CN104769528A - 具有连杆机构的触摸表面组件 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的实施例的键组件包括底座、键帽、偏压机构、第一连杆机构和第二连杆机构。键帽沿压制方向与底座间隔开，且构造成相对于底座在未压制位置与压制位置之间移动。未压制位置和压制位置沿压制方向分开第一量，且沿正交于压制方向的侧向方向分开第二量。第一量与第二量至少相当，且不大于第二量的两倍。偏压机构构造成远离底座偏压键帽。第一连杆机构和第二连杆机构可旋转地联接到底座和键帽上。

Description

具有连杆机构的触摸表面组件
优先权信息
本申请请求享有2013年3月14日提交的美国非临时专利申请序列第13/802,941号和2012年8月6日提交的美国临时专利申请序列第61/680,255号的优先权，这两个申请通过引用并入本文中。
技术领域
本发明总体上涉及电子装置。
背景技术
可压制的触摸表面(可以被压制的触摸表面)广泛用于多种输入装置，包括作为用于小键盘或键盘的键或按钮的表面，以及作为触摸板或触摸屏的表面。期望的是改善这些输入系统的可用性。
图2示出了与在由金属咬合顶或橡胶顶启用的多个键中存在的"闪弧（snapover）"触觉响应相关联的示例性触觉响应曲线的图表200。具体而言，图表200涉及通过键的触摸表面施加至使用者的力，以及键位移量(相对于其未压制位置的移动)。施加至使用者的力可为沿特定方向（如正或负压制方向）的总力或总力的一部分。类似地，键位移量可为沿特定方向（如正或负压制方向）的键行进总量或其一部分。
力曲线210示出了利用在不同键位移量处的四个橡胶顶的描述代表的四个键压制状态212,214,216,218。在没有压制力施加到键上且键处于未压制位置(即，"准备"位置)时，键处于"未压制"状态212。响应于压制输入，键最初这样进行响应：具有一些键位移以及增大施加至使用者的反作用力。反作用力随键位移量而增大，直到其在"峰值"状态214中达到局部最大"峰值力"F1。在峰值状态214中，金属咬合顶将要咬合，或橡胶顶将要溃缩。在键帽、咬合顶或橡胶顶或随键帽移动的其它键构件以局部最小"接触力"F2产生与键的底座(或附接到底座上的构件)的初始物理接触时，键处于"接触"状态216。当键行进经过"接触"状态且机械地触底时（如，通过压缩由橡胶顶启用的键中的橡胶顶），键处于"底部"状态218。
闪弧响应由反作用力曲线的形状及其相关联的幅值来限定，所述反作用力曲线受变量如变化率(其达到峰值和谷值)影响。峰值力F1和接触力F2之差可称为"咬合"。"咬合比"可确定为(F1-F2)/F1(或如果期望进行百分比类型的量度，则为100*(F1-F2)/F1)。
发明内容
论述了用于触摸表面组件的技术。还论述了利用触摸表面组件启用的键盘和其它装置。示例性键组件实施方式包括底座、键帽、偏压机构、第一连杆机构和第二连杆机构。键帽沿压制方向与底座间隔开，且构造成相对于底座在未压制位置与压制位置之间移动。未压制位置和压制位置沿压制方向分开第一量，且沿正交于压制方向的侧向方向分开第二量。第一量至少与第二量相当，且不大于第二量的两倍。偏压机构构造成远离底座偏压键帽。第一连杆机构可旋转地联接到底座上，且可旋转地联接到键帽上。第二连杆机构可旋转地联接到底座上，且可旋转地联接到键帽上。响应于施加到键帽上的压制力，偏压机构阻止键帽朝压制位置移动，且在朝压制位置引导键帽时第一连杆机构和第二连杆机构一起将键帽相对于底座保持在大致恒定的定向。响应于除去压制力，偏压机构朝未压制位置偏压键帽。
附图说明
下文将连同附图来描述本发明的示例性实施例，附图不必按比例，除非另外指出，附图中相似的标记表示相似的元件，以及：
图1示出了结合根据本文所述的技术构造的基于键的触摸表面的一个或多个实施方式的示例性键盘；
图2为特征为由金属咬合顶或橡胶顶启用的许多键的示例性触觉响应的图表；
图3A-3B为根据本文所述的技术构造的第一示例性触摸表面组件的简化侧视图；
图4示出了根据本文所述的技术的示例性键盘的分解视图；
图5A-5B为根据本文所述的技术构造的第二示例性触摸表面组件的简化侧视图；
图6示出了根据本文所述的技术的示例性触摸表面组件的简化分解视图；
图7示出了根据本文所述的技术的另一个示例性触摸表面组件的简化分解视图；
图8A-8B示出了根据本文所述的技术的实施例的使用成形线的触摸表面组件的一部分；
图9示出了用于形成具有成形线的触摸表面组件的方法；以及
图10A-10B示出了根据本文所述的技术的实施例的使用活铰链的触摸表面组件的一部分。
具体实施方式
以下详细描述在性质上仅为示例性的，且不旨在限制本发明或本发明的应用和使用。
本发明的各种实施例提供了输入装置和方法，其具有改善的可用性、较薄的装置、容易组装、较低成本、更灵活的工业设计，或它们的组合。这些输入装置和方法涉及可压制的触摸表面，其可结合到任何数目的装置中。作为一些实例，可压制的触摸表面可实施为触摸板、触摸屏、键、按钮的表面，以及任何其它适合的输入装置的表面。因此，可结合可压制的触摸表面的装置的一些非限制性实例包括所有尺寸和形状的个人计算机，如，台式计算机、膝上型计算机、上网本、超极本、平板计算机、电子书阅读器、个人数字助理(PDA)和蜂窝电话，包括智能电话。附加的示例性装置包括数据输入装置(包括远程控制器、集成键盘或小键盘（如，便携式计算机内的那些），或外围键盘或小键盘（如，平板计算机壳中存在的那些），或独立小键盘、控制面板和计算机鼠标)，以及数据输出装置(包括显示屏和打印机)。其它实例包括远程终端、电话亭、销售点的装置、视频游戏机(例如，视频游戏控制台、便携式游戏装置等)和媒体装置(包括录音机、编辑器和播放器，如电视机、机顶盒、音乐播放器、数字相框和数字摄像机)。
本文的论述很大程度上集中于矩形触摸表面。然而，许多实施例的触摸表面可包括其它形状。示例性形状包括三角形、四边形、五边形、具有其它数目的边的多边形、类似于具有圆角或非线性边的多边形的形状、具有曲线、长形或圆形椭圆环的形状、具有任何以上形状的部分的组合形状、具有凹入或凸出特征的非平面形状，以及任何其它适合的形状。
此外，尽管本文的论述很大程度上集中于作为经历刚性本体运动的顶部的刚性本体的触摸表面上，但一些实施例可包括在变形的柔性本体顶部的触摸表面。"刚性本体运动"在本文中用于表明由整个本体的平移或旋转占主导的运动，其中本体的变形可忽略。因此，触摸表面的任何两个给定点之间的距离变化远小于本体的平移或旋转的相关量。
另外，在各种实施方式中，可压制的触摸表面可包括阻挡光通过的不透明部分，允许光通过的半透明或透明部分，或两者。
图1示出了结合根据本文的技术构造的多个(两个或更多个)可压制的基于键的触摸表面的示例性键盘100。示例性键盘100包括由键盘框130包绕的不同尺寸的多排键120。即便键120并未由此在图1中标记出，但键盘100具有QWERTY布局。其它键盘实施例可包括不同的物理键形状、键尺寸、键位置或定向，或不同的键布局，如DVORAK布局或设计成结合专用应用程序或非英文语言设计的布局。在一些实施例中，键120包括键帽，其为刚性本体，如，刚性矩形本体，其具有较大的宽度和大于深度的幅度(深度沿Z方向，如下文所述的)。另外，其它键盘实施例可包括根据本文所述的技术构造的基于单个可压制的键的触摸表面，使得这些其它键盘实施例的其它键以其它技术构造。
“定向”术语在这里结合图1介绍，但大体上适于本文的其它论述和其它图，除非另外指出。该术语介绍还包括与任意笛卡尔坐标系相关联的方向。箭头110指出了笛卡尔坐标系的正向，但并未指出坐标系的原点。原点的限定对于理解本文所述的技术来说不是必需的。
包括构造成由使用者压制的露出的触摸表面的键盘100的面在本文中称为键盘100的"顶部"102。使用由箭头110指出的笛卡尔坐标方向，键盘100的顶部102在相对于键盘100的底部103来说的正Z方向上。在键盘100在使用中处于桌面上时通常更接近使用者的身体的键盘100的部分称为键盘100的"前部"104。在QWERTY布局中，键盘100的前部104离空格键较近，且离字母数字键较远。使用由箭头110指出的笛卡尔坐标方向，键盘100的前部104在相对于键盘100的后部105的正X方向上。在典型的使用定向中，其中键盘100的顶部102面向上且键盘100的前部104面朝使用者，键盘100的"右侧"106位于使用者的右侧。使用由箭头110指出的笛卡尔坐标方向，键盘100的右侧106在相对于键盘100的"左侧"107的正Y方向上。在顶部102、前部104和右侧106被这样限定的情况下，也限定了键盘100的"底部"103、"后部"105和"左侧"107。
使用该术语，键盘100的压制方向处于负Z方向，或朝键盘100的底部竖直地向下。X方向和Y方向正交于彼此，且正交于压制方向。X方向和Y方向的组合可限定正交于压制方向的无限数目的附加侧向方向。因此，示例性侧向方向包括X方向(正和负)、Y方向(正和负)，以及分量在X方向和Y方向两者而不在Z方向的组合侧向方向。在任何这些侧向方向的运动分量有时在本文中称为"平面（状的）"，因为此侧向运动分量可认作是在正交于压制方向的平面上。
键盘100的一些或所有键构造成在沿压制方向和沿正交于压制方向的侧向方向间隔开的相应未压制位置与压制位置之间移动。即，这些键的触摸表面呈现出具有沿负Z方向和沿侧向方向的分量的运动。在本文所述的实例中，为了便于理解，侧向分量通常为在正X方向或负X方向上。然而，在各种实施例中，且在根据需要来再定向选择键元件的情况下，未压制位置与压制位置之间的侧向分离可仅为在正或负X方向上，仅为在正或负Y方向上，或在X方向和Y方向两者上的分量的组合。
因此，键盘100的这些键可描述为呈现出从未压制位置到压制位置的"对角"运动。该对角运动为包括"Z"(或竖直)平移分量和侧向(或平面)平移分量两者的运动。由于该平面平移与触摸表面的竖直行进一起发生，故其可称为对触摸表面的"竖直行进的平面平移响应性"，或"竖直-侧向行进"。
键100的一些实施例包括具有水平键的键盘，其在正常使用期间被压制时在经过其相应的竖直-侧向行进的定向上保持大致水平。即，这些水平键的键帽(且因此这些键的触摸表面)呈现出响应于在正常使用期间发生的压制的沿任何轴线的很少或没有旋转。因此，键帽存在很少或没有滚动、俯仰和偏航，且相关联的触摸表面保持相对水平，且在其从未压制位置运动到压制位置期间大致处于相同的定向。
在各种实施例中，与竖直-侧向行进相关联的侧向运动可通过增加对于在压制方向上的给定量的竖直行进来说的总键行进来改善键的触摸感觉。在各种实施例中，竖直-侧向行进还通过给予使用者以触摸表面行进大于实际行进的竖直距离的感受来提高触摸感觉。例如，竖直-侧向行进的侧向分量可将切向摩擦力施加到与触摸表面接触的指垫的皮肤上，且引起使用者察觉为附加竖直行进的皮肤和指垫的变形。这然后产生更大竖直行进的触摸错觉。在一些实施例中，在键在返回行程中从压制位置回到未压制位置还涉及使用侧向运动来模拟更大的竖直行进。
为了允许键盘100的键120具有竖直-侧向行进，键120为键组件的部分，其每个包括如下机构，该机构实现平面平移的机构、通过将相关联的键帽保持在未压制位置来准备好键120、且使键120回到未压制位置。一些实施例还包括用于调平键帽的机构。一些实施例利用针对各个功能的单独的机构来实现这些功能，而一些实施例使用同一机构实现了两个或更多个这些功能。例如，"偏压"机构可提供准备功能、返回功能或准备功能和返回功能两者。提供准备功能和返回功能两者的机构在本文中称为"准备/返回"机构。作为另一个实例，调平/平面平移实现机构可调平和实现平面平移。作为另一个实例，其他的功能组合可由同一机构提供。
键盘100可使用用于检测键盘100的键的压制的任何适合的技术。例如，键盘100可使用基于常规电阻膜片开关技术的键开关矩阵。键开关矩阵可置于键120下方，且构造成生成信号以在键120被压制时表明键压制。作为备选，示例性键盘100可使用其它键压制检测技术来检测与键120的位置或运动的细小变化或大变化相关联的任何变化。示例性键压制检测技术包括各种电容、电阻、电感、磁性、力或压力、线性或角应变或位移、温度、气味、超声、光和其它适合的技术。利用这些技术中的许多种，可限定一个或多个预设或可变的阈值，以用于识别压制和释放。
作为特定实例，电容传感器电极可设置在触摸表面下方，且检测由触摸表面的压制状态中的变化引起的电容变化。电容传感器电极可使用基于传感器电极与触摸表面之间的电容耦合中的变化的"自我电容"(或"绝对电容")感测方法。在一些实施例中，触摸表面是部分或完全传导的，或传导元件附接到触摸表面上，且保持在恒定电压（如，系统接地）下。触摸表面的位置变化改变触摸表面下方的传感器电极附近的电场，因此改变了测量的电容耦合。在一个实施方式中，绝对电容感测方法利用下覆触摸表面的电容传感器电极操作，相对于基准电压(例如，系统接地)来调制传感器电极，且检测该传感器电极与触摸表面之间的电容耦合，以测量触摸表面的压制状态。
一些电容实施方式使用基于传感器电极之间的电容耦合的变化的"交互电容"(或"跨越电容")感测方法。在各种实施例中，触摸表面邻近传感器电极的迫近度改变了传感器电极之间的电场，因此改变了测得的电容耦合。触摸表面可为传导性或非传导性的，电驱动的或浮动的，只要其运动引起传感器电极之间的电容耦合中的可测量的变化。在一些实施方式中，跨越电容感测方法通过检测一个或多个发射器传感器电极(也为"发射器")与一个或多个接收器传感器电极(也为"接收器")之间电容耦合来操作。发射器传感器电极可相对于基准电压(例如，系统接地)调制，以传输发射器信号。接收器传感器电极可相对于基准电压保持大致恒定，以便于接收所得的信号。所得的信号可包括对应于一个或多个发射器信号和/或一个或多个环境干涉源(例如，其它电磁信号)的影响。传感器电极可为专用发射器或接收器，或可构造成执行发射和接收两者。
在一个实施方式中，跨越容器感测方法利用下覆具有触摸表面、一个发射器和一个接收器的构件的两个电容传感器电极来操作。由接收器接收到的所得的信号受发射器信号和具有触摸表面的构件的位置影响。
在一些实施例中，用于检测触摸表面压制的传感器系统还可检测预先压制。例如，电容传感器系统还可能检测到使用者轻微接触触摸表面，且将其与触摸表面的压制进行区分。这种系统可支持多级触摸表面输入，这可不同地响应于轻触和压制。
一些实施例构造成通过力对传感器信号的影响来测量施加到触摸表面上的力的量。即，触摸表面的下压量与一个或多个特定传感器读数相关联，使得压制力的量可从传感器读数确定。
在一些实施例中，用于感测的基底还用于提供与触摸表面相关联的背光。作为特定实例，在使用下覆触摸表面的电容传感器的一些实施例中，电容传感器电极设置在半透明或透明电路基底上，如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、另一聚合物或玻璃。这些实施例中的一些使用电路基底作为用于背光照射出可通过触摸表面看到的符号的光导系统的一部分。
图1还示出了下文将论述的相对于键盘100的键122截取的截面线A-A'。
键盘100可整体结合到膝上型计算机中，其包括由具有用于响应键压制的适合的处理器可执行指令的一个或多个IC(集成电路)形成的一个或多个处理系统。这些指令指示适合的IC来操作键盘传感器，以确定键是否被压制(或压制的程度)，且向膝上型计算机的主CPU提供压制状态的指示或向膝上型计算机的使用者提供压制状态的响应。
尽管本文所述的方向术语“竖直-侧向行进”、“感测技术”和“实施方式选择”集中于键盘100，但这些论述容易地类推到本文所述的其它触摸表面和装置。
根据本文所述的技术的各种实施例（包括没有金属咬合顶或橡胶顶的实施例）提供了类似于图2的曲线210的力响应曲线。许多触觉键盘的键实施例使用不小于0.4且不大于0.6的咬合比。其它触觉键盘的键实施例可使用这些范围外的咬合比，如，不小于0.3且不大于0.5，以及不小于0.5且不大于0.7。
其它实施例提供了具有其它形状的其它响应曲线，包括具有呈线性或非线性的力与键的行进的关系的那些。示例性非线性关系包括分段线性的那些、包含线性区段和非线性区段的那些，或具有恒定变化的斜率的那些。力响应曲线还可为非单调的、单调的或严格单调的。
例如，根据本文所述的技术制作的键120可构造成提供由曲线210所示的响应，或任何适合的响应曲线。施加到使用者上的反作用力可相对于键的总行进量、沿压制方向的键的行进量，或沿侧向方向的键的行进量来线性地或非线性地增大。作为特定实例，施加的力可相对于键行进量以恒定斜率增大直到相对于其未压制位置的力或键移动的第一量，且然后平稳(具有恒定的力)或减小直到力或键移动的第二量。
图3A-3B为第一示例性触摸表面组件的简化截面视图。 键组件300可用于实施各种键，包括键盘100的键122。在其中图3A-3B绘出键122的实施例中，这些图示出了键122的A-A'截面视图。 图3A示出了处于未压制位置的示例性键组件300，且图3B示出了处于压制位置的相同的键组件300。键组件300还可用于使用键的其它装置，包括除键盘100之外的键盘和任何其它适合的使用键的装置。此外，类似于键组件300的组件可用于启用非键触摸表面组件，如按钮、不透明的触摸板、触摸屏，或本文所述的任何启用触摸的系统。
键组件300包括使用者可见且构造成由使用者压制的键帽310、准备/返回机构320和底座340。键帽310的未压制和压制位置沿压制方向和正交于压制方向的第一侧向方向间隔开。压制方向类似于在没有侧向键运动的常规键盘中存在的键运动，处于负Z方向，且为压制和键运动的主要方向。在许多键盘中，压制方向正交于键的键帽或底座的触摸表面，使得使用者将认为压制方向是朝底座向下。
键组件300的构件可由任何适合的材料制成，包括塑料，如，聚碳酸酯(PC)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、尼龙和乙缩醛，金属，如钢和铝，弹性体如橡胶，以及各种其它材料。在各种实施例中，键帽310构造成是大致刚性的，使得键帽310的触摸表面对于独立的人类感官来说看起来是在正常操作期间随在其未压制位置与压制位置之间的刚性本体运动进行移动。
准备/返回机构320为一类"偏压机构"，其提供了准备和返回功能两者。准备/返回机构320在键压制操作的至少一部分期间物理地偏压键帽310。将注意的是，如果其在键压制操作的至少一部分期间偏压键帽310，则仅提供准备或返回功能的机构还可称为"偏压机构"。准备/返回机构320构造成在其未压制位置保持键帽310，以便键帽310准备由使用者压制。此外，准备/返回机构320还构造成响应于对键帽310的压制力的释放来使键帽310部分地或完全地回到未压制位置。压制力的释放可为压制力的除去，或压制力的充分减小，使得键组件能够使键帽310回到未压制位置，这是正常操作。在图3的示例性实施例中，键组件300使用磁性耦合的构件322,324来形成准备/返回机构320。磁性耦合构件322,324可都包括磁体，或一个可包括磁体，而另一个包括磁性耦合的材料，如，含铁材料。尽管磁性耦合的构件322,324分别示为单个矩形形状，但磁性耦合构件322,324中的任一者或两者可包括非矩形截面，或包括具有相同或不同截面的多个磁性耦合子构件。例如，磁性耦合构件322或324可包括抵靠含铁U形子构件的中心部分设置的磁性盒形子构件。
在一些实施方式中，磁性耦合构件322物理地附接到邻近键帽310的框或底座上。磁性耦合的构件324物理地附接到键帽上，且与磁性耦合的构件322磁性地相互作用。磁性耦合的构件322,324的物理附接可为直接的或间接的(经由一个或多个中间构件而间接地)，且可通过压配合、粘合剂或任何其它技术或技术组合来实现。克服磁性耦合(例如，克服磁性吸引或排斥)的键帽上所需的压制力的量可基于涉及的磁性耦合构件322,324的尺寸、类型、形状和位置被定制。
键组件300包括平面平移实现(PTE)机构330，其构造成在其在未压制位置与压制位置之间移动时将平面平移给予键帽310，使得侧向运动的非零分量出现。PTE机构330由键帽310和底座340的部分形成，且包括设置在底座340上的四个斜面(在图3A-B中可看到两个斜面331,332)。这四个斜面定位成使得它们在组装键组件300时邻近键帽310的转角。在图3A-B中所示的实施例中，这四个斜面(包括斜面331,332)为与底座340成角度地定位的简单的倾斜平斜面。这四个斜面(包括斜面331,332)构造成物理地接触设置在键帽310的下侧上的对应的斜面接触特征(在图3A-B中可见两个斜面接触特征311,312)。 键帽310的斜面接触特征可为任何适合的形状，包括匹配底座340上的那些斜面的斜面。
响应于沿压制方向向下施加到键帽310的触摸表面上的压制力，底座340上的斜面(包括斜面331,332)提供反作用力。这些反作用力法向于斜面，且包括引起键帽310呈现出侧向运动的侧向分量。与框或其它适合的构件(未示出)中的其它特征匹配的斜面和一些固持或对准特征有助于固持和调平键帽310。即，它们保持键帽310免于与斜面分开，且在从未压制位置行进至压制位置时大致处于相同定向。
如图3A-B中所示，键帽310响应于施加到键帽310的顶部上的足够大的压制力来沿压制方向(负Z方向)移动。结果，键帽310由于与斜面相关联的反作用力而沿侧向方向(沿正X方向)和沿压制方向(沿负Z方向)移动。在键帽310从未压制位置移动至压制位置时，键帽310的斜面接触特征(例如，311,312)骑在底座340的斜面(例如，331,332)上。键帽310的该运动使磁性耦合构件322,324相对于彼此移动，且改变其磁性相互作用。
图3B示出了处于压制位置的键帽310。对于键组件300，键帽310在其直接地或间接地接触底座340或移动足够远而作为键压制被感测到时移动至压制位置。图3A-B并未示出用于检测键帽310的压制状态的传感器，且此传感器可基于如上文所述的任何适合的技术而定。
当释放压制力时，准备/返回机构320使键帽310回到其未压制位置。磁性耦合构件322,324之间的吸引力使键帽310在斜面(包括斜面331,322)上朝未压制位置后退。
使用磁力的许多实施例使用了永磁体。示例性永磁体以从最强磁强度到最弱的顺序包括：钕铁硼、钐钴、铝镍钴合金和陶瓷。钕基磁体为稀土磁体，且为由稀土元素的合金制成的很强的磁体。备选的实施方式包括其它稀土磁体，非稀土永磁体和电磁体。
尽管键组件300使用磁性耦合构件来形成其准备/返回机构320，但各种其它技术可替代使用或除其它实施例中的此类磁性技术之外使用。此外，单独的机构可用于单独地实现准备功能和返回功能。例如，一个或多个机构可将键帽保持在其准备位置，且一个或多个其它机构可使键帽返回其准备位置。其它准备、返回或准备/返回机构的实例包括卡扣弹性体结构、咬合金属顶、偏转塑料或金属弹簧、伸展的弹性带、弯曲的悬臂梁等。此外，在一些实施例中，准备/返回机构推动(替代拉动)键帽310来阻止键帽运动至压制位置或使其回到未压制位置。此类实施例可使用磁性排斥或给予推力的任何其它适合的技术。
键组件300的构件的许多改动和添加是可能的。例如，其它实施例可包括更少或更多的构件。作为特定实例，另一个键组件可结合任何数目的附加美观或功能构件。一些实施例包括提供如下功能的框，如，从视线中隐藏一些键组件、保护键组件的其它构件、有助于固持或引导键组件的触摸表面，或一些其它功能。
作为另一个实例，其它实施例可包括不同的键帽、准备机构、返回机构、PTE机构、调平机构或底座。作为特定的实例，键帽310、底座340或未示出的另一个构件可包括有助于引导或固持键帽310的凸起、凹部或其它特征。作为另一个特定实例，一些实施例使用非斜面技术来替换(除其之外)斜面来实现平面平移。示例性的其它PTE机构包括各种联动系统、凸轮、钉和槽口、支撑表面和其它运动对准特征。
作为又一个实例，尽管PTE机构330在图3A-B中示为具有设置在底座340上的斜面和设置在键帽310上的斜面接触特征，但其它实施例可具有设置在键帽310上的一个或多个斜面和设置在底座340上的斜面接触特征。另外，PTE机构330在图3A-B中示为具有带简单的倾斜平斜面轮廓的斜面331,332。然而，在各种实施例中，PTE机构330可使用其它轮廓，包括具有线性、分段线性或非线性区段的那些，具有简单或复杂曲线或表面的那些，以及包括各种凸起和凹入特征的那些。类似地，键帽310上的斜面接触特征可为简单或复杂的，且可包括线性、分段线性或非线性区段。作为一些特定实例，斜面接触特征可包括简单的斜面、球的部分、圆柱的区段等。此外，键帽310上的斜面接触特征可产生与底座340上的斜面(包括斜面331,332)的点、线或面接触。本文使用"斜面轮廓"来表明用于PTE机构的任何斜面的表面的轮廓。在一些实施例中，单个键盘可使用多个不同的斜面轮廓，以便提供用于不同键的不同触觉响应。
作为另一个实例，调平其触摸表面的实施例可使用各种调平技术，其不使用相关联的PTE机构、使用所述PTE机构的部分或全部。
图4示出了根据本文所示的技术的示例性键盘构造400的分解视图。类似键盘构造400的构造可用于实施任何数目的不同键盘，包括键盘100。从键盘的顶部到底部，框420包括多个孔口，各种尺寸的键帽410可在最终组件中通过所述孔口来通达。磁性耦合的构件422,424分别附接到键帽410或底座440上。底座440包括构造成引导键帽410的运动的多个PTE机构(示为底座440上的简单的矩形)。底座440下方的是键传感器450，其包括设置在一个或多个基底上的一层或多层电路。
各种细节已经为了易于理解而简化。例如，未示出可用于将构件连结在一起的粘合剂。另外，各种实施例可具有比键盘构造400中示出的构件更多或更少的构件，或构件可为不同顺序。例如，底座和键传感器450可组合成一个构件，或在层叠顺序方面进行互换。
图5A-B示出了触摸表面组件的另一个实施例的简化截面视图。具体而言，图5A-B示出了键组件500，其可用于实施键盘100的键122，且示出了键122的A-A'截面视图。还示出了手指515来有助于表达定向。图5A示出了处于未压制位置的键组件500，且图5B示出了处于压制位置的相同的键组件500。键组件500还可用于使用键的其它装置，包括除键盘100之外的键盘和任何其它适合的使用键的装置。此外，类似于键组件500的组件可用于启用非键可压制触摸表面组件，如按钮、不透明的触摸板、触摸屏，或本文所述的任何启用触摸的系统。
键组件500包括使用者可看到且构造成由使用者压制的键帽510、准备/返回机构520，以及底座540。准备/返回机构520包括磁性耦合构件522,524。键组件500的键帽510、准备/返回机构520和底座540类似于键组件300的键帽310、准备/返回机构320和底座340。因此，键组件300的这些构件的描述和相关的变型和备选方案也容易应用于键组件500的这些类似的结构。作为键组件300的论述用于键组件500的示例性应用，准备/返回机构520可称为偏压机构，且其构造成远离底座540来偏压键帽510。另外，磁性耦合构件522,524使得准备/返回机构520能够使用磁力来偏压键帽510。响应于施加到键帽510上的压制力，准备/返回机构520阻止朝压制位置的键帽移动。并且，响应于压制力的除去，准备/返回机构520朝未压制位置偏压键帽510。此外，准备/返回机构520的任何数目的变型都是可能的，包括连同准备/返回机构320所述的任何一个。
键组件500的一些实施例还包括与键组件330的PTE机构不同的PTE机构530。PTE机构530基于替代斜面的连杆机构。PTE机构530包括可旋转地联接到底座530和键帽510上的第一连杆机构531，以及可旋转地联接到底座540和键帽510上的第二连杆机构532。可旋转的联接可以以任何数目的方式来实现。图5A-B中的具体叙述示出了没有中间构件或复杂接头。其将第一连杆机构531示为包括在第一底座回转接头541处可旋转地联接到底座540上的第一底座联接部分，以及在第一键帽回转接头511处可旋转地联接到键帽510上的第一键帽联接部分。其还将第二连杆机构532示为包括在第二底座回转接头542处可旋转地联接到底座540上的第二底座联接部分，以及在第二键帽回转接头512处可旋转地联接到键帽510上的第二键帽联接部分。在其它实施例中，第一连杆机构531或第二连杆机构532具有线性形状，或第一连杆机构531或第二连杆机构532并未与底座540或键帽510直接接触，且通过一个或多个中间构件间接地联接。键帽510、第一连杆机构和第二连杆机构541和底座540在一起形成了联动系统，其限定键帽510所允许的平移和旋转运动。
如图5A中所示，在未压制位置，连杆机构531与底座540形成第一角θ1u，且第二连杆机构532与底座540形成第二角θ2u。第一角θ1u为由底座540与连接第一键帽回转接头511和第一底座回转接头541的线形成的角。类似地，第二角θ2u为由底座540与连接第二键帽回转接头512和第二底座回转接头542的线形成的角。在底座540并非严格的平面的情况下，可使用最佳配合平面或正交于压制方向(负Z方向)的平面。
图5A示出了θ1u大致等于θ2u，第一连杆机构531的长度大致等于第二连杆机构532的长度，且第一键帽回转接头511与第二键帽回转接头512之间的距离大致等于第一底座回转接头541与第二底座回转接头542之间的距离。第一连杆机构531和第二连杆机构532的长度分别在对应的键帽回转接头511,512与底座回转接头541,542之间测得。该构造产生了平行四边形联动系统，且在未压制位置与压制位置之间移动时保持键帽510水平。因此，在朝压制位置引导键帽510时第一连杆机构和第二连杆机构一起将键帽510保持在相对于底座540的大致恒定的定向。第一连杆机构和第二连杆机构还将引导键帽510来沿弧移动，使得键帽510上的点绘出具有半径为一个连杆机构的长度的弧。制造和组装公差将通常引起一定量的非理想响应，但键帽510在未压制位置与压制位置之间移动时将对使用者来说看起来并未围绕任何轴线旋转且保持相同的定向。
图5B示出了处于压制位置的键组件500，其中上文所述的长度和距离并未变化，但第一连杆机构531和第二连杆机构532与底座540之间的角已经变化。如图5A-B中所示，这些压制的键帽角θ1p和θ2p等于彼此，但小于θ1u和θ2u。这些角因此变化了如下量(θ1u-θ1p)和(θ2u-θ2p)。键帽510还沿压制方向(负Z方向)从未压制位置行进至压制位置。使用如图5A-B中所述的标记，键帽510运动的该竖直分量可表示为(hu-hp)。类似地，使用如图5A-B中所示的标记，从未压制位置到压制位置的键帽510运动的侧向分量可表示为(du-dp)。
因此，键帽510沿压制方向移动第一量，且沿正交于压制方向的侧向方向移动第二量。这些第一量和第二量可具有由组件的物理约束允许的任何比率。例如，一个可为另一个的几倍。在一些实施例中，沿压制方向的第一量至少与第二量相当，且不大于沿侧向方向的第二量的两倍。即，第一量等于或大于第二量，且小于或等于第二量的两倍。在一些实施例中，在压制方向上竖直向下的第一量范围在从0.5mm到1.4mm，且沿侧向的第二量范围在从0.25或0.30mm到0.7mm。特定的运动量由组件的特定设计限定。例如，键帽510、连杆机构531和532以及底座540的物理细节对运动施加了一些限制。在一些实施例中，这些或其它构件上的特征或附加构件或机构物理地限制了键帽510的运动。
角θ1u,θ2u,θ1p,θ2p,可为由系统的物理极限允许的任何角。在一些实施例中，在未压制位置，第一连杆机构531或第二连杆机构532与底座540之间的角(θ1u,θ2u)不小于四十五(45)度且小于六十五(65)度。即，θ1u,θ2u中的一者或两者等于或大于45度。在一些实施例中，在压制位置，第一连杆机构531或第二连杆机构532与底座540之间的角(θ1p,θ2p)不小于负五(-5)度，且小于十五(15)度。即，θ1u,θ2u中的一者或两者等于或大于-5度。在许多实施例中，θ1u,θ2u不小于零(0)度。在键组件500的各种实施例中，键帽行进通路和沿不同方向的相关联的位移分量可由θ1u,θ2u,θ1p,θ2p的特定值以及各个连杆机构531,532的回转接头之间的距离限定。
在其它实施例中，相对于上文所述的连杆机构531,532来说的角、长度或距离中的一个或多个可为不同的且不相等的，使得键帽510的运动、角变化、行进的竖直分量或行进的侧向分量偏离上文所述的。在一些实施例中，键组件500的联动系统或其它构件构造成使得键帽510的第一部分的运动不同于键帽510的第二部分。这可通过许多方式来实现，包括使键帽510围绕一条或多条轴线旋转、将顺应性引入到键组件500的一个或多个构件以使得不是所有部分都随刚性本体运动进行移动，等等。
图5A-B并未示出键组件500的宽度(沿Y方向)，且将认识到的是，截面可为恒定的或在宽度上变化。例如，磁性耦合构件522,524可延伸跨过键帽510的宽度的仅一部分。作为另一个实例，键帽510的宽度可小于底座540的宽度。作为又一个实例，图5A-B中所示的连杆机构531的截面可部分地或完全地延伸跨过键帽510的宽度。即，连杆机构531可延伸键帽510的宽度的十分之一或八分之一，且仅位于键帽510的一(左)侧上；或者，连杆机构531可主要延伸跨过键帽510的宽度。类似的选择适用于连杆机构532。
在连杆机构531或连杆机构532延伸跨过仅穿过键帽510宽度的一部分的情况下，以及在连杆机构531,532仅为联接到键帽510和底座540上的PTE530的仅部分的情况下，键帽510大体上具有更大的倾斜可能性。这较大程度地归因于键帽510的一侧上的支撑减小。因此，具有大致比键帽510的宽度更细的连杆机构531或532的多个实施例包括类似于键帽510的相对(右)边缘附近的键组件500的相对(右)侧上的较细的连杆机构的一个或多个附加的连杆机构(未示出)。在存在此类附加连杆机构的实施例中，关于角、长度、距离等的以上描述也同样适用。进一步参照图6到10论述包括延伸其相应的键帽的宽度的大部分的连杆机构的连杆机构的附加实例。
在一些实施例中，键组件500包括用于检测键帽510的压制状态的传感器(未示出)。传感器可使用任何适合的技术，包括本文所示的技术。例如，一个或多个电容传感器电极可设置成与键帽510间隔开，且用于检测由键帽510相对于电容传感器电极的位置变化引起的电容的变化。此外，传感器可构造成主动地检测键帽510的未压制和压制位置，或主动地检测仅压制状态（这假定，未检测到压制状态意味着键帽510未被压制），或反之亦然。
结合图6-8,10来描述附加的示例性键组件和触摸表面组件。这些图省略了与键组件300,500中存在的类似构件相似的许多构件，且与那些键组件300,500的构件相关联的论述可类推至这些附加键或触摸表面组件。可被包括的示例性构件包括用于检测键压制的传感器、提供准备、返回或准备/返回功能的偏压机构，等。此外，针对键组件300,500所述的许多变型和备选方案也可适用于这些不同示例性组件的一些实施例。
图6示出了根据本文所述的技术的示例性触摸表面组件600的简化分解视图。如上文所述，为了清楚起见从图6省略了许多构件，且与键组件300,500相关联的大部分论述可被类推以应用于触摸表面组件600的部分。触摸表面组件600可用于实施类似于本文所述的键组件的键组件，或其可用于实施非键组件。
触摸表面组件600包括可压制的帽610、底座640和四个连杆机构631-634，其分别联接可压制帽610和底座640的不同部分。大体上，连杆机构631-634设置成跨越覆盖可压制的帽610的宽度(沿Y方向)和长度(沿X方向)的大部分的占地面积。这将连杆机构631和633定位在跨过第一键帽的宽度定位的相对的键帽边缘附近，且将连杆机构632和634定位在跨过第一键帽的宽度定位的相对的键帽边缘附近。
对于图6中所示的实例，任何适合的过程都可用于产生所示的构件。然而，底座640适于通过冲压或注入模制来产生，连杆机构631-634适于注入模制或铸造，且可压制的帽610适于注入模制。连杆机构631-634具有分别滑入轴承641-644中的延伸部635-638。轴承641-644形成在底座640中，且其分别与延伸部635-638的联接形成底座回转接头。连杆机构631-634还具有构造成分别捕集延伸部611-614的咬合凹部615-618，以形成可压制的帽回转接头。在操作期间，触摸表面组件600的不同部分类似于其在键组件500中的类似物来起作用。因此，连杆机构631-634相对于可压制的帽610和底座640旋转，且在压制位置与非压制位置之间引导可压制的帽。
图7示出了根据本文所述的技术的另一个示例性触摸表面组件700的简化分解视图。如上文所述，为了清楚起见从图7省略了许多构件，且与键组件300,500相关联的大部分论述可被类推以应用于触摸表面组件700的部分。触摸表面组件700可用于实施类似于本文所述的键组件的键组件，或其可用于实施非键组件。
触摸表面组件700包括可压制的帽710、底座740，以及两个'U'形连杆机构731,732。各个连杆机构731,732均联接到可压制的帽710和底座740的两个不同部分上。连杆机构731具有分别滑动到轴承741,743中的底座延伸部735,737。连杆机构732具有分别滑动到轴承742,744中的底座延伸部736,738。连杆机构731,732与轴承741-744的该联接形成了底座回转接头。该连杆机构731还构造成咬合轴承711,713，且连杆机构732还构造成咬合到咬合轴承712和714中。连杆机构731,732与咬合轴承711-714的该联接形成键帽回转接头。大体上，连杆机构731,732设置成跨越覆盖可压制的帽710的宽度和长度的大部分的占地面积。因此，可发现连杆机构731的部分在跨过可压制的帽710的宽度定位的相对的键帽边缘附近(且对于连杆机构731类似)。
对于图7中所示的实例，任何适合的过程可用于产生所示的构件。然而，底座740适于通过冲压产生，连杆机构731,732适于注入模制，且可压制的帽710适于注入模制。
图7中也示出了电容传感器的跨越电容传感器电极762,764，其构造成检测附接到可压制的帽710上的磁性耦合的构件722。当可压制的帽710在压制位置与未压制位置之间移动时，磁性耦合构件722改变由跨越电容传感器电极762,764检测到的电容耦合。在操作期间，通信地联接到跨越电容传感器电极762,764的处理系统(未示出)驱动它们以产生表示电容耦合的信号。该处理系统或进一步下游的处理器基于那些信号来确定可压制的帽710的压制状态。在操作期间，触摸表面组件700的其它部分类似于键组件500中的其类似物来起作用。
图8A-8B示出了根据本文所示的技术的实施例的使用成形线的触摸表面组件800的一部分。图8A示出了触摸表面组件800的简化分解视图，且图8B示出了从眼球890的位置来看的侧视图。如上文所述，为了清楚起见从图8省略了许多构件，且与键组件300,500相关联的大部分论述可被类推以应用于触摸表面组件800的部分。触摸表面组件800可用于实施类似于本文所述的键组件的键组件，或其可用于实施非键组件。
触摸表面组件800包括可压制的帽810、底座840，以及由成形线启用的两个连杆机构831,832。连杆机构831,832中的各个均联接到可压制的帽810和底座840的两个不同部分上。大体上，连杆机构831,832设置成跨越覆盖可压制的帽810的宽度(沿Y方向)和长度(沿X方向)的大部分的占地面积。
连杆机构831的部分已经滑动到唇部841和843下方的底切部中，所述底切部固持连杆机构831来分别形成底座回转接头871和873。连杆机构831的这些部分可称为"底座联接部分"。唇部841和843在形成于底座840中的凹穴845和847附近。如图8中所示，凹穴845和847在唇部841和843下方与底切部邻接，且由固持特征881分开。凹穴845和847有助于使连杆机构831分别与唇部841和843下方的底切部联接，而不会显著地偏转唇部841和843。因此，唇部841,843和其相应的底切部和底座840的其余部分并未显著地改变形状来容纳底座回转接头。凹穴845和847允许连杆机构831的第一变形部分位于凹穴845中，且然后在唇部841下方滑动，且连杆机构831的第二变形部分位于凹穴847中且在唇部843下方滑动。固持特征881有助于将连杆机构831固持在唇部841,843下方，且限制连杆机构831沿X方向的平移。
类似地，连杆机构832的部分已经滑动到唇部842和844下方的底切部中，以分别形成底座回转接头872和874。连杆机构832的这些部分还可称为"底座联接部分"。唇部842和844在形成于底座840中的凹穴846和848附近。还类似地，凹穴846和848有助于将连杆机构832分别与唇部842和844下方的底切部联接，而基本不偏转唇部842和844。凹穴846和848允许连杆机构832的变形部分在唇部842和844下方滑动。固持特征882有助于将连杆机构832固持在唇部842,844方，且限制连杆机构832沿X方向的平移。
连杆机构831还包含帽回转部分835和837，其分别咬合到咬合凹部811和813中来形成帽回转接头。类似地，连杆机构832还包含帽回转部分836和838，其分别咬合到咬合凹部812和814中来形成帽回转接头。
通过触摸表面组件800来示例化的技术的许多改型是可能的。例如，尽管触摸表面组件800包括包含咬合部分811-814的可压制的帽810，以及包含唇部841-844和相关联的底切部和凹穴845-848的底座840，但一些实施例可将一些或所有这些特征定位在不同构件上。作为特定实例，一些实施例可包括具有用于固持一个或多个成形线的凹穴、底切部和唇部特征的可压制的帽，以及具有用于固持一个或多个成形线的咬合特征的底座。一些实施例可将凹穴、底切部和唇部特征的全部都定位在可压制的帽上且将所有咬合特征定位在底座上，而其它实施例可将凹穴、底切部和唇部特征中的一些定位在可压制的帽上，且一些定位在底座上。
图9示出了用于形成具有成形线的触摸表面组件（如触摸组件800）的方法900。在步骤910中，第一回转接头通过下述操作来形成：首先使第一成形线变形，然后将第一成形线的一部分定位在第一底切部附近的第一凹穴中，且然后将第一成形线的该部分定位在第一底切部中。在步骤920中，第二回转接头以类似方式形成。第二成形先首先变形，然后第二成形线的一部分位于第二底切部附近的第二凹穴中，且然后第二成形线的该部分定位在第二底切部中。定位第一成形线或第二成形线的该部分可通过允许第一成形线或第二成形线不变形来全部或部分地实现。
在步骤930中，第三回转接头通过下述操作来形成：使第一成形线围绕第一回转接头旋转至第一咬合定向且将第一成形线咬合到第一轴承中。在步骤950中，第四回转接头通过下述操作来形成：使第二成形线围绕第二回转接头旋转至第二咬合定向且将第二成形线咬合到第二轴承中。如果第一成形线和第二成形线在步骤910和920中滑动到底切部中处于咬合位置，则可跳过步骤930和940中所示的旋转。
在方法900用于形成键组件类型的触摸表面组件的情况下，步骤910,920,930和940一起将底座联接到键帽上。回转接头中的两个定位于底座上，且回转接头中的另两个位于键帽上。因此，步骤910,920,930和940中的任何都可将成形线与底座或键帽联接。在许多情况下，步骤910和920在相同的构件(底座或键帽)上执行，且步骤930和940在相同的构件(键帽或底座)上执行，但这可视情况认定。例如，步骤910和930可在底座(或键帽)上执行，且步骤920和940可在键帽(或底座)上执行，其中底座和键帽分别具有底切部回转接头和咬合回转接头。
方法900可用于使第一成形线、第二成形线、底座和键帽形成为具有四个回转接头的四边形四杆机构。
方法900的许多变型是可能的。例如，步骤可按任何适合的顺序，且不必为所示的顺序。作为另一个实例，可使用更少或附加的步骤。作为第一特定实例，附加步骤可为提供构造成远离底座偏压键帽的偏压机构。在偏压机构包括磁性吸引的材料的情况下，偏压机构可使用磁力来偏压。作为第二特定实例，附加的步骤可为提供构造成检测键帽的压制状态的电容传感器电极。即，一个或多个电容传感器电极可制造或定位成使得它们可提供信号，处理系统可根据信号确定键帽是否被压制。在一些实施例中，传感器电极能够提供更多信息，如，关于非接触输入、预先压制、部分压制范围等的数据。
图10A-10B示出了根据本文所述的技术的实施例的使用活铰链的触摸表面组件1000的一部分。图10A示出了触摸表面组件1000简化顶部视图，而图10B示出了沿截面线B-B的简化截面。注意，区段B-B'具有单点，且区段实际上示出了在触摸表面组件1000的两个不同侧向区段处的切口。如上文所述，为了清楚起见从图10省略了许多构件，且与键组件300,500相关联的大部分论述可被类推以应用于触摸表面组件1000的部分。
触摸表面组件1000可用于实施类似于本文所述的键组件的键组件，或其可用于实施非键组件。
触摸表面组件1000包括可压制的帽1010(图10A中未示出，但图10B中示出)，底座1040，以及三个连杆机构1031,1032和1033。不同于图7,8A-8B中所示的实施例，且更类似于图6中所示的实施例，两个连杆机构1031和1033支撑可压制的帽1010的一端。并且，更类似于图7,8A-8B中所示的实施例，且不太类似图6中所示的实施例，一个连杆机构1032支撑可压制的帽1010的另一端。在一些实施例中，连杆机构1032进一步分成两个连杆机构。
连杆机构1031-1033分别由两个活铰链启用。连杆机构1031与活铰链1081和1082相关联，连杆机构1032与活铰链1083和1084相关联，且连杆机构1033与活铰链1085和1086相关联(活铰链1085位于连杆机构1033下方且不可见)。在图10A-10B中所示的实例中，活铰链1801-1086示为实施成具有起伏，但其它实施例可不具有起伏、具有更多起伏，或带其它轮廓的起伏。
连杆机构1031-1033分别通过活铰链1081,1803,1085联接到帽联接部分1091上。连杆机构1031-1033也分别通过活铰链1082,1084,1086联接到底座联接部分1092上。在一些实施例中，且由于一些活铰链的设计，连杆机构1031-1033两者围绕其相应的活铰链1081-1082,1083-1084,1085-1086的中心旋转且相对于所述中心平移。在平移可忽略的情况下，且在旋转分量远大于平移分量的情况下，活铰链仍可在本文中称为有效的回转接头，且由活铰链联接的物品仍可在本文中称为可旋转地联接。
底座联接部分1092通过任何适合的方法附接到底座1040上。例如，粘合剂、热铆固、共同模制、夹持、铆接、压配合或卡扣配合的应用所有都可被构想出。帽联接部分1091还通过任何适合的方法附接到可压制的帽1010上。因此，触摸表面组件1000可认作是具有组合的帽，其包括可压制的帽1010和帽联接部分1091。可压制的帽1010为构造成由使用者看到和接触的组合帽的子构件。帽联接部分1091为附接到可压制的帽1010上的子构件，其可旋转地联接到触摸表面组件1000的连杆机构1091-1093上。
在所示的实施例中，铰链1031-1033、相关联的活铰链1081-1086、和帽及底座联接部分1091-1092全部都由同一零件形成。因此，仅一个整体构件包括所有这些前述部分。该方法使其良好地适于制造过程，如，注入模制、铸造或冲压。注入模制可用于聚丙烯或任何其它适合的活铰链材料或多种材料。多种材料可注入模制或铸造，其中更顺应的材料用于活铰链1081-1086的一部分或全部，且更刚性的材料用于帽或底座联接部分1091-1092的一部分或全部。冲压可用于金属如钢或铜，或任何其它适合的活铰链材料。
触摸表面组件1010的许多改型是可能的。例如，一些实施例可使用两个或四个或其它数目的连杆机构。作为另一个实例，一些实施例没有底座联接部分，且底座为用于形成连杆机构的零件的一部分。
如前文所述，根据本文所述的技术，本文所述的触摸表面组件（如键组件500）的一个或多个实施例可结合到键盘（如键盘100）中。此类键盘可具有由其它技术启用的键或按钮，其在由本文所述的技术启用的键旁边。例如，示例性键盘可包括：底座、多个键帽、多个偏压机构、多个第一连杆机构和多个第二连杆机构。多个偏压机构构造成远离底座偏压多个键帽。多个键帽中的各个键帽均与底座间隔开，且构造成相对于底座在对应的未压制位置与压制位置之间移动。对应的未压制位置与压制位置沿压制方向分开对应的第一量，且沿正交于压制方向的侧向方向分开对应的第二量。对应的第一量和第二量可在键之间不同。另外，对应的第一量和第二量可具有任何适合的关系，包括其中对应的第一量至少与对应的第二量相当，且不大于对应的第二量的两倍。类似地，与键帽的运动相关联的任何角也可在键之间不同。
多个第一连杆机构中的各个第一连杆机构均对应于多个键帽中的键帽；另外，各个第一连杆机构均包括在对应的第一底座回转接头处可旋转地联接到底座上的第一底座联接部分，以及在对应的第一键帽回转接头处可旋转地联接到对应的键帽上的第一键帽联接部分。多个第二连杆机构对应于多个键帽中的键帽。多个第二连杆机构中的各个第二连杆机构均包括在对应的第二底座回转接头处可旋转地联接到底座上的第二底座联接部分，以及在对应的第二键帽回转接头处可旋转地联接到对应的键帽上的第二键帽联接部分。
因此，该示例性键盘中的多个键帽中的键帽可具有对应的第一连杆机构和第二连杆机构。键帽构造成响应于施加到键帽上的压制力而相对于底座以大致恒定的方向朝对应的压制位置移动。这通过第一连杆机构和第二连杆机构实现。具体而言，键帽的对应的第一连杆机构相对于底座围绕对应的第一底座回转接头旋转，且还相对于键帽围绕对应的第一键帽回转接头旋转。此外，对应的第二连杆机构相对于底座围绕对应的第二底座回转接头旋转，且还相对于键帽围绕对应的第二键帽回转接头旋转。
如该示例性键盘中可见的，一些构件可在多个触摸表面处于相同装置中时共用。例如，底座可由两个或更多个触摸表面共用。作为另一个实例，键开关传感器可通过共用传感器基底、传感器电极等而被共用。例如，键开关传感器可由多个电容传感器电极启用，所述电容传感器电极构造为一个电容传感器，且用于检测多个键帽中的一个或多个键帽的压制状态。
本文所述的实施方式意味着是实例，且许多变型是可能的。作为一个实例，结合一个实施方式描述的任何适合的特征可与其它的特征结合。作为第一特定实例，本文所述的任何实施方式都可使用或可不使用精整的触觉、美观或保护层。作为第二特定实例，含铁材料可用于替换各种磁性耦合构件布置中的磁体。
此外，提供任何功能的结构可包括任何数目的适合的构件。例如，相同的构件可提供键压制的调平、平面平移实现、准备和返回功能。作为另一个实例，不同的构件可提供这些功能，使得第一构件调平，第二构件实现平面平移，第三构件准备，且第四构件返回。作为又一个实例，两个或更多个构件可提供相同功能。例如，在一些实施例中，磁体和弹簧一起提供返回功能，或准备和返回功能。
此外，应当理解的是，本文的各种实施方式中所述的技术可连同彼此使用，甚至在功能可能看起来冗余的情况下。例如，一些实施例使用弹簧来支持或增大基于磁性的准备/返回机构。

Claims (20)

1. 一种键组件，包括：
底座；
沿压制方向与所述底座间隔开的键帽，所述键帽构造成相对于所述底座在未压制位置与压制位置之间移动，其中所述未压制位置和所述压制位置沿所述压制方向分开第一量，且沿正交于所述压制方向的侧向方向分开第二量，以及其中所述第一量与所述第二量至少相当，且不大于所述第二量的两倍；
构造成远离所述底座偏压所述键帽的偏压机构；
可旋转地联接到所述底座上且可旋转地联接到所述键帽上的第一连杆机构；以及
可旋转地联接到所述底座上且可旋转地联接到所述键帽上的第二连杆机构，
其中响应于施加到所述键帽上的压制力，所述偏压机构抵抗键帽朝所述压制位置的移动，且在朝所述压制位置引导所述键帽时所述第一连杆机构和所述第二连杆机构一起将所述键帽保持在相对于所述底座的大致恒定的定向，以及
其中响应于除去所述压制力，所述偏压机构朝所述未压制位置偏压所述键帽。
2. 根据权利要求1所述的键组件，其特征在于，所述第一连杆机构与所述底座之间的角在所述键帽处于所述未压制位置时不小于四十五度且小于六十五度，且在所述键帽处于所述压制位置时不小于负五度且不大于十五度。
3. 根据权利要求1所述的键组件，其特征在于，所述第一量范围在从0.5mm到1.4mm，且其中第二量范围在从0.5mm到0.7mm。
4. 根据权利要求1所述的键组件，其特征在于，所述偏压机构包括磁性吸引的子构件，以及所述偏压机构使用磁力来偏压所述键帽。
5. 根据权利要求1所述的键组件，其特征在于，所述键组件还包括构造成检测所述键帽的压制状态的电容传感器电极。
6. 根据权利要求1所述的键组件，其特征在于，所述第一连杆机构包括成形线。
7. 根据权利要求6所述的键组件，其特征在于，所述第一连杆机构在第一接头处可旋转地联接到所述键帽上，其中所述键帽还包括：
设置在底切部上的唇部，以用于固持所述成形线来形成所述第一接头；以及
与所述底切部邻接的凹穴，所述凹穴构造成允许所述成形线变形且滑动到所述底切部中来形成所述第一接头，而不会显著地偏转所述唇部。
8. 根据权利要求6所述的键组件，其特征在于，所述成形线包括：
在所述第一接头处可旋转地联接到所述底座上的第一底座联接部分；以及
在第二接头处可旋转地联接到所述底座上的第二底座联接部分，
其中所述成形线延伸跨过所述键帽的宽度的大部分，且其中所述第一接头和所述第二接头定位在跨过所述键帽的宽度定位的相对键帽边缘附近。
9. 根据权利要求1所述的键组件，其特征在于，所述第一连杆机构通过第一活铰链可旋转地联接到所述底座上，所述第二连杆机构通过第二活铰链可旋转地联接到所述底座上，所述第一连杆机构、所述第二连杆机构和所述底座包括单个零件的不同部分。
10. 根据权利要求9所述的键组件，其特征在于，所述键帽还包括：
构造成由使用者看到和接触的第一构件；以及
附接到所述第一子构件上的第二构件，其中所述第一连杆机构和所述第二连杆机构通过可旋转地联接到所述第二子构件上来可旋转地联接到所述键帽上。
11. 一种键盘，包括：
底座；
多个键帽，所述多个键帽中的各个键帽与所述底座间隔开，且构造成相对于所述底座在对应的未压制位置与压制位置之间移动，其中所述对应的未压制位置和压制位置沿压制方向分开对应的第一量，且沿正交于所述压制方向的侧向方向分开对应的第二量，以及其中所述对应的第一量至少与所述对应的第二量相当，且不大于所述对应的第二量的两倍；
构造成远离所述底座偏压所述多个键帽的多个偏压机构；
多个第一连杆机构，所述多个第一连杆机构中的各个第一连杆机构对应于所述多个键帽中的键帽，且包括在对应的第一底座回转接头处可旋转地联接到所述底座上的第一底座联接部分、以及在对应的第一键帽回转接头处可旋转地联接到所述对应的键帽上的第一键帽联接部分；以及
多个第二连杆机构，所述多个第二连杆机构中的各个第二连杆机构对应于所述多个键帽中的键帽，且包括在对应的第二底座回转接头处可旋转地联接到所述底座上的第二底座联接部分、以及在对应的第二键帽回转接头处可旋转地联接到所述对应键帽上的第二键帽联接部分，
其中所述多个键帽中的各个键帽构造成响应于施加到所述键帽上的压制力来以相对于所述底座的大致恒定的定向通过被这样引导来朝所述对应的压制位置移动：
　　所述对应的第一连杆机构相对于所述底座围绕所述对应的第一底座回转接头旋转，且相对于所述键帽围绕所述对应的第一键帽回转接头旋转，以及
　　所述对应的第二连杆机构相对于所述底座围绕所述对应的第二底座回转接头旋转，且相对于所述键帽围绕所述对应的第二键帽回转接头旋转。
12. 根据权利要求11所述的键盘，其特征在于，对于所述多个键帽中的第一键帽，所述对应的第一连杆机构与所述底座之间的角在所述第一键帽处于所述对应的未压制位置时不小于四十五度且小于六十五度，且在所述第一键帽处于所述对应的压制位置时不小于负五度且不大于十五度。
13. 根据权利要求11所述的键盘，其特征在于，所述多个偏压机构包括磁性吸引构件，所述键盘还包括：
构造成检测所述多个键帽的压制状态的多个电容传感器电极。
14. 根据权利要求11所述的键盘，其特征在于，对于所述多个键帽的第一键帽，所述对应的第一连杆机构包括延伸跨过所述第一键帽的宽度的大部分的成形线，所述对应的第一连杆机构具有在对应的第三底座回转接头处可旋转地联接到所述底座上的第三底座联接部分，且所述对应的第一底座回转接头和所述第三底座回转接头定位在跨过所述第一键帽的宽度定位的相对的键帽边缘附近。
15. 根据权利要求14所述的键盘，其特征在于，所述多个键帽中的第一键帽包括：
设置在底切部上的唇部，以用于固持所述成形线以形成所述对应的第一键帽回转接头；以及
邻接所述底切部的凹穴，所述凹穴构造成允许所述成形线弯曲且滑动到所述底切部中，以形成所述对应的第一键帽回转接头，而不会显著地偏转所述唇部。
16. 根据权利要求11所述的键盘，其特征在于，所述多个第一连杆机构包括多个第一活铰链，其中所述多个第二连杆机构包括多个第二活铰链，以及其中所述底座、所述多个第一连杆机构和所述多个第二连杆机构包括单个零件的不同部分。
17. 根据权利要求11所述的键盘，其特征在于，所述多个键帽中的第一键帽包括：
构造成由使用者看到和接触的第一构件；以及
附接到所述第一子构件上的第二构件，所述第二构件包括构造成联接到所述对应的第一连杆机构和第二连杆机构上的特征，以形成所述对应的第一键帽回转接头和第二键帽回转接头。
18. 一种组装键的方法，包括：
通过以下操作来形成第一回转接头：
　　使第一成形线变形，
　　使所述第一成形线的变形部分定位在位于第一唇部下方的底切部附近的第一凹穴中，使得所述第一成形线可定位在所述第一底切部中，而不会显著地偏转所述第一唇部，以及
　　将所述第一成形线定位在所述底切部中来形成所述第一回转接头；
通过以下操作来形成第二回转接头：
　　使第二成形线变形，
　　将所述第二成形线的变形部分定位在位于第二唇部下方的第二底切部附近的第二凹穴中，使得所述第二成形线可定位在所述第二底切部中，而不会显著地偏转所述第二唇部，以及
　　将所述第二成形线定位在所述第二底切部中来形成所述第二回转接头；以及
通过以下操作来形成第三回转接头：
　　使所述第一成形线围绕所述第一回转接头旋转至第一咬合定向，以及
　　将所述第一成形线咬合到第一轴承中来形成所述第三回转接头；以及
通过以下操作来形成第四回转接头：
　　使所述第二成形线围绕所述第二回转接头旋转至第二咬合定向，以及
　　将所述第二成形线咬合到第二轴承中来形成所述第四回转接头，其中
所述第一回转接头、所述第二回转接头、所述第三回转接头和所述第四回转接头的形成使附接到所述第一、第二、第三和第四回转接头中的两个回转接头上的底座与附接到所述第一、第二、第三和第四回转接头中的另外两个回转接头上的键帽联接，以及其中
所述第一成形线、所述第二成形线、所述底座和所述键帽形成具有四个回转接头的四边形四杆机构。
19. 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
提供包括磁性吸引材料的偏压机构，所述偏压机构构造成使用磁力远离所述底座偏压所述键帽。
20. 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
提供构造成检测所述键帽的压制状态的电容传感器电极。
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