KR20140097277A - 전자 디바이스용 키보드 메커니즘 - Google Patents

전자 디바이스용 키보드 메커니즘 Download PDF

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KR20140097277A
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크레이그 씨. 레옹
제임스 제이. 니우
케이스 제이. 헨드렌
존 브룩
톰 윌슨
브래드 패튼
오마르 스제 릉
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애플 인크.
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Abstract

컴퓨팅 디바이스와 통신하도록 구성되는 입력 디바이스가 적어도 하나의 키캡, 상기 키캡에 연결되어 동작하고 상기 키캡을 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이도록 구성되는 지지 메커니즘, 및 상기 지지 메커니즘에 연결되어 동작하는 피쳐 플레이트를 포함한다. 상기 지지 메커니즘은 제1 지지부 및 제2 지지부를 포함한다. 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는 각각 상기 적어도 하나의 키캡과 상기 피쳐 플레이트에 연결된다. 상기 제1 지지부 및 제2 지지부는 상기 키캡의 수직 움직임을 허용하도록 피봇하지만 상기 제1 지지부 및 제2 지지부의 수평 움직임은 제한된다.

Description

전자 디바이스용 키보드 메커니즘{KEYBOARD MECHANISMS FOR ELECTRONIC DEVICES}
관련 출원
본 특허 협력 조약 특허 출원은, 2011년 12월 21일 출원되고, 발명의 명칭이 "전자 디바이스용 키보드 메커니즘[Keyboard Mechanisms for Electronic Devices]"인, 미국 정시 특허 출원 제61/578,687호에 대한 우선권을 주장하고, 이는 그것의 전체의 참조로서 포함된다.
본 발명은 일반적으로 전자 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자 디바이스용 입력 디바이스에 관한 것이다.
컴퓨터 및 기타 전자 디바이스는 통상적으로 하나 이상의 입력 디바이스, 예컨데 마우스, 키보드, 조이스틱 등을 포함하여, 사용자가 해당 디바이스와 더욱 쉽게 상호작용할 수 있다. 종종, 이들 입력 디바이스는 관련 전자 디바이스와 함께 또는 그 안으로 통합될 수 있다. 예를 들어, 랩톱 컴퓨터는 그것의 내부 시스템에 동작가능하게 연결되고 그것의 인클로저에 하우징되는 키보드를 포함할 수 있다. 유사하게, 랩톱 컴퓨터는 또한 상기 인클로저와 또한 통합될 수 있는 트랙 패드(track pad) 또는 기타 움직임 기반 입력 디바이스를 포함할 수 있다.
일부 경우에, 일부 컴퓨터 또는 기타 전자 디바이스의 크기를 줄이는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 스마트폰 및 랩톱이 가능한 작고 가볍게 설계될 수 있다. 그러나, 많은 입력 디바이스는 관련 컴퓨팅 디바이스의 실질적인 양의 내부 공간을 소모할 수 있다. 예를 들어, 많은 종래의 키보드는 각 키를 수직으로 미리 정해진 거리만큼 변환시키는 기계적 시저 메커니즘(scissor mechanism)뿐만 아니라, 함께 키 스택을 형성하도록 취해지는 다른 기계적 층들을 갖는다. 따라서, 디바이스의 인클로저 높이는 키의 수직 이동 범위 뿐만 아니라, 키 스택의 두께 또는 높이에 의해 제한될 수 있다.
컴퓨팅 디바이스와 통신하도록 구성되는 입력 디바이스가 적어도 하나의 키캡, 상기 키캡에 동작가능하게 연결되고 상기 키캡을 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이도록 구성되는 지지 메커니즘, 및 상기 지지 메커니즘에 동작가능하게 연결되는 피쳐 플레이트를 포함한다. 상기 지지 메커니즘은 제1 지지부 및 제2 지지부를 포함한다. 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는 각각 상기 적어도 하나의 키캡과 상기 피쳐 플레이트에 연결된다. 상기 제1 지지부 및 제2 지지부는 상기 키캡의 수직 움직임을 허용하도록 피봇하지만 상기 제1 지지부 및 제2 지지부의 수평 움직임(lateral movement)은 제한된다.
다양한 구현예에서, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는 경성 물질(rigid material)로 구성될 수 있다. 상기 경성 물질은 플라스틱보다 더 경성일 수 있고, 유리 충전 플라스틱, 금속 코팅 플라스틱, 주형 금속(cast metal), 금속 사출 성형 물질, 금속, 기계가공 금속, 또는 기타 그와 같은 물질로 구성될 수 있다. 제2 지지부는 상기 제1 지지부 내에 포개 넣어질(nested) 수 있다.
상기 제1 지지부와 제2 지지부는 연결되어 피봇점(pivot point)을 생성할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 제1 지지부와 제2 지지부는 체결 부재(locking member)에 의해 연결될 수 있다. 상기 체결 부재는 상기 제1 및 제2 지지부의 서로에 대한 수평 움직임을 방지하지만 수직 움직임은 허용할 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 제1 지지부 및 제2 지지부는 각각 조인트를 포함할 수 있고, 조인트를 연결하고 피봇점의 역할을 하는 너클(knuckle)에 의해 결합될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 상기 제1 및 제2 지지부는 핀에 의해 연결되어 적어도 하나의 핀 조인트를 제공할 수 있다.
일부 구현예에서, 상기 제1 및 제2 지지부는 개방형 루프(open loop)일 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 제1 및 제2 지지부는 직사각형 구조일 수 있다. 다양한 구현예에서, 상기 제1 지지부는 단면이 둥글지 않은 보강 부재(brace member), 및 상기 피쳐 플레이트의 하나 이상의 고정 부재에 회전가능하게 연결되는 둥근 교차 부재를 포함할 수 있다. 상기 제2 지지부는 단면이 둥글지 않은 보강 부재, 및 상기 키캡의 하부로부터 연장되는 하나 이상의 고정 특징부(securing feature)에 회전가능하게 연결되는 둥근 교차 부재를 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 상기 제1 지지부는 상기 제1 지지부를 상기 피쳐 플레이트에 연결하는 제1 조인트 부재를 포함하여 상기 제1 지지부가 제2 축 및 제3 축 둘레가 아닌 제1 축 둘레를 회전하도록 동작가능하게 한다. 상기 제2 지지부는 상기 제2 지지부를 상기 키캡에 연결하는 제2 조인트 부재를 포함하여 상기 제2 지지부가 제2 축 및 제3 축 둘레가 아닌 제1 축 둘레를 회전하도록 동작가능하게 한다.
<도 1>
도 1은 키보드를 포함하는 컴퓨팅 디바이스의 사시도이다.
<도 2a>
도 2a는 키보드의 키를 포함하는 컴퓨팅 디바이스의 일부분의 사시도이다.
<도 2b>
도 2b는 도 2a의 키의 평면도이다.
<도 3>
도 3은 도 2a에서 선(303)을 따라 취해진 키의 단면도이다.
<도 4a>
도 4a는 제1 실시예의 지지 메커니즘을 갖는 키의 평면도이다.
<도 4b>
도 4b는 특정 특징부를 도시하기 위해 키캡이 제거된 도 4a의 키의 평면도이다.
<도 5>
도 5는 도 4a에서 선(5-5)을 따라 취해진 키의 단면도이다.
<도 6a>
도 6a는 정상 또는 정지 위치에 있는 키의 사시도이다.
<도 6b>
도 6b는 눌림 위치에 있는 키의 사시도이다.
<도 7a>
도 7a는 제2 실시예의 지지 메커니즘을 갖는 키의 평면도이다.
<도 7b>
도 7b는 특정 특징부를 도시하기 위해 키캡이 제거된 도 7a의 키의 평면도이다.
<도 7c>
도 7c는 지지 메커니즘의 제1 측면 부재의 부분도이다.
<도 8>
도 8은 도 7a에서 선(8-8)을 따라 취해진 키의 단면도이다.
<도 9a>
도 9a는 제3 실시예의 지지 메커니즘을 갖는 키의 평면도이다.
<도 9b>
도 9b는 특정 특징부를 도시하기 위해 키캡이 제거된 도 9a의 키의 평면도이다.
<도 10a>
도 10a는 제3 실시예의 지지 메커니즘을 갖는 키의 평면도이다.
<도 10b>
도 10b는 특정 특징부를 도시하기 위해 키캡이 제거된 도 10a의 키의 평면도이다.
<도 11>
도 11은 도 10a에서 선(11-11)을 따라 취해진 키의 단면도이다.
<도 12a>
도 12a는 조명 패널 및 피쳐 플레이트(feature plate)를 갖는 키의 평면도이다.
<도 12b>
도 12b는 특정 특징부를 도시하기 위해 키캡이 제거된 도 12a의 키의 평면도이다.
<도 12c>
도 12c는 특정 특징부를 도시하기 위해 키캡 및 지지 메커니즘이 제거된 도 12a의 키의 평면도이다.
<도 13>
도 13은 도 12a에서 선(13-13)을 따라 취해진 키의 단면도이다.
<도 14>
도 14는 3개의 키의 열(row)을 위한 조명 패널 및 피쳐 플레이트의 사시도이다.
<도 15a>
도 15a는 명료하도록 특정 특징부가 숨겨진 도 12a의 키의 제1 실시예의 단면도이다.
<도 15b>
도 15b는 명료하도록 특정 특징부가 숨겨진 도 12a의 키의 제2 실시예의 단면도이다.
<도 15c>
도 15c는 명료하도록 특정 특징부가 숨겨진 도 12a의 키의 제3 실시예의 단면도이다.
<도 16a>
도 16a는 조명 패널을 적어도 부분적으로 둘러싸는 프레임을 갖는 키의 사시도이다.
<도 16b>
도 16b는 도 16a의 키의 평면도이다.
<도 16c>
도 16c는 특정 특징부를 도시하기 위해 키캡이 제거된 도 16a의 키의 평면도이다.
<도 17>
도 17은 도 16b에서 선(17-17)을 따라 취해진 키의 단면도이다.
<도 18>
도 18은 키로부터 제거된 프레임과 조명 패널의 평면도이다.
<도 19>
도 19는 명료하도록 특정 특징부는 숨겨지고, 조명 메커니즘과 통합되는 감지 메커니즘을 갖는 키의 단면도이다.
<도 20a>
도 20a는 제2 실시예의 감지 메커니즘을 갖는 키의 평면도이다.
<도 20b>
도 20b는 특정 특징부를 도시하기 위해 키캡이 숨겨진 도 20a의 키의 평면도이다.
<도 21>
도 21은 도 20a에서 선(21-21)을 따라 취해진 키의 단면도이다.
<도 22>
도 22는 명료하도록 특정 특징부가 숨겨진 접착제층을 도시하는 키의 단면도이다.
개요
본 명세서에 기재되는 일부 실시예는 전자 디바이스 또는 컴퓨팅 디바이스용 키보드의 형태를 취할 수 있고, 이들 두 용어는 일반적으로 서로 바꿔서 사용된다. 키보드는 컴퓨팅 디바이스에 대한 사용자 입력을 제공할 수 있고, 컴퓨팅 디바이스에 대한 상이한 입력들을 나타낼 수 있는 상이한 키, 버튼, 또는 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 키들은 범례 또는 기호, 예컨데 문자숫자 기호 및/또는 문자를 포함할 수 있고, 상기 키가 눌려지면, 해당 입력이 컴퓨팅 디바이스 내에서 개시될 수 있다. 키보드는 컴퓨팅 디바이스와 통신할 수 있고, 컴퓨팅 디바이스와 통합되거나 외부에 있을 수 있다. 일 실시예에서, 키보드는 컴퓨팅 디바이스의 인클로저에 동작가능하게 연결될 수 있다.
키보드의 각각의 키들은 키 스택으로 만들어 질 수 있고, 키 스택은 피쳐 또는 고정 플레이트(anchoring plate), 도광부(light guide) 또는 조명 패널, 센서 멤브레인, 상부층, 지지 메커니즘, 햅틱 디바이스, 및 키 캡을 포함할 수 있다. 피쳐 플레이트는 키를 지지할 수 있고, 일부 경우에 컴퓨팅 디바이스의 인클로저에 동작가능하게 연결될 수 있다. 키캡은 지지 메커니즘의 상부에 위치할 수 있고, 지지 메커니즘은 피쳐 플레이트 위로 키캡을 지지하고 키캡이 피쳐 플레이트에 대하여 수직으로 이동하도록 허용한다. 햅틱 디바이스는 키캡에 입력이 제공되면 사용자에게 피드백을 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 디바이스는 사용자에게 키의 촉감을 제공하는 압축성 돔(compressbile dome)일 수 있다. 조명 패널은 키 및/또는 키보드에 조명을 제공할 수 있다. 센서 멤브레인(들)은 키가 눌려진 컴퓨팅 디바이스에 대한 입력을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 키보드의 키들은 컴퓨팅 디바이스의 인클로저에 대한 수직 이동 움직임을 가질 수 있다. 사용자가 키캡에 하방의 힘을 제공하는 경우, 키캡은 지지 메커니즘에 의해 지지되면서 하방으로 이동할 수 있다. 일 실시예에서, 지지 메커니즘은 함께 상호연결된 하나 이상의 지지부일 수 있다. 일부 실시예에서, 지지 메커니즘의 지지부는 하방의 힘이 키캡의 일부 또는 전체 영역에 가해지는 경우, 키캡이 구부러지거나 비틀리는 것을 실질적으로 방지하도록 경성 물질로 형성될 수 있다. 이들 실시예에서, 지지부는 피쳐 플레이트에 실질적으로 평행하게 유지하면서 키캡이 수직으로 움직이도록 허용할 수 있다. 이들 실시예에서, 지지 메커니즘은 키캡의 수직 움직임으로 변형되는 일부 수평 움직임을 가질 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 지지 메커니즘의 제1 지지부는 제2 지지부에 대하여 슬라이딩할 수 있어서, 키캡이 수직으로 이동함에 따라 지지 메커니즘은 수평 및 수직 방향 둘 모두로 이동한다.
지지부 또는 시저 메커니즘의 수평 움직임은 종래의 키보드에 비교하여 키보드가 감소된 두께를 갖도록 허용할 수 있다. 이것은, 키캡의 에지 또는 코너가 눌려지는 경우, 종래의 키보드를 위한 시저 메커니즘은 통상적으로 일부 비틀림 꼬임(torsional twisting)을 겪기 때문이다. 즉, 사용자가 키캡의 코너를 누르는 경우, 코너는 키캡의 다른 부분, 예컨데 반대측의 코너보다 더 아래로 이동할 수 있다. 이런 비틀림 또는 구부러짐 움직임은 입력이 인식되기 전에 코너가 바닥에 닿는 것을 방지하기 위하여 키캡과 피쳐 플레이트 사이에서 증가된 이동 거리를 필요로 할 수 있다. 본 개시 내용의 지지 메커니즘은 구부러짐을 줄이거나 제거하고, 일부 수직 힘을 지지 메커니즘의 수평 움직임으로 변환할 수 있기 때문에, 이동 거리는 감소되어, 키보드의 두께가 감소되도록 허용할 수 있다.
키보드의 다른 실시예는 키보드용 조명 패널(예를 들어, 도광부) 및/또는 조명 메커니즘을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 조명 패널은 광원에 광학적으로 결합되고 피쳐 (또는 고정) 플레이트 위에 위치될 수 있다. 통상적인 조명형 키보드에서, 피쳐 플레이트는 키에 대하여 기계적 연결을 더 잘 제공하고 특정 키가 눌려지면 더 잘 감지하기 위하여 조명 메커니즘 위에 배치된다.
피쳐 플레이트는 키를 위한 전기적 연결부, 예컨데 키가 눌려지면 입력을 인식하기 위한 스위치를 포함할 수 있다. 그러나, 종래의 키보드에서, 피쳐 플레이트는 가로막지 않으면 하나 이상의 키캡을 조명할 수도 있는 광의 현저한 부분을 가로막을 수 있다. 따라서, 본 개시 내용의 일부 실시예에서와 같이, 조명 패널은 광이 조명을 위한 바람직한 영역, 예를 들어, 키캡의 후방 표면을 향하는 더 직접적인 경로를 가질 수 있도록 피쳐 플레이트와 통합되거나 그 위에 위치될 수 있다. 따라서, 동일한 양의 조명을 제공하는 데 광이 덜 필요할 수 있고, 이는 키보드를 위한 전력 절약을 제공할 수 있다. 또한, 대부분의 광이 장애물을 우회하거나 재배향되어야 하지 않고,목표 표면을 직접 향하기 때문에, 조명 패널 및/또는 광원은 더 효율적일 수 있다.
또 다른 실시예에서, 키보드는 사용자가 키를 선택하거나 눌렀을 때 감지를 위한 감지 부재를 포함할 수 있다. 감지 부재는 사용자 입력을 검출하기 위하여 기계적 액츄에이션을 필요로 하지 않을 수 있다. 예를 들어, 감지 부재는 정전 용량의 변화를 검출하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 용량성 센서가 사용자가 키캡을 누르거나 터치했을 때를 검출하도록 키 스택 내에 위치될 수 있다. 이들 실시예에서, 키보드는 다음 중 임의의 것 또는 모든 것을 검출하는 것이 가능할 수 있다: 피쳐 플레이트에 접근하는 키캡; 키캡에 가해지는 다양한 힘; 및 여러 키캡 상의 손가락의 유무 또는 위치.
발명의 상세한 설명
도면으로 돌아가서 상기 간단히 기재된 바와 같이, 키보드는 컴퓨팅 디바이스와 통합될 수 있다. 도 1은 내부에 키보드(102)가 통합된 컴퓨팅 디바이스(100)의 사시도이다. 컴퓨팅 디바이스(100)는 실질적으로 임의의 유형의 컴퓨팅 디바이스(100), 예컨데 랩톱 컴퓨터, 테스크톱 컴퓨터, 스마트 폰, 휴대가능 게임 디바이스 등일 수 있다. 또한, 키보드(102)는 컴퓨팅 디바이스(100)와 통합된 것과 같이 도 1에 도시되더라도, 다른 실시예에서, 키보드(102)는 컴퓨팅(100)에서 분리될 수 있다. 예를 들어, 키보드(102)는 독립형 유닛이고 실질적으로 자립적일 수 있다. 이들 실시예에서, 키보드(102)는 컴퓨팅 디바이스(100)와 데이터를 주고 받기 위한 통신 디바이스(예를 들어, 케이블, 무선 인터페이스)를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스(100)는 키보드(102)를 실질적으로 둘러싸는 인클로저(104)를 포함할 수 있다. 키보드가 컴퓨팅 디바이스로부터 물리적으로 분리될 수 있는 실시예에서, 인클로저(104)는 키보드를 적어도 부분적으로 둘러싸고 키보드(102)에 동작가능하게 연결될 수 있고, 이는 도 22에 대하여 아래에 더 자세하게 논의된 바와 같다. 일부 실시예에서, 인클로저(104)는 다수의 어퍼쳐(aperture)를 정의할 수 있고, 다수의 어퍼쳐의 각각은 키보드(102)의 하나 이상의 키(106)를 수용할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 인클로저(104)는 단일 어퍼쳐 또는 키의 수보다 적은 어퍼쳐를 정의할 수 있고, 그래서 전체 키보드(102)가 단일 어퍼쳐 내에 수용되거나 키의 그룹들이 그룹 어퍼쳐들을 통해 수용될 수 있다.
키보드(102)는 다양한 크기 및/또는 형상의 다수의 키(106)들을 포함할 수 있다. 또한, 키(106)들의 각각은 키캡의 상부 표면 상에 부호 또는 지표를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 키(106)에 대한 부호(미도시)는 페인팅, 에칭, 또는 어퍼쳐 또는 투명한 부분을 통해서 키캡(106)을 통해 조명될 수 있다. 키(106)들의 각각은 하나 이상의 다른 입력을 나타낼 수 있고, 각 키(106)가 사용자에 의해 눌려짐에 따라, 키(106)는 컴퓨팅 디바이스(100)에 입력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 키(106)들은 그것이 눌려질 때를 검출하기 위한 센서를 포함할 수 있고, 센서는 키(106)가 눌려지거나 그렇지 않으면 선택되었다는 것을 알려주는 신호를 컴퓨팅 디바이스 내의 프로세서에 전송할 수 있다. 다른 실시예에서, 키가 눌려짐에 따라, 키가 선택되었다는 것을 알려주는 스위치 회로를 완성할 수 있다.
키보드(102)의 키(106)는 이제 더 자세히 논의될 것이다. 도 2a는 키보드(102) 및 컴퓨팅 디바이스(100)에서 분리된 키(106)의 사시도이다. 도 2b는 키(106)의 평면도이다. 도 3은 도 2a에서 선(3-3)을 따라 취해진 키(106)의 단면도이다. 상기 간단히 기재된 바와 같이, 인클로저(104)는 키(106)가 위치되는 키 어퍼쳐(128)를 정의할 수 있다. 인클로저(104)는 또한 키(106)를 둘러쌀 수 있지만, 도 3에 도시된 바와 같이, 키 어퍼쳐(128)가 키(106)보다 약간 커서, 키(106)가 키 어퍼쳐(128) 내에서 수직으로 움직이는 것이 가능할 수 있다. 일부 실시예에서, 키(106)는 키캡(108)이 인클로저(104)의 상부 표면(132)과 같이 또는 약간 위에 위치될 수 있는 정지 또는 정상 위치를 가질 수 있다. 사용자가 키(106)를 누름에 따라, 키(106)는, 화살표(D)에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, 인클로저(104)의 상부 표면(132)에 대하여 아래방향로 변환될 수 있다.
도 3을 참조하여, 키(106)는 지지 메커니즘(110)에 의해 지지되는 키캡(108)을 포함할 수 있다. 지지 메커니즘(110)은 베이스(134) 위에서 키캡(108)을 지지하고, 햅틱 디바이스(116)는 키캡(108) 아래에서 지지 메커니즘(110)에 의해 정의되는 공동 내에 위치된다. 지지 메커니즘(110) 또는 시저 메커니즘은 도 4a 내지 도 12에 대하여 더 자세히 논의된다. 간단히, 지지 메커니즘(110)은 둘 모두 베이스(134)에 동작가능하게 연결될 수 있는 제1 지지부(112)와 제2 지지부(114)를 포함할 수 있다. 지지부(112, 114)는 키캡을 내리누르는 힘에 응답하여 키 어퍼쳐(128) 내에서 수직으로 키캡(108)을 변환하도록 협력한다. 일부 실시예에서, 지지 메커니즘(110)은 키캡(108)의 하부 표면에 동작가능하게 연결될 수 있어서, 키캡(108) 상에 힘이 가해짐에 따라, 힘은 또한 지지 메커니즘(110)에 전달될 수 있다. 또한, 지지 메커니즘(110)은 지지 메커니즘(110)을 베이스(134)에 고정시키는 하나 이상의 고정 부재에 의해 베이스(134)에 부착될 수 있다. 따라서, 제1 지지부(112) 및 제2 지지부(114)는 수직으로 움직일 수 있지만, 수평 움직임은 실질적으로 방지되거나 적어도 일부 제한될 수 있다.
햅틱 디바이스(116)는 실질적으로 키(106)에 힘을 가하고/가하거나 터치하는 사용자에 응답하여 사용자에게 피드백을 제공할 수 있는 임의의 유형의 디바이스일 수 있다. 일 실시예에서, 햅틱 디바이스(116)는 베이스(134)의 하나 이상의 층에 결합되거나 그렇지 않으면 연결될 수 있는 압축성 돔(compressible dome)이다. 예를 들어, 돔은 사용자가 키캡에 아래방향의 힘을 제공함에 따라 기계적으로 압축되어, 사용자에게 피드백을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 햅틱 디바이스(116)는 센서 멤브레인 층(122)에 동작가능하게 연결된다. 이들 실시예에서, 햅틱 디바이스(116)는 또한 키(106)가 선택된 것을 알려주는 센서 멤브레인(122)에 입력을 제공하도록 기능할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 디바이스(116)는 센서 멤브레인(122) 및/또는 조명 패널(120) 내에 회로 또는 스위치를 완성시킬 수 있다. 또는, 도 21에 대해서 하기에 더 자세히 논의되는 바와 같이, 햅틱 디바이스(116)는 햅틱 디바이스(116)의 위치의 변화를 검출할 수 있는 감지 부재와 통신할 수 있다.
베이스(134)는 체결구(fastener)(126) 및/또는 접착제(124)를 통해 인클로저(104)에 동작가능하게 연결될 수 있다(도 22에 대하여 하기에 더 자세히 논의됨). 일부 실시예에서, 키(106)가 (지지 메커니즘(110) 및/또는 햅틱 디바이스(116)를 통해) 베이스(134)에 동작가능하게 연결됨에 따라, 베이스(134)는 키(106)를 인클로저(104)에 동작가능하게 연결할 수 있다. 베이스(134)는 피쳐 플레이트(118), 조명 패널(120), 및/또는 센서 멤브레인(122)을 포함할 수 있다. 베이스(134)의 다양한 요소는 서로에게 연결되거나 키보드(102)의 다른 요소에 별도로 연결될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 상기 층들 중 하나 이상은 베이스(134)의 하나 이상의 다른 층들과 조합될 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 조명 패널(120)은 베이스(134)와 키보드 스택(130)의 높이를 줄이기 위하여 피쳐 플레이트(118)와 조합될 수 있다.
피쳐 플레이트(118)는 키 스택(130)의 하부를 형성할 수 있고 키(106)를 컴퓨팅 디바이스(100)에 동작가능하게 및/또는 통신적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 피쳐 플레이트(118)는 전기 신호를 전송하기 위한 접촉부(미도시)를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 피쳐 플레이트(118)는 또한 지지 메커니즘(110)을 제자리에 고정시키는 고정 부재(136)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 고정 부재(136)는 지지부(112, 114) 중 하나 또는 둘 모두를 고정시킬 수 있다.
조명 패널(120)은 키(106) 및 /또는 키보드(102)의 다른 부분을 위한 조명을 제공할 수 있고 도 14a 내지 도 20에 대하여 하기에서 더 자세히 논의될 것이다. 일부 실시예에서, 조명 패널(120)은 피쳐 플레이트(118)의 위, 센서 멤브레인(122)의 아래에 위치될 수 있다. 즉, 조명 패널(120)은 베이스(134)의 중간체 층을 형성할 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 조명 패널(120)은 베이스(134) 내에 센서 층을 형성하기 위하여 하나 이상의 센서와 추가로 조합될 수 있다. 이들 실시예에서, 센서 멤브레인(122)은 조명 패널(120) 내의 센서를 위한 상부 층을 형성할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 조명 패널(120)은 생략되고 센서 층(센서 멤브레인(122)과 조합되거나 분리됨)은 포함될 수 있다.
센서 멤브레인(122)은 베이스(134)의 상부 층을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 센서 멤브레인(122)은 조명 패널(120) (또는 조명이 필요없는 경우 중간체 층)의 센서들 사이에 보호층을 형성할 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 센서 멤브레인(122)은 사용자에 의해 키(106)가 선택되었는지 여부를 검출하기 위해 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 키보드의 다양한 요소들이 이제 더 자세히 논의될 것이다.
지지 메커니즘
지지 메커니즘(110)이 이제 더 자세히 논의될 것이다. 도 4a는 인클로저(104)에서 분리된 제1 실시예의 지지 메커니즘(110)를 포함하는 키(106)의 평면도이다. 도 4b는 명료하도록 키캡(108) 및 햅틱 디바이스(116)가 제거된 키(106)의 평면도이다. 도 5는 도 4a의 키(106)의 단면도이다. 본 실시예의 지지 메커니즘(210)은 제1 지지부(212) 및 제2 지지부(214)를 포함할 수 있다. 지지부(212, 214)는 고정 부재(136)에 의해 피쳐 플레이트(118)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 고정 부재(136)는 각각의 지지부(212, 214)와 상호작용하도록 조명 패널(120) 내에 형성되는 어퍼쳐(138)를 통해 연장되어, 지지부를 피쳐 플레이트(118)에 고정할 수 있다. 지지부(212, 214)는 또한 키캡(108)에 동작가능하게 연결될 수 있다.
일부 실시예에서, 각각의 지지부(212, 214)는 일반적으로 경성 물질, 예컨데 유리 충전 플라스틱, 금속 코팅 플라스틱, 주형 금속, 금속 사출 성형 물질, 또는 기계가공 금속으로 생성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 이들 실시예에서, 지지 구조(210)는 실질적으로 종래의 시저 메커니즘보다 더 강성(stiff)일 수 있고, 종래의 시저 메커니즘은 보통 플라스틱으로 구성된다. 지지 구조(210)가 종래의 시저 메커니즘보다 더 강성이기 때문에, 키캡(108)은 상부 표면에 힘이 가해짐에 따라 덜 비틀리는 경향이 있을 수 있다. 키캡(108)이 인클로저(104)의 수용 어퍼쳐(128) 내에서 이동함에 따라, 이는 실질적으로 평면적 움직임을 허용할 수 있다. 또한, 적절하게 키캡(108)을 지지하는 데 필요한 키캡(108)과 접촉하는 양이 줄어들 수 있다. 예를 들어, 플라스틱으로 구성된 시저 메커니즘은 금속 또는 기타 더 강성인 물질과 비교했을 때, 동일한 힘을 지지하기 위하여 키캡(108)과 접촉하는 더 많은 표면적을 필요로 할 수 있다. 지지 구조(210)의 감소된 표면적으로 인해, 예를 들어, 조명 패널(120) 또는 기타 소스에서 나온 광이 지지 구조(210)의 부분들에 가로막히지 않고 키캡(108)을 통해 더 많이 전달될 수 있다.
지지 구조(210)는 또한 종래의 키보드 시저 메커니즘보다 오차가 더 엄격하도록 할 수 있다. 이는 키캡(108)에 가해지는 동일한 힘을 지지하는 데 필요할 수 있는 표면적이 더 작기 (더 작은 직경을 허용함) 때문이다. 또한, 특정 금속 물질을 위한 제조 기술은 통상적인 플라스틱 컴포넌트 기술보다 오차가 더 철저하도록 할 수 있다.
도 4b 및 도 5를 참조하여, 제1 지지부(212)는 실질적으로 정사각형 또는 직사각형일 수 있고 보강 부재(brace member)(230) 및 교차 부재(cross memeber)(216)를 포함할 수 있다. 교차 부재(216)는 보강 부재(230)의 두 에지(231, 233) 사이에 걸쳐 있을 수 있다. 보강 부재(230)는 하부 부재(235)에 의해 함께 상호연결되는 두 측면 부재(232, 234)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 보강 부재(230)는 그것이 측면 부재(232, 234)에서 하부 부재(235)로 전이하고 측면 부재(232, 234)가 단부(231,233)를 향해 전이하기 때문에 네 개의 둥근 코너(226)를 가질 수 있다. 하부 부재(235)는 키캡(108)의 하부 표면에, 예를 들어, 끼워 맞춤, 접착제, 또는 기타 연결 메커니즘에 의해 동작가능하게 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 하부 부재(235)는, 별개이지만 인접한 두 위치에서 키캡(108)에 연결될 수 있다. 본 실시예에서, 키캡(108)은 별개의 두 위치에서 지지될 수 있고, 두 위치는 키캡(108)의 전체 표면을 더 잘 지지하도록 키캡(108)의 두 코너 근처에 위치될 수 있다.
두 측면 부재(232, 234)는 서로에 대하여 실질적으로 평행할 수 있고, 반대의 측면 부재(232, 234)를 향해 안쪽으로 연장되는 연결 부재(220)를 정의할 수 있다. 연결 부재(220)는 제1 지지부(212)를 제2 지지부(214)에 동작가능하게 연결하는 체결 부재(228)를 추가로 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 연결 부재(220)는 측면 부재(232, 234)의 내부 표면으로부터 연장되는 숄더(shoulder)일 수 있고 체결 부재(228)는 후크(hook) 또는 기타 고정 부재일 수 있다.
체결 부재(228)는 두 지지부(212, 214)를 위한 피봇점(pivot point)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 체결 부재(228)는 두 지지부(212, 214) 서로에 대하여 실질적으로 수평 움직임을 방지하지만, 수직 움직임은 허용할 수 있다. 일 실시예에서, 체결 부재(228)가 "X"의 중간 지점에서 두 지지부를 연결하는 가운데, 지지부(212, 214)는 "X" 형상으로 함께 상호 연결될 수 있다.
도 4B 및 도 5를 연속하여 참조하면, 일부 실시예에서, 보강 부재(230)는 둥글지 않은 단면을 가질 수 있다. 예를 들어, 보강 부재(230)는 정사각형, 직사각형, I 또는 T 형상의 단면을 가질 수 있다. 이들 실시예에서, 보강 부재(230)의 단면 영역은 지지 구조(210)의 강성(stiffness)을 증가시키면서, 또한 지지부(212)가 키캡(108)의 영역을 지지하는 데 필요한 폭을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 보강 부재(230)는 구부리는 힘 또는 전단력에 대하여 효과적인 지지를 제공하기 위하여, 폭과 물질의 양이 감소한 이상적인 빔 또는 I 빔 형상을 가질 수 있다. 측면 부재(230, 233)의 폭을 감소시킴으로써, 지지 구조(210)의 폭 또한 감소될 수 있고, 지지 구조가 키캡(108)의 표면적의 크기 만큼 가로막지 않기 때문에, 조명 패널(120) (또는 기타 소스)로부터 나온 광이 키캡(108) 및 키캡 주위를 통해 더 많이 전송되도록 할 수 있다.
보강 부재(230)의 반대측에서, 교차 부재(216)가 일반적으로 둥근 단면 또는 원형 단면을 가질 수 있다. 또한, 교차 부재(216)는 고정 부재(136)에 연결될 수 있기 때문에, 피쳐 플레이트(118)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 고정 부재(136)는 교차 부재(216)의 적어도 일부분을 둘러쌀 수 있는 "L", "J", 또는 기타 후크 형상의 부재일 수 있다. 본 실시예에서, 교차 부재(216)의 원형 또는 둥근 단면은 제1 지지부(212)가 키캡(108)을 수직으로 움직이도록 할 수 있다. 예를 들어, 교차 부재(216)는 고정 부재(136)로 인해 실질적으로 동일한 위치에서 수평으로 유지하는 동안, 보강 부재(230)가 피봇하도록 허용한다. 또한, 교차 부재(216)의 원형 또는 둥근 단면은 지지 메커니즘에 대하여 더 나은 비틀림을 제공하여, 교차 부재가 키캡(108)에 가해지는 힘을 키캡(108)의 수직 움직임으로 더 잘 변환하도록 허용할 수 있다.
제2 지지부(214)는 제1 지지부(212) 내에 포개 넣어지고 체결 부재(228)에 의해 제1 지지부에 동작가능하게 연결될 수 있다. 제2 지지부(214)는 조명 패널(120) 또는 센서 멤브레인(122) 상에 위치될 때 일반적으로 정사각형 또는 직사각형 구조를 가질 수 있다는 점에서 제1 지지부(212)와 일부 유사한 형상일 수 있다. 제2 지지부(214)는 보강 부재(224)의 두 단부(238, 240) 사이에 상호연결되는 교차 부재(222)를 포함할 수있다. 보강 부재(224)는 일반적으로 납작한 하부를 갖는 "U"와 같은 형상일 수 있는, 즉, 보강 부재(224)는 일반적으로 하부 부재를 갖는 평행한 두 측면 부재를 가질 수 있다. 또한, 평행한 두 측면 부재가 하부 부재를 형성하도록 전이함에 따라 보강 부재(224)는 둥근 코너(236)를 가질 수 있다.
보강 부재(224)는 피쳐 플레이트(118)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 보강 부재(224)는 고정 부재(136)에 동작가능하게 연결되는 연결 부분(244)을 포함할 수 있다. 연결 부분(244)은 일반적으로 둥근 단면 영역을 가질 수 있어서, 연결 부분(244) 또는 단부(238, 240)에서 보강 부재(224)가 둥글지 않은 단면에서 둥근 단면으로 전이하도록 할 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 연결 부분(244)은 납작하거나, 둥글거나, 또는 납작하고 둥근 것의 조합일 수 있다(예를 들어, 둥근 에지 또는 코너를 갖는 납작한 표면). 또한, 연결 부분(244)은 추가로 변환 및 회전을 허용하는 슬라이딩 표면 또는 둥근 표면일 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 보강 부재(224)는 제1 지지부(212)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 평행한 두 측면 부재는 연결 부재(220)에 동작가능하게 연결될 수 있고 체결 부재(228)는 슬라이딩 부재의 부분에 연장될 수 있다. 이 연결로, 두 지지부(212, 214)는 실질적으로 함께 연결될 수 있어서, 한 지지부(212, 214)의 움직임이 다른 하나를 움직일 수 있도록 한다.
일부 실시예에서, 교차 부재(222)는 키캡(108)의 하부 표면에 동작가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 교차 부재(222)는 키캡(108)의 하부 표면에서 연장되는 하나 이상의 고정 특징부(242)와 상호작용할 수 있다. 교차 부재(222)는 일반적으로 원형 또는 둥근 단면을 가질 수 있고 보강 부재(224)는 둥글지 않은 단면, 예컨데 T, I, 또는 직사각형 단면을 가질 수 있다. 원형 또는 둥근 단면은 교차 부재(222)가 고정 특징부(242) 내에서 회전할 수 있어서, 제2 지지부(214)가 피쳐 플레이트(118)에 고정되어 있으면서, 피쳐 플레이트(118)에 대하여 피봇할 수 있도록 한다.
키(106)의 움직임으로 돌아가서, 키캡(108)에 힘이 가해짐에 따라, 지지 메커니즘(210)은 키캡(208)이 키 어퍼쳐(128) 내에서 수직으로 움직이도록 할 수 있다. 도 6a는 정상 또는 정지 위치에 있는 키(106)의 사시도이다. 도 6b는 눌림 위치에 있는 키(106)의 사시도이다. 키캡(108)이 눌려짐에 따라, 키캡(108)은 수직으로 이동하고 지지 구조(210)의 높이는 낮아진다.
이제 도 4B 및 도 5를 참조하면, 키(106)가 정지 위치에 있으면, 키캡(108)의 하부 에지(248)는 베이스(134)의 상부 표면으로부터 높이(H1)에 위치될 수 있다. 보강(230)이 키캡(108)에 연결되어 있고(피쳐 플레이트 위에 위치함) 교차 부재(222)는 피쳐 플레이트(118)에 동작가능하게 연결되기 때문에, 제1 지지부(212)는 키(106)의 제1 측면에서 키(106)의 제2 측면으로 위를 향해 기울어질 수 있다. 유사하게, 제2 지지부(214)는 키(106)의 제2 측면에서 키(106)의 제1 측면으로 위를 향해 기울어질 수 있다. 이것은 제2 지지부(214)의 교차 부재(222)가 키캡(108)에 동작가능하게 연결되고 보강(230)이 피쳐 플레이트(118)에 동작가능하게 연결되기 때문이다.
일부 실시예 그리고 도 4b에 도시된 바와 같이, 각각의 지지부(212, 214)의 코너(226, 236)는 키캡(108)의 안쪽 코너 에지에 인접하게 위치될 수 있다. 종래의 키보드 키와 비교하면, 이들 코너(226, 236)은 키캡(108)의 중심으로부터 실질적으로 더 멀리 떨어져있을 수 있고, 따라서 키캡(108)의 틸트(tilt)를 더 잘 방지할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 키캡(108)의 코너 위를 누르는 경우, 지지부(212, 214)에 의해 제공되는 지지는 키캡(108)의 코너 부분이 틸팅되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이것은, 상기 기재한 바와 같이 종래의 키보드와 비교하면, 키캡(108)이 일반적으로 더 평면적 이동 움직임을 가질수 있도록 하고, 이 움직임은 키 스택(130)의 높이를 낮추는 데 도움을 줄 수 있다.
키(106)의 정상 위치에서, 제1 지지부(212)의 두 측면 부재(232, 234)는 교차하거나 그렇지 않으면 보강(224)의 각각의 평행한 측면 부재와 "X" 교차점을 형성할 수 있다. 이것은 두 지지부(212, 214) 둘 모두 반대측에서 키캡(108)에 연결되기 때문에 키(106)의 반대측에서 피쳐 플레이트(118)에 연결되고, 피쳐 플레이트(118)에 부착된 반대편에서 키캡(108)의 하부에 연결되도록 피쳐 플레이트(118)로부터 위 방향으로 경사를 이루기 때문이다.
키캡(108)에 힘이 가해짐에 따라, 지지부(212, 214)는 키캡(108)의 수직 움직임이 피쳐 플레이트(118)를 향해 아래로 향하게 하도록 피봇된다. 그러나, 지지부(212, 214)가 피쳐 플레이트(118)에 연결되기 때문에, 지지부(212, 214)의 수평 움직임은 실질적으로 감소될 수 있다. 따라서, 사용자가 키캡(108)에 힘을 가함에 따라, 키캡(108)은 실질적으로 피쳐 플레이트(118)에 평행하게 변환될 수 있어서, 지지부가 접히고 키캡이 낮아지도록 한다. 키캡(108)이 눌려짐에 따라, 햅틱 디바이스(116)는 피드백을 제공하고/하거나 키(106)가 선택되었다는 신호를 제공하도록 압축될 수 있다.
도 4b 및 도 5를 참조하면, 키(106)의 본 실시예에서, 광원(140)이 키 어퍼쳐(128) 아래 부분 내에 위치되고 키캡(108)의 일부분과 같이 배열될 수 있다. 광원(140)은 조명 패널(120)과 함께 또는 별도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 4b에 도시된 바와 같이, 광원(140)은 광원(140)에 전력 및/또는 신호를 제공할 수 있는 중간체 층(141)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 광원(140)은 키(106)에 조명을 제공할 수 있고 도 14에 대하여 하기에서 더 자세히 논의될 것이다.
제2 실시예의 지지 구조(310)가 이제 논의될 것이다. 도 7a는 지지 구조(310)을 포함하는 키(106)의 평면도이다. 도 7b는 명료하도록 키캡(108)이 제거된 키(106)의 평면도이다. 도 8은 도 7a에서 선(8-8)을 따라 취해진 도 7a의 키(106)의 단면도이다. 본 실시예에서, 지지 구조(310)는 제1 지지부(312) 및 제1 지지부(312) 내에 포개 넣어지는 제2 지지부(314)를 포함할 수 있다. 지지부(312, 314)는 제2 지지부(314)의 치수가 제1 지지부(312)보다 작다는 점을 제외하고, 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다.
제1 지지부(312)는 일반적으로 직사각각형의 주변부를 가질 수 있고 둥근 코너(326)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 실질적으로 제1 지지부(312) 전체는 일반적으로 원형 또는 둥근 단면 영역을 가질 수 있다. 제1 지지부(312)는 4개의 측면 부재(340, 341, 342, 343)를 가질 수 있고, 제1 측면 부재(340)는 실질적으로 제3 측면 부재(342)에 평행하고, 제2 측면 부재(341)는 실질적으로 제4 측면 부재(343)에 평행하다. 제4 측면 부재(343)는 고정 부재(136)에 의해 피쳐 플레이트(118)에 동작가능하게 연결될 수 있다.
제1 측면 부재(340) 및 제2 측면 부재(342)는 제2 지지부(314)에 동작가능하게 연결되서, 제1 지지부(312) 및 제2 지지부(314)가 함께 움직이도록 할 수 있다. 도 7c는 제1 측면 부재(340)의 부분도이다. 제2 측면 부재(342)는 제1 측면 부재(340)와 실질적으로 동일할 수 있다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 측면 부재(340, 342)의 바디(346)는 조인트(320)를 형성하기 위하여 일반적으로 둥근 단면에서 납작해질 수 있다. 조인트(320)는 둥글지 않은 단면을 가질 수 있고, 조인트를 통해 정의되는 너클 어퍼쳐(322)를 정의할 수 있다.
도 7b 및 도 7c를 참조하면, 제2 지지부(314)는 제1 지지부(312)와 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제2 지지부(314)는 함께 연결되어 일반적으로 직사각형 또는 정사각형 주변부를 형성하는 4개의 측면 부재(350, 351, 352, 353)를 가질 수 있다. 또한, 제2 지지부(314)는 측면 부재(350, 351, 352, 353) 사이의 전이부에서 일반적으로 둥근 코너(336)를 가질 수 있다. 제1 지지부(312)에 유사하게, 제2 지지부(314)는 너클(338)에 연결하기 위한 조인트(320)를 포함할 수 있다. 도 7c가 제1 지지부(312)를 도시하지만, 제2 지지부(314)도 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 조인트(320)는 납작한 부분 안에 너클 수용 어퍼쳐(322)를 추가로 정의할 수 있다. 또한, 제2 지지부(314)는 단면 영역이 납작하고 더 직선형일 수 있는 조인트(320)를 제외하고, 일반적으로 둥글거나 단면 영역을 가질 수 있다.
도 7b를 참조하면, 두 너클(328)이 제1 지지부(312)와 제2 지지부(314) 사이에 위치될 수 있다. 너클(328)은 두 지지부(312, 314)를 서로 떨어져 간격을 두도록 작용하지만, 또한 그것들을 함께 연결할 수 있다. 또한, 너클(328)은 지지부(312, 314)가 서로에 대하여 움직이도록 허용하는 피봇 조인트의 역할을 한다. 너클(328)은 각각의 조인트(320)에 있는 너클 어퍼쳐(322) 내에 수용될 수 있다. 너클(328)의 연결부에서, 지지부(312, 314)는 서로로부터 반대 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 체결 부재(228)에 유사하게, 너클(328)은 "X"의 중간 지점을 형성할 수 있고, 두 지지부(312, 414)는 너클(328)에 대하여 각도를 형성한다. 지지부(312, 314)가 키캡(108) 상의 힘에 응답하여 움직임에 따라, 두 지지부(312, 314) 사이에 형성되는 각도는 감소하여 피쳐 플레이트(118)를 향해 키캡(108)을 낮게 할 수 있다.
도 7B에 도시된 실시예에서, 너클(328)은 지지 메커니즘(310)을 위한 두 피봇점을 형성할 수 있다. 따라서, 지지부(312, 314)는, 예를 들어, 측면 부재(343, 351) 각각에 동작가능하게 연결되는 고정 부재(136)에 의해 피쳐 플레이트(118)에 실질적으로 고정될 수 있다.
일부 실시예에서, 지지부(312, 314)가 각 지지부(312, 314)의 반대측 단부 사이에 공간을 정의할 수 있다는 점에서, 지지부(312, 314)는 "개방형 루프(open loop)"를 형성할 수 있다. 도 9a는 지지 메커니즘(310)을 포함하는 키(106)의 평면도이다. 도 9b는 키캡(108)이 제거된 도 9a의 키(106)의 평면도이다. 제1 지지 부재(312)의 제4 측면 부재(343)는 반대측의 두 에지(360, 362)에서 종결될 수 있다. 유사하게, 제2 지지부(314)의 제4 측면 부재(353)는 반대측의 두 에지(364, 366)에서 종결될 수 있다. 두 셋트의 에지(360, 362, 364, 366)는 각각 측면 부재(343, 353)의 각 단부 사이에 공간(368)을 정의할 수 있다.
도 9a 및 도 9b에서 도시되는 실시예에서, 지지부(312, 314)는 개방형 루프를 형성할 수 있고, 개방형 루프는 지지 메커니즘(310)을 형성하는 데 재료를 덜 필요로 할 수 있다. 또한, 개방형 루프 구성은 키보드(102)의 조립 및 제조를 더 용이하게 할 수 있다. 개방형 루프 구성으로, 지지부(312, 314)는 더 쉽게 고정 부재(136) 내에 위치되고 키캡(108)의 고정 특징부(142)에 연결될 수 있다. 또한, 공간(368)을 정의함으로써, 키(106) 및 키(106)의 주변부를 조명하기 위하여 더 많은 광이 조명 패널(120) 또는 기타 광원으로부터 키캡(108) 및/또는 키캡(108)을 둘러싸는 공간으로 전송될 수 있다.
다른 실시예에서, 지지 구조는 지지부의 반대측의 에지를 연결하는 별개의 조인트 부재를 포함할 수 있다. 도 10a는 조인트 부재(438)가 지지부(412, 414)의 각각의 에지 사이에 걸쳐 있는 지지 구조(410)를 갖는 키(106)의 평면도이다. 도 10b는 키캡(108)이 제거된 도 10a의 키(106)의 평면도이다. 도 11은 도 10a에서 선(11-11)을 따라 취해진 도 10a의 키(106)의 단면도이다. 지지 메커니즘(410)은 베이스(134) 위에서 키캡(108)을 지지하고, 키캡(108)을 베이스(134)에 연결하기 위한 지지부(412, 414)를 포함할 수 있다.
지지부(412, 414)는 제2 지지부(414)가 제1 지지부(412) 내에 적어도 부분적으로 포개 넣어지지만 제1 지지부(412)로부터 공간을 둘 수 있는, 실질적으로 동일한 형상이다. 도 10b에 잘 도시된 바와 같이, 지지부(412, 414)의 하부가 실질적으로 직선형일 수 있는 것을 제외하고, 지지부(412, 414)는 실질적으로 "U" 형상일 수 있다. 각 지지부(412, 414)는 2개의 평행한 측면 부재(440, 442, 450, 452) 및 2개의 평행한 측면 부재(440, 442, 450, 452) 사이에 걸쳐 있는 하부 부재(441, 451)를 포함할 수 있다. 제1 지지부(412)의 측면 부재(440, 442)는 말단 에지(460, 462)를 포함할 수 있다. 유사하게, 제2 지지부(414)의 측면 부재(450, 452)는 말단 에지(464, 466)를 포함할 수 있다. 또한, 지지부(412, 414)는 구부림 및 비틀림 시 지지 구조(410)에 추가적인 강성을 제공하기 위하여 둥글지 않은 단면을 (예를 들어, I 빔, 직사각형, 또는 정사각형) 가질 수 있다.
제1 조인트 부재(438)가 제1 지지부(412)의 말단 에지(460, 462) 사이에 걸쳐 있을 수 있다. 제2 조인트 부재(439)가 제2 지지부(414)의 말단 에지(464, 466) 사이에 걸쳐 있을 수 있다. 일 실시예에서, 조인트 부재(438, 439)는 일반적으로 둥글거나 원형 단면을 가질 수 있어서, 각각의 지지부(412, 414)에 핀 조인트를 제공할 수 있다. 또한, 제1 조인트 부재(438)는 고정 메커니즘(136)에 의해 피쳐 플레이트(118)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 조인트 부재(438)는 고정 부재(136)의 "후크" 또는 L 형상에 의해 정의되는 공동 내에 수용될 수 있다. 제2 조인트 부재(439)는 키캡(108)의 유지 특징부(retaining feature)(143)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 조인트 부재(438, 439)는 다른 두 축의 움직임을 방지하면서, 지지 부재(412, 414)가 한 축을 중심으로 회전하도록 한다. 즉, 지지부(412, 414)는 키캡(108)이 수직으로 변환함에 따라 Y 축 둘레를 회전할 수 있지만, 지지부(412, 414)는 X축 및 Z축을 따라 (수평, 및 수직 방향으로) 실질적으로 계속 고정된다.
도 10b를 참조하면, 지지부(412, 414)는 한 쌍의 핀(430, 431)에 의해 함께 동작가능하게 연결될 수 있다. 제1 핀(430)은 제1 측면 부재(440, 450)에 동작가능하게 연결되고, 제2 핀(431)은 제2 측면 부재(442, 452)에 동작가능하게 연결된다. 핀(430, 431)은 지지부(412, 414)가 함께 연결되고 서로에 대하여 회전하도록 하는 핀 조인트를 제공한다. 핀(430, 431)은 X의 중간 지점을 형성할 수 있다는 점에서, 지지부(412, 414)의 측면 부재에 의해 형성되는 도 7b의 너클(328)과 유사하다.
도 10b에 도시된 바와 같이, 둥근 단면을 갖는 조인트 부재(438, 439)는 키캡(108)의 동일한 측면에 위치될 수 있다. 이들 실시예에서, 지지부(412, 414)는 키캡(108)의 단일 측면에서 키캡(108) 및 피쳐 플레이트(118)에 대하여 회전가능하게 지지될 수 있다. 이 구성은 실질적으로 키캡(108)의 수평 움직임을 방지하면서, 키캡(108)에 대한 더 좋은 수직 움직임을 허용할 수 있다.
조명부
도 3을 다시 참조하면, 일부 실시예에서, 키보드(102)는 키(106) 또는 키보드(100)를 조명하기 위한 하나 이상의 조명 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 메커니즘은 키캡(108) 상의 부호를 조명하기 위한 광을 제공하고/하거나 키캡(108)의 주변부를 조명할 수 있다. 조명부는 낮은 밝기 조건에서 키(106)가 더 잘 보이도록 할 수 있고, 또한 키보드(102)에 심미적인 매력을 제공할 수 있다. 또한, 조명 메커니즘은 사용자에게 피드백을 제공할 수 있고, 키보드(102) 상에 발광 패턴 등을 생성할 수 있다.
조명 메커니즘을 갖는 통상적인 키보드는 피쳐 플레이트 아래에 상기 메커니즘을 위치시킬 수 있다. 이것은 피쳐 플레이트가 통상적으로 키의 요소를 인클로저에 고정시키는 데 사용될뿐만 아니라, 키에 전기적 연결부를 제공하기 때문이다. 통상적으로, 조명 메커니즘은 전기적 컴포넌트 또는 키를 위한 부착 메커니즘을 제공하지 않을 수 있어서, 조명 메커니즘은 피쳐 플레이트 아래에 위치된다. 그러나, 이 위치는 조명부 메커니즘으로부터의 광을 피쳐 플레이트에 의해 적어도 부분적으로 가로막히게 하거나, 광이 키캡(108)을 향해 간접적인 방법으로 이동하게 할 수 있다.
일부 실시예에서, 키보드(102)는 피쳐 플레이트(118)의 상부에 위치되는 조명 패널(120)을 포함할 수 있다. 도 12a는 조명 패널(120)이 피쳐 플레이트(118) 위에 위치되는 키(106)의 평면도이다. 도 12b는 명료하도록 키캡(108)이 제거된 키(106)의 평면도이다. 도 12c는 특정 요소를 명료하게 도시하기 위해 지지 메커니즘(110)이 제거된 키(106)의 평면도이다. 도 13은 도 12a에서 선(13-13)을 따라 취해진 도 12a의 키(106)의 단면도이다. 본 실시예에서, 조명 패널(120)은 피쳐 플레이트(118)의 상부 표면(612)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 피쳐 플레이트(118) 및 조명 패널(120)은 센서 멤브레인(122)에 동작가능하게 연결될 수 있고, 센서 멤브레인은 조명 패널(120) 및 피쳐 플레이트(118) 하나 또는 둘 모두의 적어도 일부분 위에 위치될 수 있다. 상기 기재한 바와 같이, 도 3에 대하여, 센서 멤브레인(122)은 접착제(124) 및/또는 체결구(126)에 의해 인클로저(104)에 동작가능하게 연결될 수 있다.
도 14는 키보드(102)로부터 분리된 피쳐 플레이트(118) 및 조명 패널(120)의 사시도이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 피쳐 플레이트(118) 및 조명 패널(120)은 3개의 키(106) 및 해당 키 스택(130)을 지지하기 위한 길이를 갖는 것으로 도시된다. 따라서, 피쳐 플레이트(118) 및 조명 패널(120)의 길이는 더 적거나 더 많은 키(106)에 대하여 달라질 수 있다. 일부 실시예에서, 키(106)의 각 열에 대한, 각 키(106)에 대한, 또는 전체 키보드(102)에 대한 단일 피쳐 플레이트(118) 및/또는 조명 패널(120)이 있을 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하여, 피쳐 플레이트(118)는 베이스 부재(604)에서 일정 각도로 위를 향해 연장되는 2개의 기울어진 연장부(angled extension)(606)를 갖는 베이스 부재(604)를 가질 수 있다. 두 연장부(606)는 베이스 부재(604)에 실질적으로 평행하게 연장되는 숄더 또는 다리(608)를 형성하기 위하여 전이한다. 베이스 부재(604)는 다리(608)로부터 적어도 부분적으로 오목해질 수 있고 조명 패널(120)의 적어도 일부분을 수용하기 위해 구성되는 채널(614)을 정의할 수 있다.
각각의 다리(608)는 피쳐 플레이트(118)를 인클로저(104) 및/또는 키 스택(130)의 다른 부분에 고정하기 위한 하나 이상의 고정 어퍼쳐(602)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각 다리(608)에서 서로에 대하여 공간을 두고 떨어진 4개의 고정 어퍼쳐(602)가 있을 수 있다.
고정 부재(136)는 채널(614)의 상부 표면에서부터 위를 향해 연장될 수 있다. 상기 기재한 바와 같이, 고정 부재(136)는 "L", "J," 또는 지지 메커니즘(110)의 지지부(112, 114)가 피쳐 플레이트(118)에 고정되게 할 수 있는 기타 형상을 가질 수 있는 후크 부재일 수 있다. 고정 부재(136)는 지지부(112, 114)의 위치 및 배향에 따라 피쳐 플레이트(118) 상에서 상이한 배향 및 위치를 가질 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 각 지지부(112, 114)에 대하여 2개의 고정 부재(136)가 있을 수 있고, 따라서, 각 키(106)에 대하여 4개의 고정 부재(136)가 있을 수 있다.
조명 패널(120)은 피쳐 플레이트(118)에, 예를 들어, 접착제, 체결구 등을 통해 동작가능하게 연결될 수 있다. 도 14에 잘 도시된 바와 같이, 고정 부재(136)는 조명 패널(120)을 통해 연장된다. 따라서, 고정 부재(136)는 또한 조명 패널(120)을 피쳐 플레이트(118)에 동작가능하게 연결하는 것을 도울 수 있다. 그와 같이, 일부 실시예에서, 고정 부재(136)는 조명 패널(120)과 피쳐 플레이트(118) 사이의 유일한 연결 메커니즘일 수 있다.
조명 패널(120)은 광을 방출 및/또는 지향시키기 위한 디바이스일 수 있다. 일부 실시예에서, 조명 패널(120)은 도광부, 광 파이프 등일 수 있다. 이들 실시예에서, 광원(140) 중 하나 이상이 조명 패널(120)에 의해 전송될 광을 제공하기 위하여 조명 패널(120)에 광학적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 14를 참조하면, 2개의 광원(140)이 조명 패널(120)의 반대쪽 단부에 위치된다. 발광 다이오드일 수 있는 광원(140)은 조명 패널(120) 안으로 광을 방출한다. 광은 그 뒤 피쳐 플레이트(118)의 긴 부분을 가로지르는 조명 패널(120)을 통해 전송될 수 있다. 광은 실질적으로 임의의 방향으로 방출되도록 구성될 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 광은 조명 패널(120)의 상부 표면에서 방출될 수 있다.
다른 실시예에서, 조명 패널(120)은 유기 발광 다이오드, 발광 다이오드 등과 같은 광원일 수 있다. 이들 실시예에서, 광원(140)은 생략되거나, 키(106)에 추가적인 광을 제공할 수 있다.
조명 패널(120)은 또한 키(106)에 대한 입력을 감지하기 위해 조명 패널 내에 통합되는 하나 이상의 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 패널(120)은 용량성 센서, 스위치 메커니즘 등을 포함할 수 있다. 이들 센서는 도 19 내지 도 21에 대하여 하기에 더 자세히 논의될 것이다.
도 13을 참조하면, 조명 패널(120)은 피쳐 플레이트(118)의 채널 내에 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 조명 패널(120)의 에지와 다리(608)의 상부 코너와 연장(606) 부재 사이에 공간(610)이 있을 수 있다. 다른 실시예에서, 조명 패널(120)의 에지는 연장 부재(606)의 형상을 따라 실질적으로 위를 향해 기울어질 수 있고 공간(610)은 제거될 수 있다. 채널(614) 내에서, 조명 패널(120)은 실질적으로 베이스(604)에 평행하고 동일공간에 있을(coextensive) 수 있다.
지지 메커니즘(110)의 지지부(112, 114)는 고정 부재(136)에 동작가능하게 연결될 수 있고, 일부 위치에서 지지부(112, 114)는 조명 패널(120)의 일부분에 인접하거나 기댈 수 있다. 햅틱 디바이스(116)는 조명 패널(120) 위에 위치될 수 있고, 일부 실시예에서 센서 멤브레인(122)에 동작가능하게 연결될 수 있고, 센서 멤브레인은 조명 패널(120) 위에 위치될 수 있다.
도 12a 내지 도 14에 도시된 키보드(102) 실시예에서, 키 스택(130)의 전체 수직 높이는 조명 메커니즘을 포함하는 종래의 키보드에 비교하여 낮아질 수 있다. 이것은 통상적으로, 키를 인클로저에 잘 고정시키기 위한 것뿐만 아니라, 키로부터의 입력 신호의 정확한 통신을 프로세서 또는 기타 컴포넌트에 제공하기 위하여 특징부 또는 고정 플레이트가 조명 메커니즘 위에 위치되기 때문이다. 그러나, 고정 부재(136)가 조명 플레이트(120)를 통해 연장됨에 따라, 피쳐 플레이트(118)에 고정되는 데 필요할 수 있는 키(106)의 다양한 컴포넌트들이 피쳐 플레이트에 고정되지만, 계속 조명 패널(120)으로부터의 광의 대부분이 키캡(108) 및/ 키캡(108) 둘레의 주변부를 향하여 지향되도록 할 수 있다. 따라서, 피쳐 플레이트(118)는 키보드(102)의 두께를 증가시킬 수 있는 추가적인 체결구 또는 부착층 필요없이 조명 패널(120) 아래에 직접 부착될 수 있다.
또한, 조명 패널(120)은 피쳐 플레이트(118) 위에 위치됨에 따라, 조명 패널(120) 및/또는 광원(140)의 효율성이 증가될 수 있다. 상기 간단하게 설명된 바와 같이, 피쳐 플레이트는 조명 패널로부터 지향되는 광의 대부분을 가로막을 수 있고/있거나 조명 패널이 비스듬히 또는 간접적인 방식으로 (예를 들어, 피쳐 플레이트를 피하도록) 광을 방출해야 하게 할 수 있다. 예를 들어, 일부 키보드에서, 피쳐 플레이트는 조명 메커니즘에서 나온 광이 키캡을 향하여 지향되도록 하는 단일 어퍼쳐를 포함할 수 있다. 그와는 반대로, 조명 패널(120)은 피쳐 플레이트(118) 위, 키캡에 평행하고 실질적으로 아래에 위치된다. 따라서, 조명 패널(120)은 조명 패널(120)의 표면에 실질적으로 직각이고 수직한 광을 방출할 수 있다. 이것은 조명 패널(120)이 종래의 키보드보다 광을 덜 방출하면서도, 휘도 및 색상과 같은 동일한 조명 효과를 만들어내도록 한다. 이것은 광원에 의해 방출되는 더 많은 광이 가로막히거나 반사되지 않고 나갈 수 있다는 사실 때문이다.
동작 중, 일부 실시예에서, 광원(140)은 조명 패널(120) 안으로 광을 방출할 수 있다. 조명 패널(120)은 피쳐 플레이트(118)를 가로질러 키캡(108)을 향하여 수직하게 위를 향해 광을 전달할 수 있다. 광이 조명 패널(120)로부터 전송됨에 따라, 키캡(108) 둘레 (예를 들어, 인클로저(104)와 키캡(108) 사이의 공간을 통해)로 빠져 나갈 수 있고, 또는 광이 키캡(108)을 통해 전송될 수 있다.
상기 간단히 언급한 바와 같이, 피쳐 플레이트(118) 및/또는 조명 패널(120)은 다수의 키의 길이를 따라 연장될 수 있는 길이를 갖도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 피쳐 플레이트(118)의 길이는 전체 키(106) 열 의 길이를 커버하도록 구성될 수 있다. 이들 실시예에서, 모든 열의 키를 위한 조명 패널(120) 및/또는 피쳐 플레이트(118)가 있을 수 있고, 그것은 키보드(102)의 열을 따라 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 조명 패널(120)은 상이한 규모를 가질 수 있고/있거나 키보드(102) 내에 상이하게 위치될 수 있는데, 이는 하기에서 더 자세히 논의된다.
도 15a는 피쳐 플레이트(118) 및 각 키(106) 열에 대하여 열대로 위치된 조명 패널(120)을 도시하는 키(102)의 단면도이다. 도 15a에서 선택적 특징부들은 다른 특징부들 사이의 관계를 더 명료하게 도시하기 위하여 숨겨졌다는 점을 주의해야 한다. 도 15a에 도시된 바와 같이, 고정 부재(136)는 베이스(604)에서 위를 향해 연장될 수 있고, 조명 패널(120)에 대한 장애물 벽(barrier wall)을 형성할 수 있다. 이 방식에서, 고정 부재(136)는 조명 패널(120)에서 나온 광을 다시 조명 패널로 반사하거나 키캡(108)을 향하여 반사시킬 수 있다. 이것은 키캡(108) 아래에 조명 패널(120)로부터의 광을 집중시켜서, 키캡(108)이 더 잘 조명되고 키캡(108)의 측면 둘레로 광이 방출하는 것을 방지하도록 할 수 있다.
도 15a에 도시된 바와 같이, 조명 패널(120)이 실질적으로 고정 부재(136) 내에 제한될 수 있기 때문에, 조명 패널(120)과 연장부(606) 및 다리(608)에 의해 형성된 코너 사이의 공간(210)이 커질 수 있다. 이들 실시예는, 조명 패널(120)은 다른 실시예에 비교하여 폭이 줄어들 수 있다. 예를 들어, 조명 패널(120)은 고정 부재(136) 사이에 걸쳐 있을 수 있지만, 고정 부재(136) 내로 제한될 수 있다. 이들 실시예는, 고정 부재(136)는 조명 패널(120)을 통하는 대신, 조명 패널(120)의 측면 둘레에서 연장될 수 있다.
도 15a에 도시된 실시예에서, 피쳐 플레이트(118)의 다리(608)는 접착제(124)에 의해 센서 멤브레인(122)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 접착제(124)는 또한 멤브레인(122)을 인클로저(104)에 동작가능하게 연결하도록 작용할 수 있다.
다른 실시예에서, 지지 메커니즘(110)의 지지부(112, 114)는 조명 패널(120)에 인접하여 위치될 수 있다. 도 15b는 센서 멤브레인(122)를 통해 연장되고 조명 패널(120)에 접촉하는 지지부(112, 114)를 도시하는 키(106)의 단면도이다. 이들 실시예에서, 조명 패널(120)은 키캡(108)이 사용자에 의해 눌려질 때를 검출하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 지지부(112, 114)가 여전히 키캡(108)을 위한 동일한 수직 연장을 제공할 수 있지만, 키 스택(130) 내에서 더 낮게 위치되어, 키 스택(130)의 전체 수직 높이를 낮출 수 있기 때문에, 이것은 키스택(130)의 수직 높이를 낮출 수 있다.
또한, 도 15b에 도시된 바와 같이, 일부 경우에, 접착제(124) 층 중 하나 이상이 체결구(126)에 의해 대체될 수 있다. 이들 실시예에서 체결구(126)는 피쳐 플레이트(118) 및 센서 멤브레인(122)에 연결될 수 있지만, 조명 패널(120)에 동작가능하게 연결되지 않을 수 있다. 조명 패널(120)이 열대로 위치되고 고정 부재(136)에 의해 경계를 이룰 수 있기 때문에, 체결구(126)의 높이는 조명 패널(120)의 수직 높이와 공유하게게 될 수 있다. 즉, 체결구(126)는 조명 패널(120)의 두께를 통해 연장되어야 하지 않을 수 있기 때문에, 체결구(126)의 수직 높이는 (키 스택(130)에 결합되는 경우). 따라서, 키 스택(130)의 수직 높이는, 체결구가 각 컴포넌트를 함께 고정하기 위하여 조명 메커니즘과 피쳐 플레이트를 관통해야 할 종래의 키보드에 비교하여 낮을 수 있다.
일부 실시예에서, 체결구(126)는 키(106)의 두 반대측면에 위치될 수 있다. 예를 들어, 체결구(126)는 키(106)의 경계를 이루는 인클로저(104)의 측면을 통해 연장될 수 있다. 체결구(126)는 실질적으로 임의의 유형의 체결구 부재, 예컨데, 리벳, 못, 나사 등일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 그러나, 일부 실시예에서, 체결구(126)는 나삿니가 없거나 리벳과 같은 셀프-클렌칭(self-clenching) 체결구일 수 있다. 이들 실시예에서, 체결구(126)는 키 스택(130)으로 압축 맞춤 되거나, 평행하게 작용하는 악력(squeezing force)으로 삽입될 수 있다. 이것은 제자리에 돌려서 들어가야 하는 나사형 체결구를 필요로 할 수 있는 종래의 키보드에 비교하여 더 빠른 조립 시간을 허용할 수 있다. 또한, 나삿니가 없어서, 체결구(126)는 특별한 어퍼쳐 준비, 예컨데 모따기(chamfering) 및 이물질 제거(deburring)를 필요로 하지 않고 키 스택(130)으로 삽입될 수 있다. 삽입되면, 체결구(126)는 실질적으로 피쳐 플레이트(118)의 하부 면과 짝을 이루어, 종래의 키보드와 비교하여 키 스택(130)의 수직 높이를 더 낮추도록 할 수 있다.
상기 간단히 기재한 바와 같이, 일부 실시예에서, 조명 패널(120)은 키 열 또는 개별적인 키들을 지나 연장될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 조명 패널(120)은 키보드(102)의 전체 영역을 따라 연장될 수 있다. 이들 실시예에서, 조명 패널(120)은 키 및 키 열 사이에 연장될 수 있다. 도 15c는 키(106)의 열들 사이에 연장하는 조명 패널(120)을 도시하는 키보드의 단면도이다. 또한, 도 15c에서 도시되는 바와 같이, 이들 실시예에서, 피쳐 플레이트(118) 또한 열들 사이에 연장될 수 있다. 예를 들어, 피쳐 플레이트(118)의 베이스(604)는 다수의 세트의 열을 따라 실질적으로 편평할 수 있고, 다리(606)는 생략되거나 단지 피쳐 플레이트(118)의 말단부(미도시)(키보드(102)의 에지)에서 연장될 수 있다.
도 15c를 참조하여, 이들 실시예에서, 조명 패널(120)은 피쳐 플레이트(118) 상에 위치될 수 있다. 예를 들어, 하위 층의 접착제(124)는 조명 패널(120)을 피쳐 플레이트(118)의 상부 표면(605) 위에 있는 동작가능하게 연결할 수 있다. 그러나, 도 15c에서 볼 수 있는 바와 같이, 고정 부재(136)는 지지 메커니즘(110)(미도시)을 피쳐 플레이트(119)에 연결하기 위하여 조명 패널(120)을 통해 계속 연장될 수 있다. 이들 실시예에서, 광원(140)은 피쳐 플레이트(118)과 조명 패널(120) 사이에 위치될 수 있고 아래에서 조명 패널(120)을 비출 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 광원(140)은 조명 패널(120)의 측면 상에 위치될 수 있거나(도 14에서 도시된 바와 같음), 조명 패널(120) 자체가 광원을 포함할 수 있다.
상기 간단히 기재된 바와 같이, 일부 실시예에서, 조명 패널(120)은 개별적인 키(106)들 아래에 위치되도록 구성될 수 있다. 도 16a는 키보드(102)에서 분리된 키(706)의 사시도이다. 도 16b는 키(706)의 평면도이다. 도 16c는 명료하도록 키캡(108)이 제거된 키(706)의 평면도이다. 도 17은 도 16b에서 선(17-17)을 따라 취해진 키(706)의 단면도이다. 키(706)는 키(106)와 실질적으로 유사할 수 있다. 그러나, 본 실시예에서, 피쳐 플레이트(118)는 생략될 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판 등일 수 있는 지지 플레이트(718)는 키(706)의 요소들을 지지하는 데 사용될 수 있다. 또한, 프레임(422)이 조명 패널(720)의 둘레에 제공될 수 있고, 프레임은 조명 패널(720)을 더 잘 수용하고 조명 패널(720)로부터 조명된 광을 더 잘 지향시키도록 도와줄 수 있다.
본 실시예에서, 키(706)는 지지 플레이트(718), 조명 패널(720), 광원(140), 및 프레임(722)을 포함할 수 있다. 지지 플레이트(718)는 키(706)의 하부 부분을 형성할 수 있고, 또한 입력 신호(예를들어, 사용자의 입력을 알려주는 센서로부터 옴)를 컴퓨팅 디바이스(100)의 컴포넌트로 통신할 수 있다. 지지 플레이트(718)는 인쇄 회로 기판 또는 전기 연결부를 지지하는 기타 기판일 수 있다. 이들 실시예에서, 센서 및/또는 조명 메커니즘은 키 스택(130)의 수직 높이를 더 낮추기 위하여 지지 플레이트(718)와 통합될 수 있다.
조명 패널(720)은 조명 패널(120)과 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 이들 실시예에서, 조명 패널(720)은 키캡(108)과 실질적으로 동일한 면적을 갖도록 구성될 수 있다. 따라서, 조명 패널(720)은 오직 키캡(108)을 향하여 광을 지향시키는 것이 가능해서, 키캡(108)의 에지 둘레 또는 인클로저(104)의 어퍼쳐 등을 통해 빛이 덜 방출될 수 있도록 할 수 있다.
프레임(722)은 조명 패널(720)을 둘러쌀 수 있고 키캡(108)을 향하거나 키캡을 통하는 것이 아닌 방향으로 빛이 방출되는 것을 방지하는 데 도울 수 있다. 도 18은 조명(720) 둘레에 위치되는 프레임(720)의 평면도이다. 도 18에서 볼 수 있는 바와 같이, 프레임(722)은 일반적으로 조명 패널(720)의 외각 주변부 둘레를 따라갈 수 있고 조명 패널(720)을 제자리에 고정하기 위하여 하나 이상의 유지 특징부(724)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임(722)은 실질적으로 광이 프레임을 통과해 전달되는 것을 방지하도록 구성되는 물질일 수 있다. 따라서, 프레임(722)은 광이 프레임(722) 둘레로 전달되는 것을 방지할 수 있고, 광은 프레임(722)에서 반사되어 키캡(108) 또는 조명 패널(120)을 향할 수 있다.
일 실시예에서, 광원(140)은 프레임(722) 내에서, 조명 패널(720)의 한 에지를 따라 위치될 수 있다. 따라서, 각 키(706)는 각자의 조명 패널(720) 및 광원(140)을 포함할 수 있다. 프레임(722)과 조합하여, 조명 패널(720) 및 광원(140)은 실질적으로 오직 키캡(108)만 조명할 수 있다. 이것은 키캡(108) 둘레의 광 누설(light leakage), 즉 "할로(halo)" 효과를 방지할 수 있다. 따라서, 키캡(108)을 통해 광이 방출되는 것을 방해할 수 있는 키캡(108)의 에지 둘레로 광이 벗어나지 못할 수 있기 때문에, 키캡(108) 상의 임의의 부호는 더 쉽게 읽힐 수 있다.
감지 부재
일부 실시예에서, 키보드(102)는 특정 키(106) 또는 키들에 대한 사용자의 입력을 감지하는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 도 19는 키(106)의 단순화된 단면도이다. 키(106)는 키캡(108), 지지 메커니즘(110), 및 피쳐 플레이트(118)를 포함할 수 있다. 또한, 키(106)는 감지 부재(820)를 포함할 수 있고, 감지 부재는 조명 패널(120)에 통합되거나 조명 패널과 별개일 수 있다. 감지 부재(820)는 용량성 센서일 수 있고, 용량성 센서는 정전 용량의 변화를 검출할 수 있다. 예를 들어, 감지 부재(820)는 인듐 주석 산화물(ITO), 또는 주석-도핑 인듐 산화물일 수 있고, 감지 부재는 도광부, 광 파이프, 또는 기타 광원(즉, 조명 패널(120)의 상부에 위치될수 있다. 일 실시예에서, 감지 부재(820)는 유기 발광 다이오드(OLED)의 필름 상에 ITO가 층을 형성한 것일 수 있다. 이들 실시예에서, 감지 부재(820)는 하기의 모든 것들 중에서 임의의 것을 검출할 수 있다: 키캡(108)의 위치, 키캡(108) 상의 힘의 양, 키캡(108) 상의 사용자의 손가락 위치, 및/또는 기타 파라미터들이 해당 센서(822)를 통해 감지 부재(820)에 의해 검출될 수 있다.
감지 부재(820)는 감지될 수 있는 바람직한 입력에 따라, 키 스택(130) 내의 수많은 다양한 위치에 위치될 수 있다. 예를 들어, 감지 부재(820)는 사용자가 키캡(108)을 눌렀을 때를 검출하기 위하여 키캡(108) 아래에 위치될 수 있다(도 19에 도시된 바와 같음). 다른 실시예에서, 감지 부재(820)는 햅틱 디바이스(116) 내에 위치될 수 있고, 햅틱 디바이스는 감지 부재(820)가 햅틱 디바이스(116)의 압축을 검출하도록 할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 감지 부재(820)는 인클로저(104)의 내부 표면 또는 키(106)를 향해 안쪽으로 향하는 키 스택(130)의 다른 부분 위에 위치될 수 있다.
유사하게, 키(106)는 감지 부재(820)의 위치에 따라, 입력을 감지 부재(820)로부터 더 잘 분리(islolate)시키기 위하여 차폐(shielding) 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에 감지 부재(820)는 정전 용량의 작은 변화를 감지할 수 있다. 키보드(102)가 정전 용량의 작은 변화뿐만 아니라, 키(106)들의 가까운 근접성을 갖는, 서로 가까이 위치된 다수의 키(106)를 포함할 수 있기 때문에, 사용자가 하나의 키 또는 그 옆 키 위에 자신의 손가락(801)을 두었는지 감지 부재(820)가 분별하는 것은 어려울 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 차폐 또는 유전성 물질은 외부 노이즈 또는 기타 신호에 대하여 감지 부재(820)를 분리할 수 있다. 일 실시예에서, 감지 부재(820)는 키(106)의 내부 부분을 향하여 고정 부재(136) 사이에 위치될 수 있고, 고정 부재는 일부 노이즈로부터 감지 부재(820)를 가로막도록 작용할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 감지 부재(820)는 햅틱 디바이스(116) 내에 위치될 수 있고, 햅틱 디바이스는 감지 부재(820)를 적어도 부분적으로 분리하기 위하여 햅틱 디바이스에 침착되는 하나 이상의 차폐 층을 포함할 수 있다.
계속해서 도 19를 참조하면, 감지 부재(820)는 조명 패널(120)과 통합되어 감지 입력과 조명 출력 둘 모두를 제공할 수 있다. 이들 실시예에서, 키 스택(130)의 수직 높이는 실질적으로 낮아질 수 있다. 이것은 센서 멤브레인(122)이 생략될 수 있고, 감지 부재(820)가 지지 메커니즘(110) 바로 아래에 위치될 수 있기 때문이다. 그러나, 다른 실시예에서, 감지 부재(820)는 다른 위치에 위치될 수 있다.
도 20a는 센서 멤브레인(122) 둘레의 프레임과 같이 위치되는 감지 부재(820)를 포함하는 키의 평면도이다. 도 20b는 키캡이 제거된 도 20a의 키(106)의 평면도이다. 도 21은 도 20a에서 선(21-21)을 따라 취해진 키(106)의 단면도이다. 감지 부재(820)는 센싱 멤브레인(122)의 상부 표면 상에 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 감지 부재(820)는 키(106)의 다양한 특징부, 예컨데 정전 용량의 변화 등을 검출하기 위하여 금속 등을 수용할 수 있는 부분품들과 상호작용할 수 있다. 다른 실시예에서, 해당 센서(822)는 키캡(108)의 하부 에지(824) 및/또는 하부 표면(826) 상에 위치될 수 있다. 따라서, 키캡(108)이 아래 방향으로 눌려짐에 따라, 센서(822)는 감지 부재(820)를 향해 더 가까이 움직여서, 감지 부재(820)를 위한 정전 용량의 변화를 일으킬 수 있다. 정전 용량의 변화로 인해 감지 부재(820)가 입력을 검출한다. 본 실시예에서, 도 20b에 잘 도시된 바와 같이, 감지 부재(820)는 실질적으로 키캡(108)의 하부 에지(824)에 배열되도록 센서 멤브레인(122) (또는 베이스(134)의 기타 컴포넌트) 상에 위치되는 프레임일 수 있다.
이들 실시예에서, 센서(822)는 신호를 변환하기 위하여 감지 부재(822)와 상호작용할 수 있는 감지 물질 층일 수 있다. 예를 들어, 센서(820)와 감지 부재(822)의 조합은 거리 및/또는 다른 용량성 요소의 존재 여부에 기초하여 달라지는 설정 정전 용량을 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 센서(822)는 햅틱 디바이스(116)의 내부 분출부(extrusion) 상에 위치될 수 있고 감지 부재(820)는 햅틱 디바이스(116)에 의해 정의되는 공동 내에 위치될 수 있다. 키캡(108)이 압축됨에 따라, 햅틱 디바이스(116)는 상응하게 압축하여, 센서(822)를 감지 부재(820)를 향하여 더 가까이 이동시킬 수 있다. 본 실시예에서, 하나 이상의 차폐 부재 또는 차폐 층은 햅틱 디바이스(116)의 외부 또는 내부 표면 상에 위치될 수 있고, 차폐 부재 또는 층은 감지 부재(820)를 외부 신호 및/또는 노이즈로부터 적어도 부분적으로 분리할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 센서(822)는 지지 메커니즘(110)과 통합되거나 동작가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 센서 메커니즘(110)이 금속이거나 금속 물질을 포함하는 경우, 감지 부재(820)는 지지부(112, 114)의 높이의 변화를 검출하는 것이 가능할 수 있다. 유사하게, 키캡(108) 또한 금속이거나 금속 물질을 포함할 수 있고, 감지 부재(820)는 위치의 변화, 키캡(108) 상에 위치되는 손가락 등을 검출할 수 있다. 또한, 햅틱 디바이스(116)는 금속 또는 금속 물질을 포함할 수 있고 감지 메커니즘(820)은 햅틱 디바이스(116)의 위치의 변화를 검출하기 위하여 햅틱 디바이스(116)와 통신하도록 위치될 수 있다.
센서(822) 및 감지 메커니즘(820)이 정전 용량의 변화를 감지하는 실시예에서, 키(106)에 대한 많은 상이한 유형의 입력이 감지될 수 있다. 일 실시예에서, 키보드(102)는 사용자가 키(106) 위에 자신의 손을 터치하는지 결정할 수 있고, 그것은 컴퓨팅 디바이스(100)에 대한 입력 제스쳐로서 사용될 수도 있다. 유사하게, 키(106)는 사용자가 자신의 손가락(801)을 키캡(108)의 상부 위에 둔 때를 감지할 수 있어서 사용자가 키캡(108)을 누르는 힘을 가하지 않을 수 있지만, 손가락 위치를 검출할 수도 있다. 또한, 감지 메커니즘(820)은 키캡(108)이 눌려지는 속도, 키캡(108)에 가해지는 힘의 양 등을 결정하는 것이 가능할 수 있다. 이들 상이한 파라미터들이 키보드(102)에 의해 상이한 출력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 캡티브 터치 스크린(captive touch screen)에 적용되는 제스쳐와 유사하게, 키(106)에 가해지는 힘을 다르게 함으로써, 사용자가 상이한 제스쳐를 키보드(102)에 적용할 수 있고, 부호 수정 등이 될 수 있다 (예를 들어 특정 레벨 이하의 힘은 소문자에 해당하고 특정 레벨을 초과하는 힘은 대문자에 해당할 수 있음).
또한, 감지 부재(820)를 활용하는 실시예에서, 햅틱 디바이스 및/또는 지지 부재(110)가 제거될 수 있다. 예를 들어, 키캡(08)은 사용자 입력을 검출하기 위하여 기계적으로 움직이도록 요구되지 않을 수 있다. 대신, 감지 부재(820)는 키캡(108) 등의 표면 상의 사용자의 입력을 검출할 수 있다. 따라서, 키(106)를 수용하고 키캡(108)이 수직으로 움직이도록 하기 위한 키 어퍼쳐(128)는 커버, 축소, 및/또는 제거될 수 있다. 기계적 연결부가 없는 것은 더 빠른 타이핑 (사용자는 키를 선택하기 위하여 아래 방향으로 힘을 가해야 하지 않을 수 있음)을 허용할 수 있고 키보드(102)는 더 방수성일 수 있다. 키 어퍼쳐(128)가 센서 멤브레인(122), 조명 패널(120), 및 기타 전기 컴포넌트를, 키보드(102) 상에 쏟거나 달리 존재하는 액체에 노출시킬 수 있기 때문에, 통상적인 키보드는 액체가 들어갈 수 있다.
결합부
일부 실시예에서, 베이스(134)는 인클로저(104)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 상기 간단히 기재한 바와 같이, 일부 실시예에서, 베이스(134)의 다양한 요소들이 체결구 또는 결합부에 의해 인클로저(104)에 부착될 수 있다. 도 22는 피쳐 플레이트(118)를 인클로저(104)에 동작가능하게 연결하는 접착제층(124)을 도시하는 키(106)의 단순화된 단면도이다. 상기 기재한 바와 같이, 피쳐 플레이트(118)는 조명 패널(120) 및/또는 센서 멤브레인(122)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 따라서, 피쳐 플레이트(118)를 인클로저(104)에 동작가능하게 연결함으로써, 다른 층들 또한 인클로저(104)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 층들 중 하나 이상 또한 접착제 층(124)에 의해 인클로저(104)에 부착될 수 있다.
접착제(124)는 체결구의 수직 높이와 비교하여 더 얇은 수직 두께를 가질 수 있기 때문에, 접착제(124)는 키 스택(130)의 수직 높이를 낮출 수 있다. 이것은 접착제의 결합은 수직 높이에 (예를 들어, 피쳐 플레이트(118)) 기여하고 있는 표면을 가로질러, 펼쳐질 수 있지만, 키 스택(130)에 현저한 양의 두께를 추가하지 않도록 얇게 수평하게 펼쳐질 수 있기 때문이다. 또한, 키보드(102)를 조립 및 제조하는 것이 체결구를 필요로 할 수 있는 통상적인 키보드보다 더 쉬울 수 있다. 예를 들어, 키 스택(130)의 다양한 컴포넌트 및 층들은 서로의 상부에 배치되거나 압축-맞춤될 수 있고 접착제(124)는 함께 그것들을 고정시킬 수 있다. 또한, 접착제(124)는 작은 컴포넌트 및/또는 통상적인 체결구보다 복잡한 기하학적 형태를 갖는 컴포넌트에 도포하는 것이 더 쉬울 수 있다.
상기 기재 내용은 넓은 응용을 갖는다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되는 예들이 키보드에 초점을 맞출 수 있지만, 본 명세서에 기재되는 컨셉트는 다른 입력 디바이스에도 동등하게 적용될 수 있다는 것을 인식해야 한다. 유사하게, 다양한 실시예가 키보드에 대하여 논의될 수 있지만, 키보드의 별개의 특징부들 중 임의의 것이 분리되거나 함께 통합되어 사용될 수 있다. 따라서, 임의의 실시예에 대한 논의는 단지 예시로서 의미되고, 특허청구범위를 포함하는 기재 내용의 범주가 이들 예시들에 제한되는 것을 제안하도록 의도되지 않는다.

Claims (60)

  1. 컴퓨팅 디바이스와 통신하도록 구성되는 입력 디바이스로서,
    적어도 하나의 키캡(keycap);
    상기 키캡에 동작가능하게 연결되고, 제1 위치로부터 제2 위치로 상기 키캡을 움직이도록 구성되는 지지 메커니즘(support mechanism); 및
    상기 지지 메커니즘에 동작가능하게 연결되는 피쳐 플레이트(feature plate)
    를 포함하고,
    상기 지지 메커니즘은, 상기 적어도 하나의 키캡 및 상기 피쳐 플레이트에 연결되는 제1 지지부, 및 상기 적어도 하나의 키캡 및 상기 피쳐 플레이트에 연결되는 제2 지지부를 포함하고, 상기 제1 지지부 및 제2 지지부는 상기 키캡의 수직 움직임을 허용하도록 피봇(pivot)하지만 상기 제1 지지부 및 제2 지지부의 수평 움직임(lateral movement)은 제한되는, 입력 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는 경성 물질(rigid material)을 포함하는, 입력 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 경성 물질은 플라스틱보다 더 경성인, 입력 디바이스.
  4. 제2항에 있어서, 상기 경성 물질은 유리 충전 플라스틱, 금속 코팅 플라스틱, 주형 금속(cast metal), 금속 사출 성형 물질, 금속, 또는 기계가공 금속 중 적어도 하나를 포함하는, 입력 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 지지부와 제2 지지부는 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부를 위한 피봇점(pivot point)을 생성하는 체결 부재(locking member)에 의해 연결되는, 입력 디바이스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 체결 부재는 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부의 서로에 대한 수평 움직임을 방지하지만 수직 움직임은 허용하는, 입력 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 지지부는 제1 교차 부재(cross member) 및 제1 보강 부재(brace member)를 포함하고, 상기 제1 교차 부재는 상기 피쳐 플레이트의 적어도 하나의 고정 부재(anchoring member)에 연결되고, 상기 적어도 하나의 고정 부재는 상기 제1 교차 부재와 맞물려서(engage), 수평 움직임을 제한하면서 상기 제1 보강 부재가 수직으로 피봇하는 것을 허용하는, 입력 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 보강 부재는 둥글지 않은 단면을 갖는, 입력 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 둥글지 않은 단면은 정사각형 단면, 직사각형 단면, I 형상 단면, 또는 T형상 단면 중 적어도 하나를 포함하는, 입력 디바이스.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제1 교차 부재는 둥근 단면을 갖는, 입력 디바이스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 고정 부재는 상기 제1 교차 부재의 적어도 일부분을 둘러싸는(wrap around), 입력 디바이스.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제2 지지부는 상기 제1 지지부 내에 포개 넣어지는(nested), 입력 디바이스.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 지지부 또는 상기 제2 지지부 중 적어도 하나는 직사각형 구조를 포함하는, 입력 디바이스.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제2 지지부는 제2 교차 부재 및 제2 보강 부재를 포함하고, 상기 제2 교차 부재는 상기 적어도 하나의 키캡의 하부 표면으로부터 연장되는 적어도 하나의 고정 특징부(securing feature)에 연결되고, 제2 교차 부재는 상기 적어도 하나의 고정 특징부 내에서 회전하도록 동작가능한, 입력 디바이스.
  15. 제1항에 있어서, 상기 제1 지지부는 제1 조인트를 포함하고, 상기 제2 지지부는 제2 조인트를 포함하고, 상기 제1 및 제2 지지부는 상기 제1 조인트와 상기 제2 조인트를 연결하는 너클(knuckle)에 의해 연결되고, 상기 너클은 상기 제1 지지부와 제2 지지부가 서로에 대하여 움직이는 것을 허용하는 피봇 조인트의 역할을 하는, 입력 디바이스.
  16. 제1항에 있어서, 상기 제1 지지부 또는 상기 제2 지지부 중 적어도 하나는 개방형 루프(open loop)를 포함하는, 입력 디바이스.
  17. 제1항에 있어서, 상기 제1 지지부는,
    2개의 제1 평행 측면 부재;
    상기 2개의 제1 평행 측면 부재의 제1 에지 사이에 걸쳐 있는 제1 하부 부재; 및
    상기 2개의 제1 평행 측면 부재의 제2 에지 사이에 걸쳐 있는 제1 조인트 부재
    를 포함하고, 상기 제1 조인트 부재는, 상기 제1 지지부가 제1 축 둘레를 회전하도록 동작가능하되 적어도 제2 축 둘레를 회전하는 것은 방지되도록, 상기 제1 지지부를 상기 피쳐 플레이트에 연결하고,
    상기 제2 지지부는,
    2개의 제2 평행 측면 부재;
    상기 2개의 제2 평행 측면 부재의 제1 에지 사이에 걸쳐 있는 제2 하부 부재; 및
    상기 2개의 제2 평행 측면 부재의 제2 에지 사이에 걸쳐 있는 제2 조인트 부재
    를 포함하고, 상기 제2 조인트 부재는, 상기 제2 지지부가 상기 제1 축 둘레를 회전하도록 동작가능하되 적어도 상기 제2 축 둘레를 회전하는 것은 방지되도록, 상기 제2 지지부를 상기 적어도 하나의 키캡에 연결하는, 입력 디바이스.
  18. 제1항에 있어서, 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 적어도 하나의 핀에 의해 연결되어, 상기 제1 지지부와 제2 지지부가 함께 연결되며 서로에 대하여 회전하는 것을 허용하는 적어도 하나의 핀 조인트를 제공하는, 입력 디바이스.
  19. 컴퓨팅 디바이스와 통신하도록 구성되는 키보드로서,
    적어도 하나의 키캡;
    상기 키캡에 동작가능하게 연결되고, 제1 위치로부터 제2 위치로 상기 키캡을 움직이도록 구성되는 지지 메커니즘; 및
    상기 지지 메커니즘에 동작가능하게 연결되는 플레이트
    를 포함하고,
    상기 지지 메커니즘은, 상기 적어도 하나의 키캡 및 상기 플레이트에 연결되는 제1 지지부, 및 상기 적어도 하나의 키캡 및 상기 플레이트에 연결되는 제2 지지부를 포함하고, 상기 제1 지지부 및 제2 지지부는 상기 키캡의 수직 움직임을 허용하도록 피봇하지만 상기 제1 지지부 및 제2 지지부의 수평 움직임은 제한되는, 키보드.
  20. 컴퓨팅 디바이스와 통신하도록 구성되는 입력 디바이스를 제공하기 위한 방법으로서,
    적어도 하나의 키캡 및 적어도 하나의 피쳐 플레이트를 제공하는 단계;
    적어도 하나의 지지 메커니즘을 상기 피쳐 플레이트에 연결하는 단계 - 상기 적어도 하나의 지지 메커니즘은 상기 피쳐 플레이트에 연결되는 제1 지지부 및 상기 피쳐 플레이트에 연결되는 제2 지지부를 적어도 포함함 -; 및
    상기 제1 지지부를 상기 적어도 하나의 키캡에 연결하고 상기 제2 지지부를 상기 적어도 하나의 키캡에 연결하는 단계 - 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는 상기 키캡의 수직 움직임을 허용하도록 피봇하지만 상기 제1 지지부 및 제2 지지부의 수평 움직임은 제한됨 -
    를 포함하는, 방법.
  21. 컴퓨팅 디바이스와 통신하도록 구성되는 입력 디바이스로서,
    적어도 하나의 키캡;
    상기 키캡에 동작가능하게 연결되고, 제1 위치로부터 제2 위치로 상기 키캡을 움직이도록 구성되는 지지 메커니즘;
    상기 지지 메커니즘에 동작가능하게 연결되는 적어도 하나의 고정 메커니즘을 갖는 피쳐 플레이트; 및
    상기 지지 메커니즘에 동작가능하게 연결되고 상기 적어도 하나의 키캡의 적어도 일부분과 광학적 통신하는 조명 패널
    을 포함하고,
    상기 조명 패널은 상기 적어도 하나의 키캡과 상기 피쳐 플레이트 사이에 위치되고,
    상기 적어도 하나의 고정 부재는 상기 조명 패널의 일부분을 통하여 연장되는, 입력 디바이스.
  22. 제21항에 있어서, 상기 피쳐 플레이트는 적어도 하나의 채널을 추가로 포함하고, 상기 조명 패널은 상기 채널 내에 위치되는, 입력 디바이스.
  23. 제22항에 있어서, 상기 채널은 베이스 부재, 상기 베이스 부재의 제1 측면으로부터 일정 각도로 위를 향해 연장되는 제1 경사진 연장부(angled extension), 상기 베이스 부재의 제2 측면으로부터 일정 각도로 위를 향해 연장되는 제2 경사진 연장부, 상기 베이스 부재에 실질적으로 평행한, 상기 제1 경사진 연장부에 부착되는 제1 다리 부재, 및 상기 베이스 부재에 실질적으로 평행한, 상기 제2 경사진 연장부에 부착되는 제2 다리 부재를 포함하는, 입력 디바이스.
  24. 제22항에 있어서, 상기 제1 경사진 연장부와 상기 제1 다리 부재 또는 상기 제2 경사진 연장부와 상기 제2 다리 부재 중 적어도 하나에 의해 형성되는 상부 코너와 상기 조명 패널의 에지 사이에 제1 공간이 정의되는, 입력 디바이스.
  25. 제21항에 있어서, 상기 조명 패널은 접착제, 적어도 하나의 체결구(fastener), 또는 상기 적어도 하나의 고정 부재 중 적어도 하나를 활용하여 상기 피쳐 플레이트에 동작가능하게 연결되는, 입력 디바이스.
  26. 제21항에 있어서, 상기 적어도 하나의 고정 부재는, 상기 조명 패널로부터의 광을 반사해서 상기 조명 패널로 되돌리는 것 또는 상기 적어도 하나의 키캡을 향하게 하는 것 중 적어도 하나를 하는, 상기 조명 패널에 대한 적어도 하나의 장애물 벽(barrier wall)을 형성하는, 입력 디바이스.
  27. 제26항에 있어서, 상기 적어도 하나의 장애물 벽은 상기 적어도 하나의 키캡 아래에 상기 조명 패널로부터의 상기 광을 집중시키는 것 또는 상기 조명 패널로부터의 상기 광이 상기 적어도 하나의 키캡의 측면의 둘레로 방출되는 것을 방지하는 것 중 적어도 하나를 수행하는, 입력 디바이스.
  28. 제21항에 있어서, 상기 조명 패널은 상기 적어도 하나의 키캡에 대한 적어도 하나의 입력을 검출하는 적어도 하나의 센서를 포함하는, 입력 디바이스.
  29. 제21항에 있어서, 상기 조명 패널은 상기 적어도 하나의 키캡을 포함하는 다수의 키캡에 대하여 광을 지향시키거나 방출하는, 입력 디바이스.
  30. 제21항에 있어서, 상기 조명 패널은 적어도 하나의 광원에 의해 방출되는 광을 지향시키기 위한 도광부(light guide), 상기 적어도 하나의 광원에 의해 방출되는 상기 광을 지향시키기 위한 광 파이프, 또는 광원 중 적어도 하나를 포함하는, 입력 디바이스.
  31. 컴퓨팅 디바이스와 통신하도록 구성되는 입력 디바이스로서,
    키캡;
    상기 키캡에 동작가능하게 연결되고, 제1 위치로부터 제2 위치로 상기 키캡을 움직이도록 구성되는 지지 메커니즘;
    상기 지지 메커니즘에 동작가능하게 연결되는 지지 플레이트; 및
    상기 지지 메커니즘에 동작가능하게 연결되고 상기 키캡의 적어도 일부분과 광학적 통신하는 조명 패널
    을 포함하고,
    상기 조명 패널은,
    광원;
    상기 광원에 광학적으로 결합되는 도광부; 및
    상기 도광부를 실질적으로 둘러싸는 프레임
    을 포함하고,
    상기 광원으로부터 조명되는 광은 상기 도광부 및 상기 프레임에 의해 상기 키캡을 향하여 지향되는, 입력 디바이스.
  32. 제31항에 있어서, 상기 지지 플레이트는 적어도 하나의 전기 연결부를 지지하는 기판을 포함하는, 입력 디바이스.
  33. 제31항에 있어서, 상기 조명 패널은 상기 지지 플레이트 내로 통합되는, 입력 디바이스.
  34. 제31항에 있어서, 상기 프레임은 광 투과성이 아닌 적어도 하나의 물질을 포함하는, 입력 디바이스.
  35. 제31항에 있어서, 조명 패널은 상기 키캡과 실질적으로 동일한 면적을 차지하는, 입력 디바이스.
  36. 제31항에 있어서, 상기 키캡을 포함하는 복수의 키캡을 추가로 포함하고, 상기 복수의 키캡 중에서 상기 조명 패널로부터의 광을 수광하는 유일한 키캡이 상기 키캡인, 입력 디바이스.
  37. 제36항에 있어서, 상기 복수의 키캡 중에서 상기 키캡 이외의 적어도 하나의 키캡에 동작가능하게 연결되는 적어도 하나의 추가적인 조명 패널을 추가로 포함하고, 상기 적어도 하나의 추가적인 조명 패널은 상기 복수의 키캡 중에서 상기 키캡 이외의 상기 적어도 하나의 키캡의 적어도 일부분과 광학적 통신하는, 입력 디바이스.
  38. 제31항에 있어서, 상기 프레임은 상기 키캡 둘레로부터의 광 누설(light leakage)을 방지하는, 입력 디바이스.
  39. 제31항에 있어서, 상기 프레임을 상기 조명 패널에 고정하는 적어도 하나의 유지 특징부(retaining feature)를 추가로 포함하는, 입력 디바이스.
  40. 제31항에 있어서, 상기 프레임은 상기 키캡 또는 상기 조명 패널 중 적어도 하나를 향하여 상기 광을 반사하는, 입력 디바이스.
  41. 컴퓨팅 디바이스와 통신하도록 구성되는 입력 디바이스로서,
    적어도 하나의 키캡;
    상기 키캡에 동작가능하게 연결되고, 제1 위치로부터 제2 위치로 상기 키캡을 움직이도록 구성되는 지지 메커니즘;
    상기 지지 메커니즘에 동작가능하게 연결되는 피쳐 플레이트; 및
    상기 적어도 하나의 키캡의 위치의 변화, 상기 적어도 하나의 키캡의 속도, 상기 적어도 하나의 키캡에 가해지는 힘의 양, 또는 손가락의 위치 중 적어도 하나를 검출하도록 구성되는 감지 부재(sensing member)
    를 포함하는, 입력 디바이스.
  42. 제41항에 있어서, 상기 감지 부재는 용량성 센서인, 입력 디바이스.
  43. 제42항에 있어서, 상기 감지 부재는 상기 적어도 하나의 키캡의 위치의 상기 변화, 상기 적어도 하나의 키캡의 상기 속도, 상기 적어도 하나의 키캡에 가해지는 상기 힘의 양, 또는 상기 손가락의 상기 위치 중 상기 적어도 하나를 검출하기 위하여 정전 용량의 변화를 검출하도록 상기 입력 디바이스의 적어도 하나의 컴포넌트와 상호작용하는, 입력 디바이스.
  44. 제43항에 있어서, 상기 입력 디바이스의 상기 적어도 하나의 컴포넌트는 금속 또는 감지 물질 층 중 적어도 하나를 포함하는, 입력 디바이스.
  45. 제43항에 있어서, 상기 입력 디바이스의 상기 적어도 하나의 컴포넌트는 적어도 하나의 센서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 센서와 상기 감지 부재 사이의 정전 용량은 상기 적어도 하나의 센서와 상기 감지 부재 사이의 거리에 적어도 기초하여 달라지는, 입력 디바이스.
  46. 제45항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는 상기 적어도 하나의 키캡 아래에 위치되는 것 또는 상기 적어도 하나의 키캡 내로 통합되는 것 중 적어도 하나인, 입력 디바이스.
  47. 제45항에 있어서, 상기 입력 디바이스는 상기 적어도 하나의 키캡에 동작가능하게 결합되는 적어도 하나의 햅틱(haptic) 디바이스를 추가로 포함하고, 상기 적어도 하나의 센서는 상기 적어도 하나의 햅틱 디바이스의 분출부(extrusion) 상에 위치되는 것 또는 상기 적어도 하나의 햅틱 디바이스 내로 통합되는 것 중 적어도 하나이고, 상기 감지 부재는 상기 적어도 하나의 햅틱 디바이스에 의해 정의되는 공동 내에 위치되고, 상기 적어도 하나의 햅틱 디바이스의 압축은 상기 적어도 하나의 센서와 상기 감지 부재 사이의 상기 거리를 변화시키고, 상기 감지 부재는 상기 적어도 하나의 햅틱 디바이스의 압축을 검출함으로써 상기 적어도 하나의 키캡의 위치의 상기 변화, 상기 적어도 하나의 키캡의 상기 속도, 상기 적어도 하나의 키캡에 가해지는 상기 힘의 양, 또는 손가락의 상기 위치 중 상기 적어도 하나를 검출하는, 입력 디바이스.
  48. 제45항에 있어서, 상기 적어도 하나의 햅틱 디바이스의 상기 압축은 상기 감지 부재를 향하여 상기 적어도 하나의 센서를 더 가까이 가져가는, 입력 디바이스.
  49. 제45항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는 상기 지지 메커니즘에 동작가능하게 결합되는 것 또는 상기 지지 메커니즘 내로 통합되는 것 중 적어도 하나이고, 상기 감지 부재는 상기 지지 메커니즘에 포함되는 적어도 하나의 지지부의 높이의 변화를 검출함으로써 상기 적어도 하나의 키캡의 위치의 상기 변화, 상기 적어도 하나의 키캡의 상기 속도, 상기 적어도 하나의 키캡에 가해지는 상기 힘의 양, 또는 손가락의 상기 위치 중 상기 적어도 하나를 검출하는, 입력 디바이스.
  50. 제45항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서와 상기 감지 부재 사이의 상기 정전 용량은 추가적으로 적어도 하나의 추가적인 용량성 요소의 존재에 적어도 기초하여 달라지는, 입력 디바이스.
  51. 제42항에 있어서, 상기 감지 부재를 적어도 부분적으로 분리(isolate)하는 차폐 부재(shielding member)를 추가로 포함하는, 입력 디바이스.
  52. 제51항에 있어서, 상기 차폐 부재는 유전 물질을 적어도 포함하는, 입력 디바이스.
  53. 제51항에 있어서, 상기 차폐 부재는 상기 적어도 하나의 키캡에 동작가능하게 결합되는 적어도 하나의 햅틱 디바이스의 적어도 하나의 차폐 층을 포함하는, 입력 디바이스.
  54. 제42항에 있어서, 상기 감지 부재는 인듐 주석 산화물, 주석 도핑 인듐 산화물, 또는 유기 발광 다이오드들의 적어도 하나의 필름 상에 층으로 형성된(layered) 인듐 주석 산화물 중 적어도 하나를 포함하는, 입력 디바이스.
  55. 제40항에 있어서, 상기 감지 부재는 상기 손가락의 상기 위치를 검출하도록 구성되고, 상기 감지 부재는 상기 적어도 하나의 키캡의 움직임을 필요로 하지 않고 상기 손가락의 상기 위치를 검출하도록 동작가능한, 입력 디바이스.
  56. 제40항에 있어서, 상기 감지 부재는 상기 적어도 하나의 키캡 아래에 위치되는 것, 상기 적어도 하나의 키캡에 동작가능하게 결합되는 적어도 하나의 햅틱 디바이스 내에 위치되는 것, 또는 상기 피쳐 플레이트 위에 위치되는 것 중 적어도 하나인, 입력 디바이스.
  57. 제40항에 있어서, 상기 감지 부재는 상기 지지 메커니즘에 동작가능하게 연결되고 상기 적어도 하나의 키캡의 적어도 일부분과 광학적 통신하는 조명 패널 내로 통합되는, 입력 디바이스.
  58. 제40항에 있어서, 상기 감지 부재는 센서 멤브레인 둘레에 프레임으로서 위치되는 것 또는 상기 센서 멤브레인의 상부 표면 상에 위치되는 것 중 적어도 하나인, 입력 디바이스.
  59. 컴퓨팅 디바이스와 통신하도록 구성되는 키보드로서,
    적어도 하나의 키캡;
    상기 적어도 하나의 키캡에 동작가능하게 연결되는 기판; 및
    상기 적어도 하나의 키캡의 위치의 변화, 상기 적어도 하나의 키캡의 속도, 상기 적어도 하나의 키캡에 가해지는 힘의 양, 및 손가락의 위치 중 적어도 하나를 검출하도록 구성되는 감지 부재
    를 포함하는, 키보드.
  60. 입력 디바이스로부터 입력을 검출하기 위한 방법으로서,
    적어도 하나의 키캡, 및 상기 키캡을 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이도록 구성되는 지지 메커니즘에 동작가능하게 연결되는 피쳐 플레이트를 포함하는 입력 디바이스를 제공하는 단계;
    감지 부재를 활용하여, 상기 적어도 하나의 키캡의 위치의 변화, 상기 적어도 하나의 키캡의 속도, 상기 적어도 하나의 키캡에 가해지는 힘의 양, 또는 손가락의 위치 중 적어도 하나를 검출하는 단계
    를 포함하는, 방법.
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