CN1836426A - 具有重叠的半透明材料层的移动站及其形成方法 - Google Patents

Abstract

用于接收并生成无线通信信号的移动站(10)。移动站(10)包括各自具有视觉特性的半透明材料的层(15，16)，和限定另一个视觉特性的重叠部分。这些层(15，16)可被使用来限定覆盖在无线通信信号处理组件的压敏区域(例如，在印刷电路板上的圆盖形触点)上的键(12)。由两个层构建的键(12)具有分别由第一和第二层(15，16)的单独地限定的第一和第二视觉特性以及由这些层(15，16)的重叠部分限定的复合视觉特性。例如，第一和第二视觉特性可以是两种不同的颜色，它们在重叠区域形成一种复合颜色，该复合颜色在美学观点上是吸引人的，且区分键的那个部分以便在使用期间易于识别。

Description

具有重叠的半透明材料层的移动站及其形成方法

                         发明背景

技术领域

本发明涉及移动站(例如，移动电话)的制造和使用，并且更具体地，涉及对移动站的视觉上的修改，以改进它的美学上的外观和功能。

                         背景技术

移动电话工业的参与者正在不断探索通过让它们的电话更易于使用和在美学上更吸引人而使得他们的电话与众不同。例如，已经开发了具有可容易地改换盖的移动电话。可改换的盖允许用户按期望去改变电话的外观，诸如使该盖与全套装配相匹配。

作为另一个例子，美国专利No.6,310,609公开了带有导引光的用户接口。用户接口包括用于相应于由设备激活期望的操作或功能所需要的一个或多个步骤而识别键套上的适当键的装置。适当键的识别是通过使用被安装在每个半透明键下面的光源而达到的，该光源使得当光源发光时与光源相关联的键可以由用户识别。

光源的强度是可变的，并且可被控制来提供足够的对比度，以便在低的环境光下读出所有的键而同时加亮被按压的、用于激活期望功能的键。在高的环境光下，可以增加导引光的强度，以便增强对比度和可视度。替换地，可以使用不同颜色的光源，让一种颜色照亮所有的键，以便在需要时在低的环境光下可看见，以及让另一种颜色提供导引光。

在另一个例子中，美国专利No.6,466,299公开了通过使用热致变色晶体构建的移动站的盖。热致变色晶体对于温度改变很敏感，它以颜色变化响应于这样的改变。该晶体应用于移动站的盖，或键套上的键，允许用户看见哪些键已被按压或最近电话是否被未经授权地使用过。另外，颜色改变具有在美学上吸引人的优点，使得该电话与市场上的其它电话区分开。

尽管有上面列出的所有的移动站外观和功能方面的改进，但另外的改进也是期望的。所以，有利的是使得移动站具有改进的有美感的外观。如果改进的有美感的外观与改进的功能相组合则是更有利的。

                           发明概述

本发明通过提供具有增强的有美感的外观并能够接收和生成无线通信信号的移动站而满足以上的需要以及得到其它优点。移动站包括半透明材料的层，每层具有一视觉特性。这些层可以重叠以使得重叠部分限定作为各个层的各自视觉特性的复合的另一个视觉特性。例如，这些层可被使用来限定覆盖在无线通信信号处理组件的压敏区域(例如，在印刷电路板上的圆盖形触点)上的键。由单独地具有第一和第二视觉特性的两个重叠层构建的键将具有复合的视觉特性。例如，第一和第二视觉特性可以是两种不同的颜色，它们在重叠区域形成在美学上吸引人的、并且区分键的那个部分以便在使用期间易于识别的复合的颜色。因此，本发明的移动站通过包括具有各种视觉特性的键而具有增强的有美感的外观，该视觉特性是正如由形成键的半透明材料层的各自视觉特性所限定的。

本发明的一个实施例的移动站包括外壳和安置在外壳内的无线通信信号处理组件。外壳内还至少部分地包括具有第一视觉特性的第一层材料和具有第二视觉特性的第二层的至少部分地半透明材料。这些层的各部分是重叠的，以便限定如通过重叠层的第一和第二视觉特性的组合而产生的复合视觉特性，该复合视觉特性是通过第二层的部分地半透明材料可见的。作为一种视觉特性的例子，第一视觉特性可以是第一颜色，第二视觉特性可以是第二颜色，以及复合视觉特性可以是经由在第一和第二颜色之间的色彩干涉而形成的复合颜色。

一方面，第一和第二层可以限定多个键。因此，外壳可以限定一个通过其暴露出第一和第二层的开口(opening)。另外，第一和第二层可以由无线通信信号处理组件支持，并覆盖该组件。

处理组件可以具有多个压敏区域，多个键被安排成覆盖压敏区域。作为例子，压敏区域可以是无线通信信号处理组件的印刷电路板上的圆盖形触点。每个压敏区域能够在各个覆盖的键被按压时登记输入。为了辅助键按压的传输，每个键可以具有一个或多个柱塞(plunger)。柱塞被安置在层的下表面上相应于各个压敏区域之处。

作为另一个任选项，层的外表面可以限定一个或多个通道。通道被安置在同一个键的相邻的一对柱塞之间，以便最小化柱塞之间的串扰，否则这可能不利地导致激活两个相邻的压敏区域。

在一个实施例中，第一和第二层的重叠部分具有等于层的其余部分的厚度。优选地，这个实施例的每个重叠部分大约是总的厚度的一半。

移动站还可包括显示器和围绕显示器延伸且支撑显示器的仪表前盖(bezel)。仪表前盖也可以支撑第一和第二层的部分。由仪表前盖支撑的第一和第二层的部分也可以整体地被连接到限定其中一个键的层的部分。

本发明的移动站具有许多优点。例如，形成移动站的键的重叠层每个具有一视觉特性用来组合成复合视觉特性，以增加移动站的美学上的吸引力。另外，视觉特性的差别可被使用来强调移动站的不同的功能方面，以便帮助定位和识别必须被按压以激活特定功能的键。有利地，键也可以限定通道，以减小在可以通过按压同一个键的不同部分而被选择的不同柱塞之间的串扰。

                    附图中几个图的简述

在这样概括地描述本发明后，现在来参考附图，这些附图不一定按比例画出，并且其中：

图1是具有两个重叠层的、本发明的一个实施例的移动电话的平面图，每个重叠层具有不同的视觉特性以及限定在重叠区域中复合的视觉特性；

图2是由图1的移动电话的重叠层形成的多个键的放大的透视图；

图3是本发明的另一个实施例的移动电话的上盖(face cover)的内表面和几个键的下表面的平面图；

图4是本发明的另一个实施例的移动电话的无线通信信号处理组件的印刷电路板、显示器和其它部件的平面图；

图5是显示键的重叠层的、图3的移动电话的一个键的外表面的平面图；

图6是沿线6-6取的、图5所示的键的截面图；以及

图7是包括通道和几个柱塞的、图5所示的键的下表面图。

                         发明详述

现在参照附图在后面更全面地描述本发明，其中显示本发明的某些但不是所有的实施例。实际上，这些发明可以以许多不同的形式被实施，以及不应当看作为限制这里阐述的实施例；而是，提供这些实施例以使得本公开内容满足可应用的合法的要求。同样的数字在全文中是指同样的单元。

本发明的一个实施例的移动站10被显示于图1。在移动站中包括形成外壳的一部分的上盖11，多个键12和显示器13。上盖11包括仪表前盖14，它是围绕显示器延伸的和支撑显示器的上盖的一部分。正如下面描述的，键12由至少第一和第二层15和16构建，至少第二层，以及更通常地，第一和第二层都由半透明材料形成。第一和第二层的每个层具有不同的视觉特性，诸如不同的颜色。有利地，第一层的一部分17与第二层的一部分18相重叠，令重叠部分形成复合视觉特性，诸如复合的颜色，用于改进的有美感的外观和更容易识别键，正如图2最佳地示出的。

应当理解，所显示的和此后描述的移动电话仅仅是对从本发明获益的一种移动站的说明例，所以不应当用来限制本发明的范围。例如，其它类型的移动站，诸如便携式数字助理(PDA)、寻呼机、笔记本电脑和其它类型的话音和文本通信系统，可以容易地利用本发明。而且，本发明的系统和方法主要结合移动通信应用来描述。但本发明的系统和方法可以结合移动通信工业中和移动通信工业以外的各种各样的其它应用被利用。

如在图3和4上显示的另一个实施例所示，除了上盖11以外，移动站10的外壳还包括后盖21。上盖11和后盖21合在一起形成外壳，用来保护移动站10的其余部分。虽然上盖11和后盖可以以不同的方式被构建，但图3所示的上盖和图4所示的后盖具有大致矩形的形状，相当薄的壁由塑料材料形成。另外，上盖典型地限定用于键、显示器等等的多个开口。

例如，所显示的上盖11具有通常平的面部23和从平的面部的周界边缘延伸的壁结构24。平的面部23包括仪表玻璃板14，它限定显示器开口19，通过该开口可看见显示器13。在平的面部还限定了键开口20，通过该开口，键12凸起成为用户可接入的。在图3所示的实施例中，有三个相等尺寸的键开口20，而在图1所示的实施例中，有两个相等尺寸的键开口和一个在顶部的、与显示器13相邻的较小的键开口(使用图1的移动站的取向)，该显示器平滑地向上扩展到仪表玻璃板区域14，达到额外的装饰效果。

图4所示的实施例的后盖21与上盖11啮合，以及支撑印刷电路板24，显示器13和对于移动站接收、处理和生成无线通信信号所必须的其它常规的已知的部件(电池、话筒、处理器等等)。这些部件合在一起在这里被称为无线通信信号处理组件，它们是本领域技术人员熟知的，在这里不作更详细的描述。

上盖11和后盖21优选地由重量轻且有保护性的、相对较硬的塑料材料构建。另外，外壳不必限于这些盖子或任何特定的形状、材料或结构的集合，只要移动站10的其余的部件以足以操作的方式被容纳在一起即可。

如图4所示的印刷电路板24可包括多个金属圆盖形触点25，允许用户把输入提供到处理组件。每个触点执行一个或多个指派的输入功能，诸如通过菜单选择来输入用于拨打或寻呼的号码。圆盖形触点25的移动优选地为几分之一毫米，并且更优选地，为0.2mm或更小(相对于与印刷电路板24的正面正交的方向)，从而允许相对较小的移动以登记输入。

应当指出，除了触点25和印刷电路板24以外，还可以使用其它设备来感测压力的施加。例如，可以把压电输入板安置在印刷电路板24上，用来记录键12的按压。所以，为了把输入登记到处理组件，这里对于无线通信信号处理组件和它的部件所使用的压敏区域涉及到一个设备，或设备的集合，或能够记录典型地通过按压或起动其中一个键而产生的压力的施加的其它结构。

如上所述，在说明的实施例中的键12由具有重叠部分的半透明材料的至少第一和第二层15和16构建。图5，6和7更详细地显示图3的一个键12。具体地，在图5上显示键的外表面26，正如可以看见的，它通过在上盖11上限定的各个键开口20延伸。在本实施例中，第一层单独形成键的最右面的部分，第二层单独形成键的最左面的部分，而第一和第二层的重叠的部分形成键的中心部分。虽然第二层的整个扩展部分是可看见的，但第一层15只有一部分是可看见的，因为它的重叠部分17是在第二层的重叠部分18的下面。虽然图5的最终的键具有大约相等尺寸的最左的、中心的和最右的部分(相对于图5的方向)，但如果期望的话，键的不同部分可以具有不同的尺寸，诸如加大较经常使用的一部分和减小不常使用的其它部分。

图5的键的重叠的部分17、18被进一步显示于图6的截面图中。每个重叠部分具有厚度，该厚度是它的相应层的其余部分的一小部分。在所显示的截面图上，每个重叠的部分具有该层的其余部分的大约一半厚度的厚度。有利地，这允许两个重叠部分17，18的厚度的和值约等于层15，16的其余部分，这样，键的厚度是相对恒定的。

在层之间的重叠也可以在不减小厚度的条件下达到，但键的重叠部分的总的厚度比起非重叠的部分将很大地增加，诸如由图1和2所示的键12的两层的重叠显示的。重叠部分的厚度的增加可用作为触觉界标，用于当层的视觉特性不可见时定位重叠部分。

在层15，16之间的重叠量由重叠部分17，18中较小部分的面积限定。然而，在所说明的实施例中，重叠部分的面积是相等的，以使得由此限定的组合的颜色(或其它视觉特性)是对称的。例如，在图3-7所示的实施例中，重叠部分17，18是矩形，并且具有相等的高度和宽度，以便具有匹配的面积和互相完全重叠。

图7显示键的下表面或内部的面27，其面对和可能被安置为靠近印刷电路板24，以便易于对金属圆盖形触点25加压。在下表面27，说明的实施例的第二层包括较小的部分(约1/3)，因为它的重叠部分18是在第一层的重叠部分17的外部。除了从这个视图的明显重叠的改变以外，图7还显示从下表面27延伸的多个柱塞28，以便能够造成与印刷电路板24的金属圆盖形触点25直接或间接接触。

如图6所示，每个所显示的柱塞28具有截头圆锥体截面，它带有比在末端处的平顶区域更宽的基底。当移动站10被组装时，上盖11在使每个柱塞28安置成对准的位置处夹住键12，以及典型地与各个金属圆盖形触点25接触。为了易于上盖11抵靠触点来夹住键，每个键可包括围绕它的周界延伸的凸缘，其被夹在上盖与印刷电路板24之间。有利地，每个柱塞28的平顶区域的升高的轮廓与相对较小的面积易于把施加到键上的压力传到底下的金属圆盖形触点25上。

虽然柱塞28在图6和7上被显示为具有截头圆锥体形状，但柱塞可以具有其它形状，诸如圆柱形或方形，特别是在这些形状趋于减小藉以传送键压力的表面面积，以便增加压力和由底下压敏区域的正确的键按压检测的或然率的情况下。作为另一替代方案，触点25可直接由键起动，以使得甚至可能不需要柱塞28。

说明的实施例的每个键12能够按压柱塞28的多个柱塞，以及具体地，每个键能够选择地传输压力到六个柱塞的任一个柱塞。在说明的实施例中，由底部两个键可选择的12个柱塞的10个柱塞典型地相应于被使用来拨打电话号码的阿拉伯数字，但当然它们可被定做为具有不同的功能或不同的号码或字母。与底部键有关的剩余的两个柱塞典型地被使用来激活专门的符号，诸如“*和“#”符号。顶部键相应于六个柱塞，通常被分配给回答/挂断键和菜单选择键，以允许用户通过在显示器13上的各种菜单进行寻呼。然而，与顶部键有关的柱塞也可以相应于不同的功能。而且，每个键可以与不同的数目的柱塞相关联，这些柱塞可以通过按压键的不同的部分而被个别地起动。

如图7所示，在键的下表面27上限定在相邻的柱塞对28之间延伸的、任选的沟槽或通道29。通道29延伸穿过两个层15和16，包括第一层的重叠部分17。实际上，通道29减小层15，16的厚度，以便最小化在柱塞28之间的串扰或如果不存在柱塞则最小化在金属圆盖形触点之间的串扰。换句话说，减小的厚度允许增加在通道29处的偏转，以使得键的一个部分的按压引起的在通道另一侧处键的相邻部分的偏转较少，由此减小错误按压它的各个金属圆盖形触点25的或然率。

图3和7上显示的实施例的通道29横向延伸，以便安置在垂直地间隔开的成对的柱塞28之间，这些垂直间隔在说明的实施例中比柱塞对之间的水平间隔更近。然而，通道29不需要是直线的，也不需要沿任何特定的方向延伸，并且可被定做成安置柱塞、触点25或其中多半有串扰的其它压敏区域。例如，可以在下表面27上垂直地限定附加通道，以使得它们是在水平地相邻的对之间。结果，每个键12可以具有限定网格的几个通道，以隔离每个柱塞28。作为另一个替换例，每个键可以由形成闭环的圆形的或其它的通道包围。

作为另一个替换例，通道29可以被限定在键12的外表面26上，如图1和2上显示的实施例所示。图1和2的每个键具有平滑的肾状形状，在全部六个柱塞28上扩展(例如，相应于限定数字1到6输入的六个触点25)。每个键的外部表面26在键的边缘附近升高，并逐渐向下延伸以形成浅的通道29，它沿着每层15，16的近似的中心在两个分开的弯曲的弧形部分中横向地延伸。

如图2所示，当单独地与第一层15或第二层相比较时，在重叠部分17和18的组合的厚度之间还有突变，这造成在第一和第二层之间的表面高度的突然下降。有利地，该突变也用作为通道29，有效地增加在两个横向间隔开的柱塞对28与触点25之间的键12(例如，数字1和数字2，或数字4和数字5)的灵活性。

第一层15和第二层16的每层具有视觉上可检测的特性，在重叠部分17，18处被组合成复合的视觉上可检测的特性。在图1和2所显示的实施例中，视觉特性是对于每层15，16的不同的颜色，它们在重叠部分17，18组合，以形成复合的颜色。为了实现这一点，第二层16至少是部分透明的，以允许部分光线通过而到达下面的第一层15，使得第一层的视觉特性可以通过第二层看见，以便与第二层的视觉特性相组合。例如，第一层15可以具有蓝色以及第二层16可以具有红色，它们在重叠部分17和18中相组合形成紫色。相同颜色的两层可以在重叠部分被组合成使得颜色的色彩变暗。通常，形成复合颜色的两种重叠的颜色的现象在这里被称为色彩干涉。

其它视觉上可检测的特性的例子包括标记，诸如用户名字、公司名称、商标或符号、纹理、粒度、荧光等等。视觉上可检测的特性还包括图案、亮度、反射质量等等。所以，视觉上可检测的特性包括一系列颜色、图像、标记或其它可见的描绘或特性中的任何特性，它们允许改变移动站的外观或有关移动站的通信信息，诸如移动站的拥有者或销售者。在一个例子中，每层15，16的两个不同的重复图案可导致重叠部分17，18处可见的复合的波纹图案。不同类型的可见特性也可以相组合，例如，颜色和符号可以重叠，以便用颜色填入符号的一部分。

用于键12的优选的材料包括透明硅树脂材料或其它透明的或部分半透明的(即，允许某些光通过)材料，其具有足够的弹性以便当用手指按压时局部变形。透明硅树脂具有完全透明和相当有弹性的优点，这样，各个柱塞28可被按压，而不会对在键下面的其余柱塞施加足够的压力去激活其余的柱塞，由此避免串扰。有利地，让每个键覆盖几个柱塞会允许键是相对较大的，以及允许明显地可见的视觉特性和相对较大的重叠部分17和18。

虽然说明的实施例只显示两个重叠层，但本发明可被扩展到几个重叠层。例如，第三重叠层可以加到第一和第二层15，16的下面，其中第一和第二层至少是部分半透明的。该三个层中每个层对于在任何两层之间的重叠部分都具有单独的可见特性，或者全部三个层限定多个附加的组合的视觉上可检测的特性。

用于键12的其它配置也可以用本发明的重叠层15，16构建。例如，可以对每个数字、符号或其它功能使用一个单独的键，在这种情形下，通道29不是必须的，键12可以用相对非柔性的材料构建。例如，键的层15，16可以由聚碳酸酯、玻璃或具有视觉特性的其它材料制成。还应当指出，键12可以是更小或更大的，以及具有不同的形状，这取决于柱塞28或可由键按压的压敏区域(金属圆盖形触点25)的数目。

本发明的重叠层14和15可以通过使用不同的处理过程分开地或组合地被构建。例如，这些层可以在一模具中被形成在一起。一种可热成形的材料，诸如透明的或半透明的硅树脂或聚合物，被配制入限定一个键12的形状的模具中，以便在模具的底部形成第二层16。一旦第二层固化，第一层15就类似地通过加热和注入到模具中在第二层16之上，且接着被固化，而被施加。

当构建图1和2所示的键12时，由于第二层16的升高的重叠区域，组合地模制工作得特别好。对于图5-7所示的键，分开地模制这些层，接着稍后通过加热或超声焊接来组合是优选的。一旦这些层以重叠关系被组合，就把它们从模具中移出，然后安置在无线通信组件上，诸如印刷电路板24的触点25上。在这个步骤，如果键12的下表面27具有柱塞28，则柱塞被安置成覆盖触点25。

一旦这些层被安置，上盖11的开口19和20就被安置在键12和显示器13上，以及上盖被附接到后盖21。应当指出，除了键12以外，本发明的重叠层15，16也可被应用到移动站10的其它部分。然而，在键上的使用是特别有利的，因为不同的视觉上可检测的特性可被使用来区分不同的功能的位置。

本发明具有许多优点。例如，重叠层15，16每层具有视觉特性，它们在重叠部分17，18组合成复合的视觉特性，以增加移动站10的美学上的吸引力。另外，视觉特性的差别可被使用来强调移动站的不同的功能方面，以便有助于定位和识别需要被按压来激活期望的功能的键。而且，由键限定的通道29的使用使得在能够激活不同功能的键区域之间的串扰最小化。

与本发明有关的领域的技术人员将会想到这里阐述的本发明的许多修改方案和其它实施例，其具有在上述的说明和相关的附图中给出的教导的益处。所以，应当理解，本发明不限于所公开的具体实施例，并且打算把修改方案和其它实施例包括在所附权利要求的范围内。虽然这里采用特定的术语，但它们仅仅在通用的和说明的意义上被使用，而不是用作为限制。

Claims (19)

1.一种用于接收和生成无线通信信号的移动站，所述移动站包括：

外壳；

安置在所述外壳中的无线通信信号处理组件；

具有第一视觉特性的材料的第一层；以及

具有第二视觉特性的至少部分半透明的材料的第二层，其中所述第一和第二层至少部分地被安置在所述外壳内，以及其中所述第二层的一部分覆盖所述第一层的一部分，以形成具有复合视觉特性的重叠部分。

2.权利要求1的移动站，其中所述外壳限定一个开口，以及所述第一和第二层通过外壳中的该开口被暴露。

3.权利要求2的移动站，其中所述处理组件具有多个压敏区域，每个区域能够登记输入，以及其中所述第一和第二层包括覆盖至少一个压敏区域的至少一个键，所述键在被按压时能够对该压敏区域施加压力。

4.权利要求3的移动站，其中所述键包括被安置在其中一个层的下表面上并且覆盖相应的压敏区域的至少一个柱塞。

5.权利要求3的移动站，其中所述键包括被安置在所述层的下表面上并且覆盖相应压敏区域的多个柱塞。

6.权利要求5的移动站，其中所述键包括由所述层的表面限定的通道，所述通道被安置在至少一对相邻的柱塞之间。

7.权利要求6的移动站，其中所述第一和第二层的重叠部分的总的厚度等于这些层的其余部分的厚度。

8.权利要求7的移动站，其中该重叠部分各自大约是总的厚度的一半。

9.权利要求3的移动站，还包括显示器，其中所述外壳包括围绕显示器延伸且支撑显示器的仪表前盖，并限定通过其可看见部分的层的一个开口。

10.权利要求9的移动站，其中限定所述键并由仪表前盖支撑的层被整体地连接。

11.权利要求3的移动站，其中所述压敏区域是在无线通信信号处理组件的印刷电路板上的圆盖形触点。

12.权利要求1的移动站，其中所述第一视觉特性是第一颜色，所述第二视觉特性是第二颜色，以及所述复合视觉特性是经由在第一和第二颜色之间的色彩干涉而形成的复合颜色。

13.一种配置能够支持无线通信、具有多个视觉特性的移动站的方法，所述方法包括：

把具有第一视觉特性的材料的第一层至少部分地布置在外壳内以便是可见的；

把具有第二视觉特性的至少部分半透明的材料的第二层至少部分地布置在所述外壳内以便是可见的；以及

其中所述第一层的一部分和所述第二层的一部分互相重叠，以形成复合的视觉特性。

14.按照权利要求13的方法，还包括在把这些层至少部分地布置在所述外壳内之前形成所述第一和第二层。

15.按照权利要求14的方法，其中形成这些层包括在模具中模制所述第一和第二层。

16.按照权利要求15的方法，其中形成这些层还包括把所述第二层配制到模具中，然后把所述第一层配制到模具中，以使得所述第一层的部分覆盖所述第二层的部分。

17.按照权利要求16的方法，其中所述重叠部分互相粘接，以及其中这些层同时从模具中移出，并至少部分地同时被布置在外壳内。

18.按照权利要求13的方法，其中形成这些层包括把多个柱塞形成在这些层的下表面上。

19.按照权利要求18的方法，其中把这些层至少部分地布置在所述外壳内包括使柱塞相对也被布置在外壳内的无线通信信号处理组件的相应压敏区域而重叠。

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