帽。金属键帽可以是受过阳极化处理的或者以别的方式加工的铝。金属键帽可以具有包括图标符号孔的顶表面、图标符号孔中的图标符号散射体材料、配置为激活电气开关电路系统的可压缩剪刀机构、诸如发光二极管(“LED”)的具有开状态和关状态的光源,其中光源定向为将光透射通过图标符号孔。在一个例子中,所述开状态可以包括图标符号照明模式,在所述图标符号照明模式中,光源将光透射通过散射体材料并通过图标符号孔。在另一个例子中,开状态可以包括键帽周界照明模式,在所述键帽周界照明模式中,光源可以在金属键帽周界附近发射光。
在某些实施例中,图标符号孔可以通过激光切割、激光烧蚀工艺或者其组合在金属键帽中被打开。在某些实施例中,图标符号孔的周界可以部分地由连接到孤岛部分的至少一个桥部分定义,所述至少一个桥部分具有比金属键帽厚度小的厚度。
在有些示例实施例中,加工或固化后的图标符号散射体材料的一部分可以与金属键帽的顶表面共面。
本文所描述的其它实施例可以涉及或采取用于制造照亮键盘的透光键帽的方法的形式,包括在金属键帽中形成图标符号孔的至少一部分;在图标符号孔之上沉积半透明的图标符号散射体材料;把金属键帽和沉积的图标符号散射体材料放在固化条件下;平滑剩余的图标符号散射体材料使得固化后的图标符号散射体材料与顶表面共面,其中顶表面可以是平坦的或者任意弯曲的;平滑剩余的图标符号散射体材料,使得固化后的图标符号散射体材料与底表面共面;沿着垂直轴对准金属键帽与位于电气开关电路系统之上的可压缩剪刀机构。在进一步的实施例中,键帽的顶表面不需要是平坦的。例如,图标符号散射体材料可以被平滑,以遵循键帽的任意曲率,从而与键帽的顶表面形成基本上连续的表面。例如,某些键帽可以轻微凸起,从而与打字员的手指轮廓相合。
本文所描述的进一步实施例可以涉及或采取键盘的形式,所述键盘包括多个按键、在多个按键下面的光发射层、包括多个电气开关的电气开关层,其中多个电气开关中的每个电气开关在所述多个按键中的对应一个按键下面,其中每个按键包括键帽,所述按键具有均匀厚度的金属顶层、金属顶层中定义图标符号的孔、沉积在金属顶层的底表面上的散射体填充物。
附图说明
现在将参考在附图中说明的代表性实施例。应当理解,以下描述不是要把实施例限定到一种优选实施例。相反,它是要覆盖可以包括在如所附权利要求定义的所述实施例的主旨与范围内的备选方案、修改和等价物。
图1是用于和电子设备一起使用的受照键盘的样本实施例的透视图。
图2是沿图1的线2-2取得的受照键盘实施例的键帽的特写和分解侧剖视图。
图3A是键帽的顶部平面图,示出了作为如图1所示实施例的一部分的图标符号。
图3B是沿线3B-3B取得的、图3A所示实施例的特写侧视图。
图3C是沿线3C-3C取得的、图3A所示实施例的特写侧视图。
图3D是沿线3D-3D取得的、图3A所示实施例的特写侧视图。
图3E是沿线3E-3E取得的、图3A所示实施例的特写侧视图。
图3F是沿线3F-3F取得的、图3A所示实施例的特写侧视图。
图4A是另一个键帽的顶部平面图,示出了支撑中央孤岛部分的桥的被隐藏的几何结构。
图4B是图4A键帽的底部平面图,示出了支撑中央孤岛部分的桥的几何结构。
图5A是沿水平线5-5取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了激光切割之前反向的金属键帽。
图5B是沿水平线5-5取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了激光切割之后反向的金属键帽。
图5C是沿水平线5-5取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了激光切割之后并且应用一层图标符号散射体材料之后反向的金属键帽。
图5D是沿水平线5-5取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了反向的金属键帽,其中图标符号散射体材料被拉入,以占用通过激光切割被打开的体积;
图5E是沿水平线5-5取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了被加工成基本上与反向的金属键帽的底表面共面的图标符号散射体材料;
图5F是沿水平线5-5取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了在图标符号散射体材料被应用、固化并加工之后的金属键帽;
图6A是沿水平线6-6取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了激光烧蚀之前的金属键帽;
图6B是沿水平线6-6取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了激光烧蚀之后的金属键帽;
图6C是沿水平线6-6取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了激光烧蚀并且从图6B的视图反转之后的金属键帽;
图6D是沿水平线6-6取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了激光烧蚀、反转之后并且在图标符号散射体材料被应用并拉入通过激光烧蚀定义的体积之后的金属键帽;
图6E是沿水平线6-6取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了在图标符号散射体材料被应用、固化并加工之后的金属键帽;
图7A是沿垂直线7-7取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了激光烧蚀和激光蚀刻之前的金属键帽;
图7B是沿垂直线7-7取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了激光烧蚀和激光切割之后的金属键帽;
图7C是沿垂直线7-7取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了被反转并在激光烧蚀和激光切割之后的金属键帽;
图7D是沿垂直线7-7取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了被反转、在激光烧蚀和切割之后并且在应用图标符号散射体材料之后的金属键帽;
图7E是沿垂直线7-7取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了被反转、在激光烧蚀和切割之后并且在图标符号散射体材料被应用并拉入由激光烧蚀和激光切割定义的体积中之后的金属键帽;
图7F是沿垂直线7-7取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了图标符号散射体材料被应用、固化和加工之后的金属键帽;
图7G是沿垂直线7-7取得的图4A-4B中所示键帽的特写侧视图,示出了从处理表面被除去的金属键帽;
图8A是键帽的顶部平面图,示出了处于关状态下的周界部分、字形部分和背景部分的照明;
图8B是键帽的顶部平面图,示出了处于关状态下的周界部分和背景部分的照明,其中字形部分的照明处于开状态;
图8C是键帽的顶部平面图,示出了处于关状态下的背景部分的照明,其中周界部分和字形部分的照明处于开状态;以及
图9是说明用于制造受照输入装置的样本方法的操作的流程图。
相同标号在不同图中的使用指示相似、相关或完全相同的项。
具体实施方式
本文所描述的实施例可以涉及或采取具有配置为接收用户输入的受照表面的背光照亮输入装置的形式。特别地,某些实施例可以采取完全或部分被照亮的具有金属键帽的键盘、辅助键盘或个别按键的形式。在某些实施例中,金属键帽由铝制成。这种按键可以结合个人计算设备使用,诸如膝上型计算机或台式计算机,作为或者集成或者外围输入设备。某些其它实施例可以采取完全或部分被照亮的按钮的形式,按钮具有与诸如电视机、便携式媒体播放器、蜂窝电话、平板计算机等其它电子设备一起使用的金属外表面。
一种实施例可以是与键盘关联的背光照亮的按键。该实施例可以包括主要由铝构成的金属键帽。金属键帽沿着平面顶表面可以具有斜切的或以别的方式抛光的边缘。金属键帽可以薄,具有小于一毫米的厚度。金属键帽可以受过阳极化处理或者以别的方式被加工,以提供耐用性以及,可选地,特定的外观和/或纹理。
金属键帽可以包括可以被照亮的图标符号区域。图标符号可以采取适当地适于键盘的任何语言的任何数字、符号或字母的形式。例如,在一种实施例中,图标符号可以是一个或多个英文字母或符号,或者图标符号可以是一个或多个简体中文字符。在进一步的实施例中,图标符号可以采取功能符号的形式,诸如电源符号、弹出符号,或者播放/暂停符号。可以认识到,图标符号可以包括任何符号、字符、字形、字母、艺术图(artwork)或者其它信息传达图像。
图标符号可以包括一个或多个字谷(counter)。“字谷”是字形周界内被包住的阴性空间。例如,英文字母“W”或“T”的字形不包含任何字谷,而英文字母“B”的字形包含两个字谷,并且字母“Q”的字形包含一个字谷。字谷的个数、大小、朝向和位置可以依赖于图标符号本身的类型。例如,对于某些字形设计(对应于特定的字体),阿拉伯数字“4”可以有一个字谷,而对于其它字形设计,可以没有。据此,可以认识到,一个字谷或多个字谷对特定图标符号的存在或不存在可以从实施例到实施例有所不同。
在许多实施例中,图标符号可以在激光切割工艺、激光烧蚀工艺或者其任意顺序或同时的组合中从金属键帽切割、切入或者切穿。在备选实施例中,可以使用金属冲压工艺、掩模和浸泡化学蚀刻工艺或者任何其它合适的工艺或者工艺的组合。
激光切割可以涉及把聚焦的光束指向金属键帽的表面。作为结果,金属键帽的材料会被熔化、烧焦、烧蚀或以别的方式汽化。加热的材料可以被气体或液体喷嘴吹散或者可以汽化。可以认识到,激光的焦点可以沿着金属键帽的顶表面或者金属键帽的底表面或者在之间的任何地方设置。在进一步的实施例中,图标符号的一部分可以从顶表面切割出来,并且另一部分可以从底表面切割出来。
激光烧蚀可以涉及聚焦到金属键帽表面上的脉动或持续激光,以便以受控的方式从金属键帽除去材料,而不完全切穿金属键帽的表面。
在以没有字谷的图标符号为特征的实施例中,金属键帽的激光切割会足以把图标符号切穿金属键帽的顶表面和背面,在金属键帽中以期望的字形形状打开孔。
在以具有一个或多个字谷的图标符号为特征的另一种实施例中,金属键帽的激光切割会既除去字形的外部周界,也除去一个或多个字谷。在一种实施例中,分离的字谷可以被收集起来,在随后的工艺中附连到金属键帽。
在以具有一个或多个字谷的图标符号为特征的还有一种实施例中,可以使用激光切割和激光烧蚀的组合。激光切割工艺可以用来切割图标符号的主要部分,留下把一个或多个字谷连接到图标符号外部周界的选定数量的材料,使得字谷被保留在合适的位置。在这种实施例中,剩余的字谷可以被称为“孤岛”并且可以通过一个或多个桥保留在合适的位置。可以认识到,依赖于图标符号的形状和字谷部分的个数或尺寸,会需要或期望任何数量的孤岛或任何数量的桥。另外,个别桥的位置、宽度、朝向和几何形状可以从实施例到实施例有所不同。
在补充或附加工艺中,激光烧蚀可以用来减小一个或多个桥的深度。在第一实施例中,一个或多个桥可以从金属键帽的顶表面烧蚀。通过烧蚀桥的一部分深度,与金属键帽的顶表面相交的图标符号的横截面可以不被桥打断,如以下更具体描述的。
在图标符号或孔被切割到金属键帽的顶表面中之后,可以应用图标符号散射体材料,以填充金属键帽中由图标符号定义的体积。在第一示例实施例中,金属键帽可以反转并沿着平坦的处理表面放置。接下来,图标符号散射体材料可以作为液体应用到金属键帽的背面。图标符号散射体材料可以由掺杂了玻璃珠或另一种散射掺杂剂的半透明材料构成。在某些实施例中,图标符号散射体材料还可以包括特定颜色的颜料或墨水。例如,在某些实施例中,氧化钛粉末可以用来使图标符号散射体材料,并且因此可选地使键帽的至少一部分成为白色。白色可以只在光透射通过时被看到,或者可以甚至在键帽不被照亮的时候被看到。
在图标符号散射体材料应用到键帽的过程中,气囊会留在图标符号的体积内。例如,这种气囊会由于图标符号散射体材料的应用而被俘获。在其它情况下,不想要的气囊会留在由烧蚀后的桥和平坦处理表面定义的体积内。为了除去不想要的气囊,使得图标符号散射体材料占用由图标符号和烧蚀后的桥定义的整个体积,具有图标符号和图标符号散射体的金属键帽可以放在真空室中,使得气囊和真空之间的差压造成气囊的除去。在另一种实施例中,金属键帽和图标符号散射体可以放在高压釜或其它高压室中,以方便压力差除去气囊。在后续的工艺中,金属键帽和图标符号散射体可以固化,使得图标符号散射体材料可以以基本上永久性的方式被硬化和/或粘到金属键帽。依赖于为图标符号散射体选择的材料、为掺杂剂或颜料选择的材料和/或其它因素,固化条件会不同。例如,固化条件可以包括暴露给特定波长的紫外线光、暴露给热或者暴露给压力。
在固化之后,图标符号散射体材料可以在后续工艺中被平滑或抛光成平面,使得图标符号散射体材料的外表面基本上与金属键帽的顶表面平行。一旦被抛光,金属键帽就可以附连到可以包括定位成当被按下时激活电气开关电路系统的剪刀机构或其它按钮机构的子框架。在某些实施例中,图标符号散射体材料可以被抛光成使得该层的外表面与金属键帽的底部共面。在其它例子中,图标符号散射体材料可以被抛光成使得该层的外表面与金属键帽的底部构成基本上连续的表面。
例如,图标符号散射体材料可以被平滑成遵循键帽的任意曲率,从而与键帽的顶表面构成基本上连续的表面。在其它实施例中,图标符号散射体材料可以被抛光成使得该层的外表面与金属键帽的底表面平行,但是被间隙或隔片隔开。在进一步的实施例中,图标符号散射体材料的顶表面可以被抛光或者以别的方式加工使得它基本上与金属键帽的顶表面共面。在其它例子中,图标符号散射体材料的顶表面可以被抛光或者以别的方式加工使得材料的外表面与金属键帽的底部构成基本上连续的表面。
在进一步的实施例中,图标符号散射体材料可能没必要单独地应用到激光切割之后的金属键帽。例如,激光切割之后的金属键帽可以放成与塑料载体的顶表面相邻或者在其上面。其后,该组装可以放到回流炉中,使得来自塑料载体的塑料材料熔化并流到由金属键帽中的激光切口定义的空穴中。在其它实施例中,可以使用用于把塑料流入由金属键帽中的激光切口定义的空穴中的其它机制。
包括在键帽中、在其下面或与其相邻的可以是定位成发射光通过金属键帽的图标符号的一个或多个光源。在某些实施例中,光源可以包括或者耦合到诸如有机发光二极管(“OLED”)、基于半导体的发光二极管(“LED”)或任何其它合适光源的光源。在第一实施例中,光源可以定位成使光透射通过图标符号散射体材料。因而,当从上面看金属键帽时,图标符号可以从其背侧被照亮,使得光通过图标符号发光。
在进一步的实施例中,光源可以定位成在金属键帽的周界周围透射光。以这种方式,当从上面看金属键帽时,按键的周界可以看起来被照亮。作为一个例子,金属键帽可以看起来具有围绕其外围的晕轮。
图1是用于和电子设备一起使用的受照键盘100的样本实施例的透视图。键盘100可以是台式计算系统的外围组件,或者在其它实施例中,它可以是膝上型计算系统的组成部分。键盘100可以具有一个或多个按键110以及完全或部分包住键盘100的内部组件的外罩120。在某些实施例中,相比图示的,键盘100可以具有更多数量的按键110,或者更少数量的按键110。按键可以按不同的次序布置。一个或多个按键110中的一些或全部按键可以具有与其关联的图标符号图像130。如所说明的,所述一个或多个按键110可以具有不同尺寸并且可以沿键盘100的表面位于不同位置。
图2是沿图1的线2-2取得的受照键盘100的按键200的特写与分解侧剖视图。按键200可以定位成至少部分地位于键盘100(未示出)的外罩220中。通过外罩220可以定义按键孔225,按键孔225可以在横截面的两侧都出现并且如所说明的。按键孔225的大小可以设计成使得在按键200和外罩220之间存在周界间隙230。周界间隙230可以基于按键200的尺寸选择性地确定大小。在某些实施例中,按键孔225可能不需要。相反,一个或多个按键110(图2中未示出)可以基本上彼此相邻地布置,使得每个按键的周界间隙230由与所述按键200相邻的按键来定义。
如在本文中所使用的,除非另外指出,否则术语“水平的”定义为位于与键盘100的外罩120和220的表面平行的平面中。如在本文中所使用的,除非另外指出,否则术语“垂直的”定义为与水平面垂直的方向。如在本文中所使用的,类似的方向性术语(例如,“之上”或“之下”或“顶部”或“底部”)是相对于水平面定义的。
按键200可以具有金属键帽240。在某些实施例中,金属键帽240可以由硅金属、蓝宝石金属或者其他类似的基本上透明并抗刮擦的材料组成。金属键帽240可以包括基本上平坦的顶表面。在某些实施例中,金属键帽240可以具有稍凹的形状,从而在被用户压下时增强按键的感觉。
位于金属键帽240中的可以是图标符号孔260。虽然在横截面中示出,但是可以认识到,当从上面看时,图标符号孔260可以采取适当地适于键盘100的任何语言的任何数字、图标符号或字母或者传达信息的任何符号、图标或图形的形式。例如,图标符号孔260可以采取一个或多个英文字母的形式,或者在其他实施例中,图标符号可以采取一个或多个简体中文字符的形式。
图标符号孔260可以从散射体材料270中形成。在某些实施例中,图标符号散射体材料270可以掺杂特定颜色的颜料。例如,氧化钛可以给予图标符号散射体材料270白色的外观。图标符号散射体材料270将从金属键帽240的顶表面到金属键帽240的底表面填充图标符号孔260。以这种方式,图标符号散射体材料270可以占用背景金属键帽240中图标符号孔260的体积。
在散射体层270下面可以是定位成当被按下时激活电气开关电路系统的垂直可压缩的分层支撑结构。结构的第一层可以是金属键帽接收垫280。金属键帽接收垫280可以具有基本上平坦的顶表面,使得它可以粘到或者附连到图标符号散射体材料270的底表面和金属键帽240的底表面,尽管在有些实施例中,这个接收垫可以被略去。
位于金属键帽接收垫280下面的可以是隔膜282,诸如穹顶开关。隔膜282可以由可变形的聚合物材料构造,诸如橡胶或硅,并且可以包括一个或多个电气触点,尽管为了简化起见这些触点从图2中略去了。在有些实施例中,为隔膜282选择的材料可以是基本上透明的。
与隔膜282相邻的可以是可压缩剪刀机构284,当金属键帽240被用户按下时,该剪刀机构折叠起来。折叠键帽还可以折叠穹顶开关或者键帽下面的任何其它隔膜。
在隔膜282下面可以是第一触点布线层286。电气触点(未示出)可以位于第一触点布线层286的顶表面上,使得当隔膜282和可压缩剪刀机构284压缩超过某个点时,隔膜282的电气触点和第一触点布线层286的电气触点完成电路。这可以启动信号来指示按键200已经被用户按下。
在有些实施例中,第一触点布线层286可以位于向按键200提供结构性支撑的第一衬底层288上。衬底层288可以由透明或基本透明的材料组成。在衬底层288下面可以是包括发光元件292的照明层290,其中发光元件292在金属键帽240下面居中。发光元件292可以是LED、OLED、或者任何其它合适的光源。虽然示为单个光源,但是可以认识到,可以使用多个光源。例如,发光元件292可以位于照明层290上,从而指引或将光透射通过周界间隙230。以这种方式,发光元件292可以照亮按键200的周界,从而当从上面看时产生围绕按键200的晕轮效果。
在另一种实施例中,发光元件292可以定位成指引光只通过图标符号孔260。以这种方式,发光元件292可以照亮图标符号孔260,从而当从上面看时在按键200的表面上产生受照图标符号的效果。
还可以认识到,多个发光元件292可以位于光发射层290之上或其中。以这种方式,按键200的多个部分可以选择性地或者共同被照亮。
应当认识到,发光元件可以相对于图2中所示的层和元件基本上位于任何地方。例如,发光元件可以位于隔膜和键帽或键帽接收垫之间。作为另一个例子,光管或其它光透射结构可以至少部分地嵌在键盘100的外罩220中,使得光透射通过光管并且照亮图标符号。
在可选的光发射层290下面可以安置对按键200提供结构性支撑的第二衬底层294。
可以认识到,图2不是按比例绘制的。为了清晰,每个所说明的项的相对高度在有些情况下被大幅度夸大了,以示出构成按键200的几层中每一层之间的关系。例如,可以认识到,金属键帽240的高度可以小于一毫米。
图3A是金属键帽300的顶部平面图,示出了作为图1所示实施例一部分的图标符号。金属键帽可以包括至少背景区域310和图标符号区域315,如所说明的,该图标符号区域示出了英文字母“A”。金属键帽300可以位于键盘100(见例如图1)的外罩320中。金属键帽300可以位于在键盘中定义的按键孔325中。按键孔325的水平表面积可以稍大于金属键帽300的水平表面积,使得键帽周界间隙380得以形成。
图3A中还示出了两个桥部分390和一个孤岛部分395。桥部分390以点线示出,以指示被隐藏的几何形状。可以认识到,从图3A中所示的顶部平面图,该桥部分不可见。
图3B-3F是分别沿横截面3B-3F取得的图3A所示实施例的特写侧视图。在图3B-3F所示全部横截面中可见的是金属键帽340。金属键帽340位于键盘外罩320中暴露周界间隙330的按键孔(未示出)中。如关于图2所说明的实施例指出的,金属键帽340可以由金属组成。
图3A的线3B-3B未与图3A的图标符号区域315的任何部分相交。因此,在图3B所示的横截面中,没有给出或说明图标符号的部分。
图3A的线3C-3C与图3A的图标符号区域315的一部分相交。具体而言,线3C-3C与图3A中所说明的“A”图标符号的顶部相交。因此,在图3C所示的横截面中,示出了图标符号区域315的一部分。因为线3C-3C只与图标符号相交一次,所以图3C只说明了图标符号315的单个部分。
图3D是图3A的线3D-3D的横截面,其中线3D-3D与图3A的图标符号315的一部分、孤岛395的一部分以及桥区域390相交。桥部分390延伸成把键帽340的外部连接到孤岛部分390。如所说明的,桥部分390具有比金属键帽340剩余部分更小的厚度。
图3A的线3E-3E与图3A的图标符号区域315的一部分相交。具体而言,线3E-3E与“A”图标符号的延长的腿部相交,如图3A中所说明的。因此,在图3E所示的横截面中,示出了图标符号区域315的一部分。因为线3E-3E与图标符号相交两次,所以图3E说明了图标符号区域315的两个部分。
类似于图3B,图3F未与图3A的图标符号区域315的任何部分相交,并且因此,没有给出或说明图标符号的部分。
图4A是键帽的顶部平面图,示出了支撑中央孤岛部分的桥的被隐藏的几何形状。在图4A中说明的是金属键帽440中的图标符号区域415。图标符号区域415示为英文字母“Q”的字形。如前面所指出的,英文字母Q包括单个字谷,作为在该字母外部周界中定义的封闭孤岛。该字谷可以被识别为孤岛495。孤岛495可以由一个或多个桥490连接到金属键帽440。从如图4A所示的顶部视图,所述一个或多个桥490示为隐藏的几何形状。
图4B是如图4A所示键帽的底部平面图,示出了支撑中央孤岛部分的桥的几何形状。在图4B中所说明的是金属键帽440中的图标符号孤岛区域415。图标符号孤岛区域415示为沿着中部翻转的英文字母“Q”的字形。可以认识到,从键帽440的底部视图,该图标符号反转。在图4B中可见的是由一个或多个桥490连接到金属键帽440的孤岛495。应当注意,从金属键帽440的底部视图,桥部分是可见的。
关于图5A-5F,除非关于个别的图另外指出,否则术语“水平的”定义为与金属键帽的表面平行的平面。关于图4A-4B,除非关于个别的图另外指出,否则术语“垂直的”定义为与水平面垂直的方向。如在本文中所使用的,类似的方向性术语(例如,“之上”或“之下”或“上”或“下”)是相对于水平面定义的。
现在将讨论图标符号的创建,包括可选的桥、孤岛等。
图5A是沿水平线5-5取得的图4A-4B中所示实施例的特写侧视图,示出了激光切割之前的金属键帽540。在金属键帽540下面放置处理表面545。作为一个例子,处理表面545可以是激光切割床或烧蚀装置的床,或者支撑按键的另一个衬底。在某些实施例中,处理表面可以由金属、陶瓷或其它材料组成。应当认识到,在有些实施例中,处理表面可以被略去,并且按键可以被保持或以别的方式悬挂。
图5B是沿水平线5-5取得的图4A-4B中所示实施例的特写侧视图,示出了激光切割之后的金属键帽。空穴区域(例如,图标符号孔560)可以由激光切割工艺暴露。在其它实施例中,图标符号孔560可以经掩模与化学蚀刻工艺切割。例如,掩模可以应用到金属键帽540之上。掩模可以覆盖应当在蚀刻之后剩下的金属键帽540的部分,但是可以暴露应当被除去的金属键帽540的所有部分,以便暴露图标符号孔560。在应用掩模之后,金属键帽540可以浸入,或者暴露给蚀刻溶液,所述蚀刻溶液溶解或以别的方式与为金属键帽540选择的材料反应,但是不与为掩模选择的材料反应。在指定的一段时间后,金属键帽540可以从蚀刻溶液中除去并且掩模可以被除去。
图5C是图5B中所示实施例的特写侧视图,示出了图标符号散射体材料570应用到金属键帽540和图标符号孔560的暴露部分之上之后金属键帽540的样本横截面。在某些实施例中,在图标符号散射体材料570应用期间,不想要的气囊505会留在图标符号560中。不想要的气囊505会在图标符号中造成不期望的可视伪像。
为了除去不想要的气囊505,金属键帽540和图标符号散射体材料570可以放在真空室(未示出)当中,使得负压差形成,以消除气囊505。可以认识到,气囊505会在大气压或接近大气压产生。因此,当放在真空环境中时,气囊505和外部真空之间的压力差会变得相等,这会把散射体层570拉进来,以填充图标符号孔560的整个体积,如图5D中所示。
在另一种实施例中,金属键帽540和图标符号散射体材料570可以放在高压釜或者其它高压室中,以便于正压力差以除去气囊505。如以上所指出的,气囊505会在大气压或接近大气压产生。当放在高压环境中时,压力差会推动散射体层570填充字形窗口560的整个体积,如图5D中所示。
图5E是图5D所示实施例的特写侧视图,示出了其中图标符号散射体材料570被加工成与金属键帽540的顶平面共面的平滑平面的键帽540的样本横截面。在某些实施例中,以这种方式平滑图标符号散射体材料可以提供极薄的整体键帽厚度。在其它实施例中,图标符号散射体材料570可以被加工成与金属键帽540的顶表面形成基本连续表面的平滑表面。例如,金属键帽540的顶表面可以是部分凸起的,从而与打字员的手指轮廓相合。
一旦被抛光或者以别的方式平滑,键帽就可以从处理表面除去、垂直翻转并附连到按键堆栈,诸如图2所示的一些或整个堆栈。图标符号散射体材料570可以被平滑,以便在所说明的实施例中的剪刀机构和金属键帽540的顶表面之间提供基本平行的关系。
图6A是沿水平线6-6取得的图4A-4B中所示实施例的特写侧视图,示出了激光烧蚀之前的金属键帽640。在金属键帽640下面放置处理表面645。在某些实施例中,处理表面可以由金属、陶瓷或其它材料构成。
图6B是沿水平线6-6取得的图4A-4B中所示实施例的特写侧视图,示出了激光烧蚀之后的金属键帽。减小的区域或者桥690,可以被激光烧蚀工艺暴露。激光烧蚀可以涉及聚焦到金属键帽640表面上的脉动或持续的激光,以便以受控的方式从金属键帽除去材料,而不完全切穿金属键帽的表面。桥690可以被减小到某个选定的深度。
在其它实施例中,桥690可以经掩模和化学蚀刻工艺蚀刻,类似于前面所描述的。
图6C是沿水平线6-6取得的图4A-4B中所示实施例的特写侧视图,示出了激光烧蚀之后反转的金属键帽640。金属键帽640可以被任何合适的过程反转。金属键帽640可以被反转,使得当应用图标符号散射体材料670(图6C中未示出)时,与处理表面645的顶表面接口的图标符号散射体材料670的一部分可以固化成处理表面645的形状。例如,在所说明的实施例中,图标符号散射体材料会喜欢平坦的表面。
反转的结果是不想要或不期望的气囊605会留在由处理表面645和桥690定义的体积当中。不想要的气囊605会在图标符号中造成不期望的可视伪像。在进一步的实施例中,气囊605对于散射或者其它光学或结构特征可能是期望的。在这种实施例中,气囊605不需要在固化之前被除去。
对于其中不想要的气囊605应当被除去的实施例,金属键帽640和图标符号散射体材料670(未示出)可以放在真空室(未示出)当中,使得负压差形成以消除气囊605。可以认识到,气囊605会在大气压或接近大气压产生。因此,当放在真空环境中时,气囊605和外部真空之间的压力差会变得相等,这会把散射体层670拉进来,以填充由处理表面645和桥690定义的整个体积,如图6E中所示。
在另一种实施例中,金属键帽640和图标符号散射体材料670可以放在高压釜或者其它高压室中,以便于正压力差除去气囊605。如以上所指出的,气囊605会在大气压或接近大气压产生。当放在高压环境中时,压力差会推动散射体层670,以填充由处理表面645和桥690定义的整个体积,如图6D中所示。
图6E是图6D所示实施例的特写侧视图,示出了键帽640的样本横截面,其中图标符号散射体材料670被加工成与金属键帽640的顶平面共面的平滑平面。如以上关于这里所描述的其它实施例所指出的,图标符号散射体材料670可以作为选择或者附加地被加工成与键帽640的顶表面形成基本连续的表面。在某些实施例中,以这种方式平滑图标符号散射体材料可以提供极薄的整体键帽厚度。
一旦被抛光或者以别的方式平滑,键帽就可以从处理表面除去、垂直翻转并附连到定位成当被按下时激活电气开关电路系统的剪刀机构(未示出)或者其它按钮机构。图标符号散射体材料670可以被平滑,以便在剪刀机构和金属键帽640的顶表面之间提供基本平行的关系。
图7A是沿垂直线7-7取得的图4A-4B中所示实施例的特写侧视图,示出了激光烧蚀或激光切割之前位于处理表面745之上的金属键帽740。
图7B是沿垂直线7-7取得的图4A-4B中所示实施例的特写侧视图,示出了激光烧蚀和激光切割之后的金属键帽740。在金属键帽740中打开的是图标符号孔760。就像关于图5A-5F,图标符号孔760可以在激光切割工艺中在金属键帽740中打开。还示出了桥部分790的垂直横截面,其中桥部分790可以通过激光烧蚀工艺形成。
图7C是沿垂直线7-7取得的图4A-4B中所示实施例的特写侧视图,示出了激光烧蚀和激光切割之后反转的金属键帽740。如关于图7B所描述的,反转的结果会是不想要的气囊705留在由处理表面745和桥790定义的体积内。不想要的气囊705会造成图标符号中不期望的可视伪像。
图7D是沿垂直线7-7取得的图4A-4B中所示实施例的特写侧视图,示出了激光烧蚀和切割之后并且在应用图标符号散射体材料770之后反转的金属键帽740。就像关于以上所述的实施例,为了除去不想要的气囊705,金属键帽740和图标符号散射体材料770可以放在真空室(未示出)当中,使得负压差形成,以消除气囊705。
图7F是沿垂直线7-7取得的图4A-4B中所示实施例的特写侧视图,示出了在图标符号散射体材料770被应用、固化和加工之后的金属键帽740。图7G说明了在从处理表面除去之后的金属键帽740。
可以认识到,图5A-5F、6A-6E和7A-7G不一定是按比例绘制的。为了清晰,每个所说明的项的相对高度在有些情况下从根本上被夸大了,以示出构成所说明按键的几层中每一层之间的关系。另外,可以认识到,图标符号散射体材料的应用可以任何各种方式应用。如在每个相关实施例中所说明的,可以认识到,图标符号散射体材料应用到键帽的底表面。在其它实施例中,图标符号散射体材料可以应用到键帽的顶表面。在还有进一步的实施例中,图标符号散射体材料可以选择性地应用。例如,可以应用图标符号散射体材料的个别部分以选择激光切割或激光烧蚀后定义特定图标符号的区域的部分。在其它实施例中,图标符号散射体材料可以以其它方式沉积。例如,图标符号材料可以印刷或以别的方式分层到由激光切割和激光烧蚀定义的体积中。在其它例子中,切割和/或烧蚀后的键帽可以浸入图标符号散射体材料中。
图8A是键帽的顶部平面图,示出了处于关状态下的周界间隙部分880、处于关状态下的图标符号区域部分818(未示出)以及背景区域部分810的选择性照明。在所说明的实施例中可以指出,图标符号部分818不可见。在某些实施例中,当图标符号区域部分818处于关状态时,背景部分810和图标符号区域部分818之间的边界是不可区分的。因此,图8A是在图标符号区域不可见的情况下说明的。在其它实施例中,即使当图标符号或键帽未被照亮时,图标符号也在键帽上可见。
图8B是键帽的顶部平面图,示出了处于关状态下的周界间隙部分880和处于开状态下的图标符号区域部分818的照明。与图8A相反,图标符号区域部分818是可见的并且可以与背景区域810区分。图8C是键帽的顶部平面图,示出了处于开状态下的周界间隙部分880和图标符号区域部分818的照明。
虽然图8A-8C说明了键帽受照部分的各种组合,但是可以认识到,附加的或者更少的组合是预期的。还可以认识到,同一键盘上的各个按键可以单独地、顺序地、以不同亮度、以变化的持续时间、以不同或相似的颜色等被照亮。
图9是说明用于制造受照输入装置的样本方法的操作的流程图。该过程可以通过选择被释放的(liberated)键帽在操作900开始。在某些实施例中,操作900可能需要在单独的工艺中选择从母板释放的键帽,或者作为选择,操作900可能需要从母板释放键帽。
接下来,该过程可以继续到操作910,以确定期望的图标符号形状。如以上所指出的,图标符号可以采取适于所使用的键盘的任何语言的任何数字、符号或字母的形式。例如,在一种实施例中,图标符号可以采取英文字母或符号的形式,或者,图标符号可以采取简体中文的字符的形式。在进一步的实施例中,图标符号可以采取诸如电源符号、弹出符号或播放/暂停符号的功能符号的形式。可以认识到,图标符号可以包括任何符号、字符、字形或艺术图。
接下来,过程可以继续到操作920,以确定是否需要桥或孤岛来考虑适当说明910中选定的图标符号所需的一个或多个字谷。如以上所指出的,字谷是字形周界中被包住的阴性空间。一旦确定了桥和孤岛的数量,操作920的过程就可以通过选择性定位桥来继续,以便最高效地支撑孤岛。
接下来,如果按照操作920至少一个桥和孤岛对操作910中选定的图标符号是需要的,则过程可以继续到操作930,其中激光切割设备切穿在操作910中选定的金属键帽。激光切割器可以留下用于桥和孤岛的区域。
接下来,过程可以继续到操作940,其中激光烧蚀装置减小在操作930中留下的桥的厚度。桥应当减小到的厚度可以从实施例到实施例有所不同。
返回操作920,如果操作确定不需要桥或孤岛(即,在操作910中选定的图标符号不包含字谷),则过程可以继续到操作950,其中激光切割器可以用来切割在操作910中选定的图标符号的整个形状。
从操作950或者操作940,过程可以继续到操作960,其中图标符号散射体材料可以应用到键帽。如以上所指出的,材料可以以任何数量的方式应用。
一旦图标符号散射体材料应用到键帽,过程就可以继续到操作970,其中过多的气囊被除去。如以上所指出的,不想要的气囊可以在真空室、高压釜室或者任何其它合适的工艺中被除去。
其后,过程可以继续到操作980,其中图标符号散射体材料被固化。在操作980,金属键帽和图标符号散射体可以放到固化条件下,使得图标符号散射体材料可以以基本永久性的方式硬化和/或粘到金属键帽。固化条件可以依赖于为图标符号散射体选定的材料、为金属键帽选定的材料或者其它因素而不同。例如,固化条件可以包括特定波长的紫外线光、暴露给热或者暴露给压力。该过程可以在操作980结束。
可以认识到,虽然以上公开了许多实施例,但是图9中给出的操作是示例性的并且因此不是详尽的。还可以认识到,备选的操作次序或者附加的或更少的操作可以用来完成这里预期的方法。
当本发明的组件或模块完全或部分地利用软件实现时,在一种实施例中,这些软件元件可以实现为与能够执行关于其所述的功能性的计算或处理模块一起操作。
虽然以上公开内容是就各种示例性实施例和实现来描述的,但是应当理解,在一个或多个个别实施例中描述的各种特征、方面和功能性就其适应性而言不限于关于其描述它们的特定实施例,而是可以单独地或者以各种组合应用到本发明的一个或多个其它实施例,不管这种实施例是否已描述以及这种特征是否作为所述实施例的一部分给出。因此,本发明的广度和范围不应当由以上所述的任何示例性实施例限制而是由这里给出的权利要求来限定。
Claims (21)
1.一种用于和计算设备一起使用的受照输入装置,包括:
多个按键,每个按键都包括:
完全由金属形成的并且具有定义所述按键外表面的顶表面的金属键帽,所述金属键帽具有背景区域、孤岛部分和桥部分,所述桥部分将所述背景区域连接到所述孤岛部分,所述桥部分相对于所述背景区域具有减少的厚度;
穿过所述金属键帽定义并且与所述顶表面相交的图标符号孔,所述图标符号孔至少被所述桥部分和所述孤岛部分定义;
在图标符号孔中且与所述顶表面齐平的图标符号散射体材料;
配置为支撑金属键帽的可压缩剪刀机构;以及
能够在开状态和关状态操作的光源,所述光源定向为将光透射通过图标符号孔;
其中所述金属键帽和图标符号散射体材料被固化使得图标符号散射体材料被固化到所述金属键帽。
2.如权利要求1所述的受照输入装置,其中开状态包括键帽周界照明模式,在所述键帽周界照明模式中,光源在金属键帽周界附近发射光。
3.如权利要求1所述的受照输入装置,其中开状态包括图标符号照明模式,在所述图标符号照明模式中,光源将光透射通过图标符号散射体材料并通过图标符号孔。
4.如权利要求1所述的受照输入装置,其中金属键帽由铝形成。
5.如权利要求1所述的受照输入装置,其中图标符号散射体材料配置为散射透射通过图标符号孔的光。
6.如权利要求1所述的受照输入装置,其中金属键帽被阳极化处理。
7.如权利要求1所述的受照输入装置,其中图标符号孔是利用激光切割工艺在金属键帽中形成的。
8.如权利要求1所述的受照输入装置,其中图标符号孔是利用激光烧蚀工艺在金属键帽中形成的。
9.如权利要求1所述的受照输入装置,其中光源包括发光二极管。
10.如权利要求1所述的受照输入装置,其中图标符号散射体材料的一部分与顶表面共面。
11.如权利要求10所述的受照输入装置,其中所述桥部分具有比所述孤岛部分小的厚度。
12.如权利要求11所述的受照输入装置,其中所述桥部分是利用激光烧蚀工艺形成的。
13.一种用于制造照亮键盘的透光键帽的方法,包括:
在金属键帽中形成图标符号孔的至少一部分以及在所述图标符号孔中形成所述金属键帽的至少一个桥部分,其中所述至少一个桥部分连接到所述图标符号孔中的所述金属键帽的孤岛部分,所述桥部分相对于所述孤岛部分具有减少的厚度;
在图标符号孔中沉积半透明的图标符号散射体材料;
把金属键帽和图标符号散射体材料暴露给固化条件,由此固化图标符号散射体材料;
平滑剩余的图标符号散射体材料,使得固化后的图标符号散射体材料与所述金属键帽的外表面形成基本连续的表面;以及
平滑剩余的图标符号散射体材料,使得固化后的图标符号散射体材料与所述金属键帽的底表面形成基本连续的表面。
14.如权利要求13所述的方法,还包括斜切金属键帽的边缘。
15.如权利要求14所述的方法,还包括在金属键帽下面放置发光元件,使得从所述发光元件发射的光透射通过半透明的图标符号散射体材料并通过图标符号孔。
16.如权利要求13所述的方法,其中图标符号孔是利用激光切割工艺切割的。
17.如权利要求13所述的方法,其中图标符号孔是利用激光烧蚀工艺切割的。
18.如权利要求13所述的方法,其中所述金属键帽在除了所述至少一个桥部分以外的位置具有均匀厚度。
19.一种键盘,包括:
多个按键,每个按键都包括键帽,所述键帽包括:
具有均匀厚度并且定义以下的金属顶层:
孤岛部分,部分地定义图标符号孔;以及
桥部分,将所述孤岛部分连接到所述金属顶层的周围部分,所述周围部分具有第一厚度,所述桥部分具有第二厚度,所述第二厚度小于所述第一厚度;以及
定位在所述图标符号孔内并且至少部分地围绕所述桥部分的散射体填充物,所述散射体填充物与所述金属顶层的外表面齐平;
所述多个按键下面的光发射层;以及
包括多个电气开关的电气开关层,所述多个电气开关中的每个电气开关在所述多个按键中的对应一个按键下面;
其中所述键帽和散射体填充物被固化使得散射体填充物被固化到键帽。
20.如权利要求19所述的键盘,其中光发射层包括多个发光二极管。
21.如权利要求19所述的键盘,其中所述孔是部分地通过激光切割工艺并且部分地通过激光烧蚀工艺打开的。
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