TW201342412A - 具有位置感測機構之鍵盤 - Google Patents

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Abstract

一種經組態以與一計算裝置通信之輸入裝置包括：至少一鍵帽；一支撐機構，其可操作地連接至該鍵帽且經組態以將該鍵帽自一第一位置移動至一第二位置；一特徵板，其可操作地連接至該支撐機構；及一感測部件。該感測部件經組態以偵測下列各者中之至少一者：該至少一鍵帽的位置之一改變、該至少一鍵帽之一速度、施加至該至少一鍵帽之力的一量或一手指之一位置。該感測部件可為一電容性感測器。在一些實施例中，該輸入裝置可不包括該支撐機構，且該感測部件可經組態以偵測一手指之該位置，而與該鍵帽是否移動無關。

Description

具有位置感測機構之鍵盤
本發明大體係關於電子裝置，且更特定言之，係關於用於電子裝置之輸入裝置。
電腦及其他電子裝置通常包括一或多個輸入裝置，諸如，滑鼠、鍵盤、操縱桿及類似者，因此使用者可易於與所述裝置互動。此等輸入裝置常可與相關聯之電子裝置整合或整合至相關聯之電子裝置內。舉例而言，膝上型電腦可包括可操作地連接至其內部系統且容納於其外殼內之鍵盤。類似地，膝上型電腦亦可包括亦可與外殼整合之軌跡板或其他基於運動之輸入裝置。
在一些情況下，可能需要減小一些電腦或其他電子裝置之大小。舉例而言，可將智慧型手機及膝上型電腦設計得儘可能的小且輕。然而，許多輸入裝置可消耗相關聯之計算裝置的大量內部空間。舉例而言，許多習知鍵盤具有將每一鍵垂直平移預定距離之機械剪形機構，以及合起來形成鍵堆疊之其他機械層。因此，裝置之外殼的高度可受到鍵之垂直行程以及鍵堆疊之厚度或高度的限制。
一種經組態以與一計算裝置通信之輸入裝置包括：至少一鍵帽；一支撐機構，其可操作地連接至該鍵帽且經組態以將該鍵帽自一第一位置移動至一第二位置；一特徵板，其可操作地連接至該支撐機構；及一感測部件。該感測部 件經組態以偵測下列各者中之至少一者：該至少一鍵帽的位置之一改變、該至少一鍵帽之一速度、施加至該至少一鍵帽之一力的量或一手指之一位置。該感測部件可為一電容性感測器。在一些實施例中，該輸入裝置可不包括該支撐機構，且該感測部件可經組態以偵測一手指之該位置，而與該鍵帽是否移動無關。
在一些實施中，該感測部件可與該輸入裝置之一組件互動以偵測電容之改變。該感測部件與該組件之間的該電容可基於該感測部件與該組件之間的距離、額外電容性元件之存在等等而變化。此組件可包括金屬、一或多個感測材料層等等。該組件可為可不同地定位於該輸入裝置中(包括併入至該輸入裝置之一或多個組件內，該一或多個組件諸如支撐機構、包括於輸入裝置中之觸覺裝置等等)之一感測器。類似地，該感測部件可不同地定位。
在各種實施中，該輸入裝置亦可包括至少部分地隔離該感測部件之一或多個屏蔽部件。此屏蔽部件可為一介電材料。在一或多項實施中，該感測部件可作為一框定位於一感測器薄膜周圍，定位於該感測器薄膜之頂表面上等等。
綜述
本文中描述之一些實施例可呈用於電子裝置或計算裝置之鍵盤的形式；但此等兩個術語通常可互換地使用。鍵盤可提供至計算裝置之使用者輸入，且可包括可表示至計算裝置之不同輸入的不同鍵、按鈕或開關。舉例而言，該等 鍵中之每一者可包括一圖例或符號，諸如文數字符號及/或字；當按壓鍵時，可在計算裝置內起始對應的輸入。鍵盤可與計算裝置通信，且可與計算裝置整合或在計算裝置外部。在一實施例中，鍵盤可以可操作地連接至計算裝置之外殼。
鍵盤的鍵中之每一者可由鍵堆疊製成，鍵堆疊可包括一特徵或錨定板、一光導或照明面板、一感測器薄膜、一頂部層、一支撐機構、一觸覺裝置及一鍵帽。該特徵板可支撐鍵，且在一些情況下，可以可操作地連接至計算裝置之外殼。鍵帽可坐置於支撐機構之上，支撐機構支撐在特徵板上方之鍵帽，且允許鍵帽相對於特徵板垂直行進。當將輸入提供至鍵帽時，觸覺裝置可將回饋提供至使用者。舉例而言，觸覺裝置可為向使用者提供對鍵之觸知感覺的可壓縮圓蓋。照明面板可為鍵及/或鍵盤提供照明。感測器薄膜可將輸入提供至鍵已被壓下之計算裝置。
在一些實施例中，鍵盤之鍵可具有相對於計算裝置之外殼的垂直行進運動。當使用者在鍵帽上提供向下力時，鍵帽可向下行進，同時由支撐機構支撐。在一實施例中，支撐機構可為互連在一起之一或多個支撐件。在一些實施例中，支撐機構之支撐件可由剛性材料形成以實質上防止鍵帽在將向下力施加於鍵帽之一部分或整個區域上時彎曲或傾斜。在此等實施例中，支撐件可允許鍵帽垂直移動，同時保持與特徵板實質上平行。在此等實施例中，支撐機構可具有轉變為鍵帽之垂直運動的某一橫向運動。舉例而 言，在一實施例中，支撐機構之第一支撐件可相對於第二支撐件滑動，且因此當鍵帽垂直行進時，支撐機構橫向且垂直地行進。
與習知鍵盤相比，支撐或剪形機構之橫向運動可允許鍵盤具有減小之厚度。此係因為若在邊緣或轉角處按壓鍵帽，則習知鍵盤之剪形機構通常遭遇一些扭搓作用。亦即，若使用者按壓鍵帽之轉角，則彼轉角可比鍵帽之其他部分(諸如，對置轉角)向下行進得多。此扭轉或彎曲運動可能需要增加鍵帽與特徵板之間的行進距離，以便防止轉角在錄下輸入前降至最低點。因為當前揭示內容之支撐機構可減少或消除彎曲，且將某一垂直力轉變成支撐機構之橫向運動，所以行進距離可減小，從而允許減小鍵盤之厚度。
鍵盤之其他實施例可包括照明面板(例如，光導)及/或用於鍵盤之照明機構。在一實施例中，照明面板可光學式地耦接至光源且定位於特徵(或錨定)板上方。在典型照明鍵盤中，將特徵板定位於照明機構上方，以便更好地提供鍵之機構連接且更好地感測壓下特定鍵之時間。
特徵板可包括用於鍵之電連接，諸如，當按壓鍵時錄下輸入之開關。然而，在習知鍵盤中，特徵板可阻擋原本將照明一或多個鍵帽的光之大部分。因此，如在本發明之一些實施例中，照明面板可定位於特徵板上方或與特徵板整合，使得光可具有朝向用於照明之所要區域(例如，鍵帽之背表面)之較直接路徑。因此，可能需要較少光來提供 相同量的照明，此可提供鍵盤之電力節省。另外，照明面板及/或光源可能更有效率，此係因為可朝向目標表面引導較大百分比之光，而不必在障礙物周圍行進或加以改向。
在其他實施例中，鍵盤可包括一感測部件，用於感測使用者已選擇或壓下鍵之時間。感測部件可不需要機械致動來偵測使用者輸入。舉例而言，感測部件可經組態以偵測電容之改變。在一實施例中，電容性感測器層可定位於鍵堆疊內，以便偵測使用者已壓下或觸摸鍵帽之時間。在此等實施例中，鍵盤可能能夠偵測以下中之任一者或全部：鍵帽接近特徵面板；施加至鍵帽的變化之力；及手指在各鍵帽上之位置或存在。
詳細描述
轉至諸圖且如以上簡要描述，鍵盤可與計算裝置併在一起。圖1為具有併入於其中之鍵盤102的計算裝置100之透視圖。計算裝置100可為實質上任何類型之計算裝置100，諸如，膝上型電腦、桌上型電腦、智慧型手機、攜帶型遊戲裝置等等。另外，應注意，雖然在圖1中將鍵盤102說明為與計算裝置100整合，但在其他實施例中，鍵盤102可與計算裝置100分開。舉例而言，鍵盤102可為獨立單元且實質上為自含式。在此等實施例中，鍵盤102可包括一通信裝置(例如，纜線、無線介面)，用於將資料傳送至計算裝置100及自計算裝置100傳送資料。
在一些實施例中，計算裝置100可進一步包括實質上包 圍鍵盤102之外殼104。在鍵盤可與計算裝置實體分開之實施例中，外殼104可至少部分包圍鍵盤102，且可以可操作地連接至鍵盤102，如以下關於圖22更詳細地論述。在一些實施例中，外殼104可界定多個孔隙，其中之每一者可收納鍵盤102之一或多個鍵106。然而，在其他實施例中，外殼104可界定單一孔隙或比鍵數目少的孔隙，使得整個鍵盤102可收納於單一孔隙內，或可經由群孔隙收納成群之鍵。
鍵盤102可包括具有不同大小及/或形狀的多個鍵106。另外，鍵106中之每一者可包括在鍵帽之頂表面上的符號或指示符。舉例而言，每一鍵106之符號(未圖示)可經漆塗、蝕刻或經由孔隙或透明部分經由鍵帽108照明。鍵106中之每一者可表示一或多個不同輸入，且當每一鍵106由使用者壓下時，鍵106可提供至計算裝置100之輸入。舉例而言，鍵106可包括一感測器以偵測其被壓下之時間，且感測器可將指示鍵106已經壓下或以其他方式被選擇之信號傳輸至計算裝置100內之處理器。在其他實施例中，當壓下鍵時，其可使開關電路完整，從而指示已選擇該鍵。
現將更詳細地論述鍵盤102之鍵106。圖2A為自鍵盤102及計算裝置100移除的鍵106之透視圖。圖2B為鍵106之頂部平面圖。圖3為沿著圖2A中之線3-3截取的鍵106之橫截面圖。如上簡要地描述，外殼104可界定供定位鍵106之鍵孔隙128。外殼104亦可包圍鍵106，但如在圖3中所示，鍵孔隙128可比鍵106稍大，使得鍵106可能能夠在鍵孔隙128 內垂直移動。在一些實施例中，鍵106可具有可供將鍵帽108定位得與外殼104之頂表面132齊平或比外殼104之頂表面132稍高的擱置或正常位置。當使用者壓下鍵106時，鍵106可相對於外殼104之頂表面132向下平移，如在圖3中由箭頭D展示。
參看圖3，鍵106可包括由支撐機構110支撐之一鍵帽108。支撐機構110藉由定位於由支撐機構110界定之腔穴內且在鍵帽108下方之觸覺裝置116將鍵帽108支撐於基底134上。關於圖4A至圖12更詳細地論述支撐機構110或剪形機構。簡言之，支撐機構110可包括一第一支撐件112及一第二支撐件114，其兩者皆可以可操作地連接至基底134。支撐件112、114協作以回應於鍵帽上之向下力而在鍵孔隙128內垂直地平移鍵帽108。在一些實施例中，支撐機構110可以可操作地連接至鍵帽108之底表面，使得當將力施加於鍵帽108上時，亦可將該力傳送至支撐機構110。另外，支撐機構110可由將支撐機構110錨定至基底134之一或多個錨定部件136附接至基底134。因此，第一支撐件112及第二支撐件114可垂直移動，但在橫向運動中可實質上受到阻止或至少稍微受到限制。
觸覺裝置116可為能夠回應於使用者觸摸鍵106及/或將力施加至鍵106而將回饋提供至使用者的實質上任何類型之裝置。在一實施例中，觸覺裝置116為可結合或以其他方式連接至基底134之一或多個層的可壓縮圓蓋。舉例而言，當使用者在鍵帽108上提供向下力時，圓蓋可機械壓 縮，從而將回饋提供至使用者。在一實施例中，觸覺裝置116可操作地連接至感測器薄膜層122。在此等實施例中，觸覺裝置116亦可用以將指示已選擇鍵106之輸入提供至感測器薄膜122。舉例而言，觸覺裝置116可使感測器薄膜122及/或照明面板120內之電路或開關完整。或者，如以下關於圖21更詳細地論述，觸覺裝置116可與可偵測觸覺裝置116之位置的改變之感測部件通信。
基底134可經由扣件126及/或藉由黏著劑124可操作地連接至外殼104(以下關於圖22更詳細地論述)。在一些實施例中，當鍵106可操作地連接至基底134(經由支撐機構110及/或觸覺裝置116)時，基底134可將鍵106可操作地連接至外殼104。基底134可包括一特徵板118、一照明面板120及/或一感測器薄膜122。基底134之各元件可彼此連接或單獨地連接至鍵盤102之其他元件。此外，在一些實施例中，可將層中之一或多者與基底134的其他層中之一或多者組合。舉例而言，如在圖13中所示，照明面板120可與特徵板118組合以減小基底134及鍵堆疊130之高度。
特徵板118可形成鍵堆疊130之底部，且可以可操作及/或通信地將鍵106連接至計算裝置100。舉例而言，特徵板118可包括用於傳輸電信號之接點(未圖示)。此外，特徵板118亦可包括將支撐機構110緊固於適當位置中之錨定部件136。舉例而言，錨定部件136可緊固至支撐件112、114中之一或多者。
照明面板120可為鍵106及/或鍵盤102之其他部分提供照 明，且將在以下關於圖14A至圖20更詳細地論述。在一些實施例中，照明面板120可定位於特徵板118上方且在感測器薄膜122下方。換言之，照明面板120可形成基底134之中間層。又，在一些實施例中，照明面板120可進一步與一或多個感測器組合以在基底134內形成感測器層。在此等實施例中，感測器薄膜122可在照明面板120內形成用於感測器之頂部層。在其他實施例中，可省略照明面板120，且可包括感測器層(與感測器薄膜122組合或與其分開)。
感測器薄膜122可形成基底134之頂部層。在一些實施例中，感測器薄膜122可在照明面板120中之感測器之間形成保護層(或若不需要照明，則為中間層)。又，在一些實施例中，感測器薄膜122可包括一或多個感測器用於偵測鍵106是否已由使用者選擇。現將更詳細地論述鍵盤之各種元件。
支撐機構
現將更詳細地論述支撐機構110。圖4A為包括自外殼104移除之支撐機構110之第一實施例的鍵106之頂部平面圖。圖4B為其中為了清晰起見而移除鍵帽108及觸覺裝置116的鍵106之頂部平面圖。圖5為圖4A之鍵106之橫截面圖。此實施例中之支撐機構210可包括第一支撐件212及第二支撐件214。支撐件212、214可由錨定部件136可操作地連接至特徵板118。錨定部件136可延伸穿過形成於照明面板120內之孔隙138以與支撐件212、214中之每一者互動，從而 將其緊固至特徵板118。支撐件212、214亦可以可操作地連接至鍵帽108。
在一些實施例中，支撐件212、214中之每一者可由大體剛性材料產生而成，大體剛性材料諸如(但不限於)玻璃填充之塑膠、金屬塗佈之塑膠、鑄造金屬、金屬射出模製之材料或經機械加工之金屬。在此等實施例中，支撐結構210可比通常由塑膠構造成之習知剪形機構實質上硬。因為支撐結構210比習知剪形機構硬，所以當將力施加至頂表面時，鍵帽108可不大可能傾斜。此可允許當鍵帽108在外殼104之收納孔隙128內行進時的實質上平面運動。此外，可減少充分支撐鍵帽108需要的與鍵帽108之接觸量。舉例而言，如與金屬或其他較硬材料相比，由塑膠構造成之剪形機構可能需要較多表面積與鍵帽108接觸來支撐同樣的力。支撐結構210之減小之表面積可允許更多光(例如，來自照明板120或其他源)透射穿過鍵帽108而不受支撐結構210之各部分阻擋。
支撐結構210亦可允許比在習知鍵盤剪形機構中精密的容差。此係歸因於支撐施加於鍵帽108上之同樣力可能需要的較小表面積(允許較小直徑)。另外，針對某些金屬材料之製造技術可允許比典型塑膠組件技術嚴密的容差。
參看圖4b及圖5，第一支撐件212可為實質上正方形或矩形，且可包括一撐條部件230及一橫架216。橫架216可跨在撐條部件230之兩個邊緣231、233之間。撐條部件230可具有由底部部件235互連在一起之兩個側部部件232、 234。在一實施例中，撐條部件230可具有四個圓形轉角226(當其自側部部件232、234過渡至底部部件235時及當側部部件232、234朝向端部231、233過渡時)。底部部件235可以可操作地連接至鍵帽108之底表面，例如，藉由搭扣配合、黏著劑或其他連接機構。在一實施例中，底部部件235可在兩個分開但鄰近之位置處連接至鍵帽108。在此實施例中，鍵帽108可支撐於兩個離散位置處，該兩個離散位置可定位於鍵帽108之兩個轉角附近以更好地支撐鍵帽108之整個表面。
兩個側部部件232、234可實質上彼此平行，可界定朝向對置側部部件232、234向內延伸之一連接部件220。連接部件220可進一步包括一鎖定部件228，該鎖定部件228將第一支撐件212可操作地連接至第二支撐件214。在一實施例中，連接部件220可為自側部部件232、234之內表面延伸的凸肩，且鎖定部件228可為鉤或其他緊固部件。
鎖定部件228可產生用於兩個支撐件212、214之樞軸點。舉例而言，鎖定部件228可實質上防止兩個支撐件212、214相對於彼此之橫向移動，但可允許垂直移動。在一實施例中，支撐件212、214可按「X」組態互連在一起，其中鎖定部件228在「X」之中點處連接兩者。
繼續參看圖4B及圖5，在一些實施例中，撐條部件230可具有一非圓形橫截面。舉例而言，撐條部件230可具有正方形、矩形、I形或T形橫截面。在此等實施例中，撐條部件230之橫截面區域可增加支撐結構210硬度，同時亦減小 支撐件212支撐鍵帽108之區域所需的寬度。舉例而言，撐條部件230可具有理想的樑或I形樑形狀以提供關於彎曲及剪切力之有效支撐，同時減小材料量及寬度。藉由減小側部部件230至233之寬度，支撐結構210之寬度亦可減小，從而允許來自照明板120(或其他源)之較多光透射穿過鍵帽108及在鍵帽108周圍透射，此係因為支撐結構可不阻擋與鍵帽108之表面積同樣大的地方。
與撐條部件230相反，橫架216可具有大體圓形或圓橫截面。另外，橫架216可以可操作地連接至特徵板118，此係因為其可連接至錨定部件136。舉例而言，如在圖5中所示，錨定部件136可為「L」、「J」或其他鉤形部件，其可包繞橫架216之至少一部分。在此實施例中，橫架216之圓或圓形橫截面可允許第一支撐件212垂直地移動鍵帽108。舉例而言，橫架216允許撐條部件230樞轉，同時歸因於錨定部件136，保持實質上在橫向同一位置中。另外，橫架216之圓形或圓橫截面可提供支撐機構210之較好扭轉，從而允許其更好地將施加於鍵帽108上之力轉變成鍵帽108之垂直運動。
第二支撐件214可套合於第一支撐件212內，且可由鎖定部件228可操作地連接至第一支撐件212。第二支撐件214可稍微類似於第一支撐件212而塑形，類似之處在於，當在照明面板120上或在感測器薄膜122上扁平地定位時，其可具有大體正方形或矩形結構。第二支撐件214可包括互連於撐條部件224之兩個端部238、240之間的橫架222。撐 條部件224可大體塑形為具有扁平底部之「U」，亦即，撐條部件224可具有兩個大體平行之側部部件，以及一底部部件。另外，撐條部件224可具有當兩個平行側部部件過渡以形成底部部件時之圓形轉角236。
撐條部件224可以可操作地連接至特徵板118。在一些實施例中，撐條部件224可包括可操作地連接至錨定部件136之連接部分244。連接部分244可具有大體圓形橫截面區域，使得撐條部件224可在連接部分244或端部238、240處自非圓形橫截面過渡至圓形橫截面。然而，在一些實施例中，連接部分244可為扁平、圓形或扁平與圓形之組合(例如，具有圓形邊緣或轉角之扁平表面)。此外，連接部分244進一步為滑動表面或圓形表面以允許平移及旋轉。此外，在一些實施例中，撐條部件224可以可操作地連接至第一支撐件212。舉例而言，兩個平行側部部件可以可操作地連接至連接部件220，且鎖定部件228可在側部部件之部分周圍延伸。藉由此連接，兩個支撐件212、214可實質上連接在一起，使得一支撐件212、214之移動將移動另一者。
在一些實施例中，橫架222可以可操作地連接至鍵帽108之底表面。舉例而言，橫架222可與自鍵帽108之底表面延伸的一或多個緊固特徵242互動。橫架222可具有大體圓或圓形橫截面，且撐條部件224可具有非圓形橫截面，諸如，T形、I形或矩形橫截面。圓形或圓橫截面可允許橫架222在緊固特徵242內旋轉，使得第二支撐件214可相對於 特徵板118樞轉，同時保持緊固至特徵板118。
現轉至鍵106之運動，當將力施加至鍵帽108時，支撐機構210可允許鍵帽108在鍵孔隙128內垂直移動。圖6A為在正常或擱置位置中的鍵106之透視圖。圖6B為在壓下位置中的鍵106之透視圖。當壓下鍵帽108時，鍵帽108垂直行進，且支撐結構210之高度降低。
現參看圖4B及圖5，當鍵106處於擱置位置中時，鍵帽108之底邊緣248可定位於距基底134之頂表面的高度H1處。第一支撐件212可自鍵106之第一側至鍵106之第二側向上成角度，此係因為撐條230連接至鍵帽108(定位於特徵板上方)且橫架222可操作地連接至特徵板118。類似地，第二支撐件214可自鍵106之第二側至鍵106之第一側向上成角度。此係因為第二支撐件214之橫架222可操作地連接至鍵帽108且撐條230可操作地連接至特徵板118。
在一些實施例中且如圖4B上所示，支撐件212、214中之每一者的轉角226、236可鄰近鍵帽108之內部轉角邊緣而定位。如與習知鍵盤鍵相比，此等轉角226、236可實質上較遠離鍵帽108之中心，且因此可更好地防止鍵帽108之傾斜。舉例而言，若使用者按壓鍵帽108之轉角，則由支撐件212、214提供之支撐可防止鍵帽108之轉角部分傾斜。如與習知鍵盤相比，此可因此允許鍵帽108具有大體更平坦之行進運動，如上所述，其可幫助減小鍵堆疊130之高度。
在鍵106之正常位置中，第一支撐件212之兩個側部部件 232、234可與撐條224之各別平行側部部件交叉或以其他方式形成「X」相交。此係因為兩個支撐件212、214在相對側皆連接至鍵帽108，且在鍵106之相對側皆連接至特徵板118，且自特徵板118向上成角度以連接至鍵帽108之底部(與至特徵板118之附接相對)。
當將力施加至鍵帽108時，支撐件212、214樞轉以允許鍵帽108向下朝向特徵板118之垂直移動。然而，當支撐件212、214連接至特徵板118時，支撐件212、214之橫向移動可實質上減少。因此，當使用者將力施加至鍵帽108時，鍵帽108可實質上平行於特徵板118平移，此又使支撐件倒塌且鍵帽降低。當壓下鍵帽108時，觸覺裝置116可壓縮以提供已選擇鍵106之回饋及/或提供已選擇鍵106之信號。
參看圖4B及圖5，在鍵106之此實施例中，光源140可定位於鍵孔隙128內鍵帽108之一部分下且與鍵帽108之該部分對準。光源140可與照明面板120一起或與照明面板120分開使用。舉例而言，如在圖4B中所示，光源140可以可操作地連接至中間層141，中間層141可將電力及/或信號提供至光源140。光源140可為鍵106提供照明，且將在以下關於圖14更詳細地論述。
現將論述支撐結構310之第二實施例。圖7A為包括支撐結構310的鍵106之頂部平面圖。圖7B為其中為了清晰起見而移除鍵帽108的鍵106之頂部平面圖。圖8為沿著圖7A中之線8-8截取的圖7A之鍵106之橫截面圖。在此實施例中， 支撐結構310可包括第一支撐件312及套合於第一支撐件312內之第二支撐件314。支撐件312、314可具有實質上相同的形狀，惟第二支撐件314可具有比第一支撐件312小的尺寸除外。
第一支撐件312可具有大體矩形周界，且包括圓形轉角326。在此實施例中，實質上整個第一支撐件312可具有大體圓形或圓橫截面區域。第一支撐件312可具有四個側部部件340、341、342、343，其中第一側部部件340實質上平行於第三側部部件342，且第二側部部件341實質上平行於第四側部部件343。第四側部部件343可由錨定部件136可操作地連接至特徵板118。
第一側部部件340及第二側部部件341可以可操作地連接至第二支撐件314，從而允許第一支撐件312及第二支撐件314一起移動。圖7C為第一側部部件340之片段視圖。第二側部部件341可與第一側部部件340實質上相同。如在圖7C中所示，側部部件340、342之本體346可自大體圓形橫截面變平以形成接合點320。接合點320可具有非圓形橫截面，且可界定經界定穿過其之關節孔隙322。
參看圖7B至圖7C，第二支撐件314可與第一支撐件312實質上相同。舉例而言，第二支撐件314可具有互連在一起而形成大體矩形或正方形周界之四個側部部件350、351、352、353。另外，第二支撐件314可在側部部件350、351、352、353之間的過渡處具有大體圓形轉角336。類似於第一支撐件312，第二支撐件314可包括一接 合點320，用於連接至關節338。雖然圖7C說明第一支撐件312，但第二支撐件314可實質上相同。因此，接合點320可進一步界定在變平之部分內的一關節收納孔隙322。此外，第二支撐件314可具有大體圓形橫截面區域，惟在橫截面區域可變平且較直之接合點320處除外。
參看圖7B，兩個關節328可定位於第一支撐件312與第二支撐件314之間。關節328可用以將兩個支撐件312、314彼此分開，同時亦將其連接在一起。另外，關節328充當樞軸接合點以允許支撐件312、314相對於彼此移動。關節328可收納於接合點320中之每一者中的關節孔隙322內。在關節328之連接處，支撐件312、314可遠離彼此在相反方向上延伸。舉例而言，類似於鎖定部件228，關節328可形成「X」之中間點，其中兩個支撐件312、314相對於關節328形成一角度。當支撐件312、314回應於鍵帽108上之力而移動時，形成於兩個支撐件312、314之間的角度可減小，從而朝向特徵板118降低鍵帽108。
在圖7B中說明之實施例中，關節328可形成用於支撐機構310之兩個樞軸點。因此，支撐件312、314可實質上錨定至特徵板118，例如，藉由分別可操作地連接至側部部件343、351之錨定部件136。
在一些實施例中，支撐件312、314可形成「開放環路」，其中支撐部件312、314可界定在每一支撐件312、314之相對端部之間的空間。圖9A為包括支撐機構310的鍵106之頂部平面圖。圖9B為其中鍵帽108經移除的圖9A之 鍵106之頂部平面圖。第一支撐件312之第四側部部件343可終止於兩個對置邊緣360、362中。類似地，第二支撐件314之第四側部部件353可終止於兩個對置邊緣364、366中。兩組邊緣360、362、364、366可分別界定在側部部件343、353之每一端部之間的空間368。
在圖9A及圖9B中說明之實施例中，支撐件312、314可形成開放環路，此可需要較少材料來形成支撐機構310。此外，開放環路組態可增加鍵盤102之組裝及製造的容易性。藉由開放環路組態，支撐件312、314可較容易地定位於錨定部件136內，且連接至鍵帽108之緊固特徵142。此外，藉由界定空間368，可將較多光自照明面板120或其他光源透射至鍵帽108及/或包圍鍵帽108之空間，以便照明鍵106及鍵106之周界。
在另一實施例中，支撐結構可包括互連支撐件之對置邊緣的單獨接合點部件。圖10A為具有一支撐結構410的鍵106之頂部平面圖，其中接合點部件438跨在支撐件412、414中之每一者之邊緣之間。圖10B為其中鍵帽108經移除的圖10A之鍵106之頂部平面圖。圖11為沿著圖10A之線11-11截取的圖10A之鍵106之橫截面圖。支撐機構410可包括支撐件412、414，用於將鍵帽108支撐於基底134上方，且將鍵帽108連接至基底134。
支撐件412、414可為實質上相同形狀，其中第二支撐件414至少部分套合於第一支撐件412內，但與第一支撐件412間隔開。如在圖10B中最佳地展示，支撐件412、414可 為實質上「U」形，惟支撐件412、414可具有實質上直底部除外。每一支撐件412、414可包括兩個平行側部部件440、442、450、452及跨在兩個平行側部部件440、442、450、452之間的一底部部件441、451。第一支撐件412之側部部件440、442可包括終端邊緣460、462。類似地，第二支撐件414之側部部件450、452可包括終端邊緣464、466。另外，支撐件412、414可具有非圓形橫截面(例如，I形樑、矩形或正方形)，以便為支撐結構410提供在彎曲及扭轉中之額外硬度。
第一接合點部件438可跨在第一支撐件412之終端邊緣460、462之間。第二接合點部件439可跨在第二支撐件414之終端邊緣464、466之間。在一實施例中，接合點部件438、439可具有大體圓形或圓橫截面，且因此可提供用於支撐件412、414中之每一者的銷接合點。此外，第一接合點部件438可由錨定機構136可操作地連接至特徵板118。舉例而言，如在圖11中所示，第一接合點部件438可收納於由錨定機構136之「鉤」或L形狀界定之腔穴內。第二接合點部件439可以可操作地連接至鍵帽108之固持特徵143。接合點部件438、439允許支撐部件412、414圍繞一軸線旋轉，同時防止在其他兩個軸線中之運動。換言之，當鍵帽108垂直平移時，支撐件412、414可圍繞Y軸旋轉，同時支撐件412、414保持沿著X及Z軸(橫向及垂直)實質上緊固。
參看圖10B，支撐件412、414可由一對銷430、431可操 作地連接在一起。第一銷430可操作地連接第一側部部件440、450，且第二銷431將第二側部部件442、452可操作地連接在一起。銷430、431提供銷接合點以允許支撐件412、414連接在一起且相對於彼此旋轉。銷430、431可類似於圖7B中之關節328，類似之處在於其可形成由支撐件412、414之側部部件形成的X之中間點。
如在圖10B中所示，具有圓形橫截面之接合點部件438、439可定位於鍵帽108之相同側上。在此等實施例中，支撐件412、414可以可旋轉地支撐至鍵帽108及在鍵帽108之單一側上的特徵板118。此組態可允許鍵帽108之較好垂直移動，同時實質上防止鍵帽108之橫向運動。
照明
再次參看圖3，在一些實施例中，鍵盤102可包括一或多個照明機構以照明鍵106或鍵盤102。舉例而言，照明機構可提供光以照明鍵帽108上之符號及/或可照明鍵帽108之周界。照明可允許鍵106在低光照條件下更好地可觀看，且亦可提供鍵盤102之美學吸引力。此外，照明機構可將回饋提供至使用者，可在鍵盤102上產生光照圖案等等。
具有照明機構之典型鍵盤可將該機構定位於特徵板下方。此係因為特徵板通常用以將鍵之元件緊固至外殼，以及提供鍵之電連接。通常，照明機構可不提供用於鍵之電組件或附接機構，且因此將照明機構定位於特徵板下方。然而，此定位可使來自照明機構之光至少部分受到特徵板阻擋，或可使光以非直接方式朝向鍵帽108行進。
在一些實施例中，鍵盤102可包括定位於特徵板118之上的一照明面板120。圖12A為具有照明面板120之鍵106定位於特徵板118上方的情況下之頂部平面圖。圖12B為其中鍵帽108經移除的鍵106之頂部平面圖。圖12C為其中支撐機構110經移除以清晰地說明某些元件的鍵106之頂部平面圖。圖13為沿著圖12A中之線13-13截取的圖12A之鍵106之橫截面圖。在此實施例中，照明面板120可以可操作地連接至特徵板118之頂表面612。特徵板118及照明面板120可以可操作地連接至感測器薄膜122，感測器薄膜122可定位於照明面板120及特徵板118中之一或兩者之至少一部分上。如上文關於圖3所述，感測器薄膜122可由黏著劑124及/或扣件126可操作地連接至外殼104。
圖14為自鍵盤102移除的特徵板118及照明面板120之透視圖。說明如圖14中展示之特徵板118及照明面板120具有用於支撐三個鍵106及對應的鍵堆疊130之長度。因此，特徵板118及照明平面120之長度可針對或少或多的鍵106而變化。在一些實施例中，對於每一列鍵106、每一鍵106或對於整個鍵盤102，可存在單一特徵板118及/或照明器面板120。
參看圖13及圖14，特徵板118可具有一基底部件604，該基底部件604具有按一角度自基底部件604向上延伸之兩個有角度的延伸部606。兩個延伸部606過渡以形成實質上平行於基底部件604而延伸之支腳608或凸肩。基底部件604可至少部分自支腳608凹入，且可界定經組態以收納照明 面板120之至少一部分的通道614。
支腳608中之每一者可包括一或多個緊固孔隙602，用於將特徵板118緊固至外殼104及/或鍵堆疊130之其他部分。在一實施例中，在每一支腳608上可存在彼此間隔開之四個緊固孔隙602。
錨定部件136可自通道614之頂表面向上延伸。如上所述之錨定部件136可為鉤部件，其可具有可允許支撐機構110之支撐件112、114緊固至特徵板118的「L」、「J」或其他形狀。取決於支撐件112、114之位置及定向，錨定部件136可在特徵板118上具有不同定向及位置。然而，在一些實施例中，對於每一支撐件112、114，可存在兩個錨定部件136；因此，對於每一鍵106，可存在四個錨定部件136。
照明面板120可以可操作地連接至特徵板118，例如，經由黏著劑、扣件或類似者。如在圖14中最佳地展示，錨定部件136延伸穿過照明面板120。因此，錨定部件136亦可輔助將照明面板120可操作地連接至特徵板118。因而，在一些實施例中，錨定部件136可為照明面板120與特徵板118之間的僅有連接機構。
照明面板120可為用於引導及/或發射光之裝置。在一些實施例中，照明面板120可為光導、光管或類似者。在此等實施例中，光源140中之一或多者可光學連接至照明面板120以提供將由照明面板120透射之光。舉例而言，參看圖14，將兩個光源140定位於照明面板120之相對端上。可 為發光二極體之光源140將光發射至照明面板120。該光可接著跨特徵板118之長度透射穿過照明面板120。光可經組態以在實質上任何方向上發射；然而，在一些實施例中，可自照明面板120之頂表面發射光。
在其他實施例中，照明面板120可為光源，諸如有機發光二極體、發光二極體或類似者。在此等實施例中，光源140可被省略，或可為鍵106提供額外光。
照明面板120亦可包括整合於其中用於感測至鍵106之輸入之一或多個感測器(未圖示)。舉例而言，照明面板120可包括電容性感測器、開關機構或類似者。以下將關於圖19至圖21更詳細地論述此等感測器。
參看圖13，照明面板120可定位於特徵板118之通道614內。在一些實施例中，在照明面板120之一邊緣與支腳608及延伸部606部件之頂端轉角之間可存在空間610。在其他實施例中，照明面板120之邊緣可實質上遵循延伸部件606之形狀向上成角度，且可消除空間610。在通道614內，照明面板120可實質上平行於基底604且與基底604共同延伸。
支撐機構110之支撐件112、114可以可操作地連接至錨定部件136，且在一些位置中，支撐件112、114可鄰近於照明面板120之一部分或抵靠照明面板120之一部分而擱置。觸覺裝置116可定位於照明面板120上，且在一些實施例中，可以可操作地連接至可定位於照明面板120上方之感測器薄膜122。
在圖12A至圖14中所說明之鍵盤102實施例中，與包括照明機構之習知鍵盤相比，可減小鍵堆疊130之總垂直高度。此係因為通常將特徵板或錨定板定位於照明機構上方，以便將鍵最佳地緊固至外殼，以及提供輸入信號自鍵至處理器或其他組件之準確傳達。然而，當錨定部件136延伸穿過照明板120時，可能需要緊固至特徵板118的鍵106之各種組件可緊固至錨定部件136，同時仍允許將來自照明面板120的大部分光引導朝向鍵帽108及鍵帽108周圍之周界。因此，可直接將特徵板118附接於照明板120下，而不需要額外扣件或附接層(此可增加鍵盤102之厚度)。
此外，當將照明面板120定位於特徵板118上方時，可增加照明面板120及/或光源140之效率。如上簡要地解釋，通常，特徵板可阻擋自照明面板引導的光之大部分，及/或可使照明面板必須以非垂直或直接方式發射光(例如，以避開特徵板)。舉例而言，在一些鍵盤中，特徵板可包括單一孔隙以允許將來自照明機構之光引導朝向鍵帽。相反，因為將照明面板120定位於特徵板118上方且實質上在鍵帽108下且平行於鍵帽108。因此，照明面板120可垂直於照明面板120之表面及與照明面板120之表面正交地發射光。此允許照明面板120發射比習知鍵盤少的光，同時仍產生相同的照明效果，諸如，亮度及色彩。此係歸因於以下事實：由光源發出的光中之較多光可不受阻擋、折射或反射而退出。
在操作中，對於一些實施例中，光源140可將光發射至 照明面板120內。照明面板120可跨特徵板118且使光垂直地向上透射朝向鍵帽108。當光自照明面板120透射時，其可在鍵帽108周圍退出(例如，經由外殼104與鍵帽108之間的空間)，或光可透射穿過鍵帽108。
如上簡要地提到，特徵板118及/或照明面板120可經組態以具有可沿著多個鍵之長度延伸的長度。在一些實施例中，特徵板118及/或照明面板120之長度可經組態以覆蓋整個鍵106列之長度。在此等實施例中，對於每一列鍵，可存在可沿著鍵盤102之列定位的一照明面板120及/或一特徵板118。在其他實施例中，照明面板120可具有不同尺寸及/或不同地定位於鍵盤102內，以下更詳細地論述此等情形。
圖15A為鍵106之橫截面圖，其說明相對於特徵板118及每一鍵106列成列定位之照明面板120。應注意，在圖15A中，已隱藏選擇特徵以更清晰地說明其他特徵之間的關係。如在圖15A中所示，錨定部件136可自基底604向上延伸，且可形成用於照明面板120之障壁。以此方式，錨定部件136可將來自照明面板120之光反射回至照明面板內或反射朝向鍵帽108。此可將來自照明面板120之光集中於鍵帽108下，使得鍵帽108可被較好地照明且可防止光在鍵帽108之側部周圍發射。
如在圖15A中所示，照明面板120與由延伸部606及支腳608形成之轉角之間的空間610可增大，此係因為照明面板120可實質上被限定於錨定部件136內。在此等實施例中， 與其他實施例相比，照明面板120可具有減小之寬度。舉例而言，照明面板120可跨在錨定部件136之間，但可限定於錨定部件136內。在此等實施例中，錨定部件136可在照明面板120之側部周圍延伸，而非延伸穿過照明面板120。
在圖15A中說明之實施例中，特徵板118之支腳608可由黏著劑124可操作地連接至感測器薄膜122。黏著劑124可進一步用以將薄膜122可操作地連接至外殼104。
在其他實施例中，支撐機構110之支撐件112、114可鄰近於照明面板120而定位。圖15B為鍵106之橫截面圖，其說明支撐件112、114延伸穿過感測器薄膜122且接觸照明面板120。在此等實施例中，照明面板120可包括用於偵測鍵帽108由使用者壓下之時間的感測器。此可減小鍵堆疊130之垂直高度，此係因為支撐件112、114可仍提供鍵帽108之相同垂直延伸，但可在鍵堆疊130內定位得較低，從而減小鍵堆疊130之總垂直高度。
另外，如在圖15B中所示，在一些情況下，黏著劑124層中之一或多者可由扣件126替代。在此等實施例中，扣件126可連接至特徵板118及感測器薄膜122，但可並不可操作地連接至照明面板120。因為照明面板120可成列地定位且可由錨定部件136接界，所以可使扣件126之高度與照明面板120之垂直高度共用。換言之，因為扣件126可不必延伸穿過照明面板120之厚度，扣件126之垂直高度(當耦接至鍵堆疊130時)不會增加鍵堆疊130之高度。因此，與扣件可能必須行進經由照明機構及特徵板以便將每一組件緊固在 一起之習知鍵盤相比，鍵堆疊130可具有減小之垂直高度。
在一些實施例中，可將扣件126定位於鍵106之兩個相對側上。舉例而言，扣件126可延伸穿過外殼104之接界鍵106的側。扣件126可為實質上任何類型之收緊部件，諸如(但不限於)，鉚釘、釘子、螺釘及類似者。然而，在一些實施例中，扣件126可為無螺紋或自鉚緊扣件，諸如，鉚釘。在此等實施例中，扣件126可壓配至鍵堆疊130內，或藉由平行作用之擠壓力插入。如與可能需要必須旋擰至適當位置處之螺紋扣件的習知鍵盤相比，此可允許較快之組裝時間。此外，在無螺紋之情況下，扣件126可能無需特殊孔隙準備(諸如，斜切及倒角)而插入至鍵堆疊130內。一旦經插入，扣件126即可與特徵板118之底側實質上齊平，以便進一步減小鍵堆疊130之垂直高度(如與習知鍵盤相比)。
如以上簡要地描述，在一些實施例中，照明面板120可延伸經過鍵列或個別鍵。舉例而言，在一些情況下，照明面板120可沿著鍵盤102之整個區域延伸。在此等實施例中，照明面板120可在鍵之間及鍵列之間延伸。圖15C為說明照明面板120在鍵106之列之間延伸的鍵盤之橫截面圖。另外，如在圖15C中所示，在此等實施例中，特徵板118亦可在列之間延伸。舉例而言，特徵板118之基底604可沿著多組列實質上平坦，且支腳606可省略，或可僅自特徵板118之終端(未圖示)延伸(在鍵盤102之邊緣處)。
參看圖15C，在此等實施例中，照明面板120可定位於特 徵板118上方。舉例而言，黏著劑124之下部層可以可操作地連接在特徵板118之頂表面605上方的照明平面120。然而，如可在圖15C中看出，錨定部件136可仍延伸穿過照明面板120以便將支撐機構110(未圖示)連接至特徵板118。在此等實施例中，光源140可定位於特徵板118與照明面板120之間，且可自下部照亮照明面板120。然而，在其他實施例中，光源140可定位於照明面板120之側部上(如圖14中所示)，或照明面板120自身可包括光源。
如以上簡要地描述，在一些實施例中，照明面板120可經組態以定位於個別鍵106下。圖16A為自鍵盤102移除的鍵706之透視圖。圖16B為鍵706之頂部平面圖。圖16C為其中鍵帽108經移除的鍵706之頂部平面圖。圖17為沿著圖16B中之線17-17截取的鍵706之橫截面圖。鍵706可實質上類似於鍵106；然而，在此實施例中，可省略特徵板118。如圖17中展示，可為印刷電路板或類似者之支撐板718可用以支撐鍵706之元件。此外，可在照明面板720周圍提供框722，此可幫助更好地涵容及引導自照明面板720照明之光。
在此實施例中，鍵706可包括支撐板718、照明面板720、光源140及框722。支撐板718可形成鍵706之底部部分，且可進一步將輸入信號傳達(例如，自指示使用者輸入之感測器)至計算裝置100之組件。支撐板718可為支撐電連接之印刷電路板或其他基板。在此等實施例中，可將感測器及/或照明機構與支撐板718整合以進一步減小鍵堆 疊130之垂直高度。
照明面板720可與照明面板120實質上相同。然而，在此等實施例中，照明面板720可經組態以具有與鍵帽108實質上相同的面積。因此，照明面板720可更好地能夠將光僅引導朝向鍵帽108，使得可在鍵帽108之邊緣周圍或經由外殼104中之孔隙或類似者發射較少光。
框722可包圍照明面板720，且可輔助防止光在不同於穿過或朝向鍵帽108之方向上發射。圖18為定位於照明面板720周圍的框722之頂部平面圖。如可在圖18中看出，框722可大體沿循照明面板720之外周界，且可包括一或多個固持特徵724以將照明面板720緊固於適當位置中。在一些實施例中，框722可為經組態以實質上防止光透射穿過其之材料。因此，框722可防止光在框722周圍透射，且光可反射離開框722且朝向鍵帽108或照明面板120。
在一實施例中，可沿著照明面板720之一邊緣在框722內定位光源140。因此，每一鍵706可包括其自有的照明面板720及光源140。結合框722，照明面板720及光源140可實質上僅照明鍵帽108。此可防止在鍵帽108周圍之光洩漏，亦即，「暈環」效應。因此，可更易於讀取鍵帽108上之任何符號，此係因為光可不在鍵帽108之邊緣周圍逸出(此可干擾經由鍵帽108發射之光)。
感測部件
在一些實施例中，鍵盤102可包括一或多個感測器以感測至一特定鍵106或多個鍵的使用者輸入。圖19為鍵106之 簡化橫截面圖。鍵106可包括鍵帽108、支撐機構110及特徵板118。另外，鍵106可包括一感測部件820，感測部件820可整合至照明面板120內或可與其分開。感測部件820可為可偵測電容之改變的電容性感測器。舉例而言，感測部件820可為氧化銦錫(ITO)或摻錫之氧化銦，其可定位於光導、光管或其他光源(亦即，照明面板120)之上。在一實施例中，感測部件820可為在有機發光二極體(OLED)之膜上分層之ITO。在此等實施例中，感測部件820可偵測所有下列各者中之任何者：鍵帽108之位置、鍵帽108上之力的量值、使用者之手指在鍵帽108上之位置，及/或其他參數可由感測部件820經由對應的感測器822偵測。
取決於待感測之所要輸入，感測部件820可定位於鍵堆疊130內之許多不同位置中。舉例而言，感測部件820可定位於鍵帽108下方(如圖19中所示)以偵測使用者已按壓鍵帽108之時間。在其他實施例中，感測部件820可定位於觸覺裝置116內，此可允許感測部件820偵測觸覺裝置116之壓縮。在其他實施例中，感測部件820可定位於外殼104之內表面或鍵堆疊130之向內面向鍵106的其他部分上。
類似地，取決於感測部件820之位置，鍵106可包括一屏蔽部件以將輸入與感測部件820較好地隔離開。舉例而言，在一些情況下，感測部件820可偵測電容之小改變。因為鍵盤102可包括靠近地定位在一起之多個鍵106，所以緊靠鍵106之附近，除了電容之小改變之外，感測部件820亦可能難以區別使用者已將其手指801放在一鍵上或是接 著的另一鍵上。因此，在一些實施例中，屏蔽或介電材料可針對外部雜訊或其他信號隔離感測部件820。在一實施例中，感測部件820可朝向鍵106之內部部分定位於錨定部件136之間，此可用以阻擋感測部件820而使其不受一些雜訊影響。替代地或另外，感測部件820可定位於觸覺裝置116內，觸覺裝置116可包括沈積於其中之一或多個屏蔽層以至少部分地隔離感測部件820。
繼續參看圖19，感測部件820可與照明面板120整合，且可因此提供感測輸入及照明輸出兩者。在此等實施例中，鍵堆疊130之垂直高度可實質上減小。此係因為可省略感測器薄膜122，且感測部件820可直接定位於支撐機構110下方。然而，在其他實施例中，感測部件820可定位於其他位置中。
圖20A為包括作為框定位於感測器薄膜122周圍之感測部件820的鍵之頂部平面圖。圖20B為其中鍵帽經移除的圖20A之鍵106之頂部平面圖。圖21為沿著圖20A中之線21-21截取的鍵106之橫截面圖。感測部件820可定位於感測薄膜122之頂表面上。在一些實施例中，感測部件820可與鍵106之各種特徵(諸如，可含有金屬或類似者以偵測電容之改變或類似者的零件)互動。在其他實施例中，對應的感測器822可定位於鍵帽108之底部邊緣824及/或底表面826上。因此，當向下按壓鍵帽108時，感測器822可朝向感測部件820移動得更近，從而引起用於感測部件820的電容之改變。電容之改變允許感測部件820偵測輸入。在此實施 例中，如在圖20B中最佳地展示，感測部件820可為定位於感測器薄膜122(或基底134之其他組件)上以便與鍵帽108之底部邊緣824實質上對準之框。
在此等實施例中，感測器822可為可與感測部件820互動以改變信號的感測材料層。舉例而言，感測器822及感測部件820之組合可具有一設定電容，該設定電容基於距離及/或是否存在其他電容性元件而變化。
在其他實施例中，感測器822可定位於觸覺裝置116之內凸出部828上，且感測部件820可定位於由觸覺裝置116界定之腔穴內。當壓縮鍵帽108時，觸覺裝置116可對應地壓縮，從而使感測器822朝向感測部件820更靠近。在此實施例中，可將一或多個屏蔽部件或層定位於觸覺裝置116之外表面或內表面上，此可至少部分地將感測部件820與外部信號及/或雜訊隔離開。
在其他實施例中，感測器822可以可操作地連接至支撐機構110或與支撐機構110整合。舉例而言，若支撐機構110為金屬或包括金屬材料，則感測部件820可能能夠偵測支撐件112、114之高度的改變。類似地，鍵帽108亦可為金屬或包括金屬材料，且感測部件820可偵測位置之改變、定位於鍵帽108上之手指，或類似者。此外，觸覺裝置116可包括金屬或金屬材料，且感測機構820可經定位以與觸覺裝置116通信以偵測觸覺裝置116之位置的改變。
在感測器822及感測機構820感測電容之改變之實施例中，可感測許多不同類型的至鍵106之輸入。在一實例 中，鍵盤102可判定使用者是否將其手在鍵106上滑動(此可被用作計算裝置100之輸入示意動作)。類似地，鍵106可感測使用者已將其手指801置放於鍵帽108之上的時間，且因此可偵測手指位置，儘管使用者可能並未施加力來壓下鍵帽108。另外，感測機構820可能能夠判定壓下鍵帽108之速度、施加至鍵帽108的力之量及類似者。此等不同參數可提供鍵盤102之不同輸出。舉例而言，使用者可藉由變化施加至鍵106之力而將不同示意動作(類似於施加至電容性觸控螢幕之示意動作)施加至鍵盤102，可修改符號(例如，在某一級別下之力可對應於小寫字母，且高於某一級別之力可對應於大寫字母)等等。
此外，在利用感測部件820之實施例中，可消除觸覺裝置及/或支撐部件110。舉例而言，可能不需要鍵帽108機械地移動以便偵測使用者輸入。相反，感測部件820可偵測使用者在鍵帽108之表面上的輸入或類似者。因此，可覆蓋、減小及/或消除用於收納鍵106且允許鍵帽108垂直地移動之鍵孔隙128。缺少機械連接可允許較快速鍵打(使用者可不必向下施加壓力來選擇鍵)，且鍵盤102可更防液體。典型的鍵盤可易受液體影響，此係因為鍵孔隙128可將感測器薄膜122、照明面板120及其他電組件曝露至溢濺或因其他原因存在於鍵盤102上之液體。
結合
在一些實施例中，基底134可以可操作地連接至外殼104。如上簡要地描述，在一些實施例中，基底134之各種 元件可藉由扣件或結合而附接至外殼104。圖22為鍵106之簡化橫截面圖，其說明黏著層124將特徵板118可操作地連接至外殼104。如上所述，特徵板118可以可操作地連接至照明面板120及/或感測器薄膜122。因此，藉由將特徵板118可操作地連接至外殼104，其他層亦可以可操作地連接至外殼104。另外或替代地，該等層中之一或多者亦可藉由黏著層124附著至外殼104。
黏著劑124可減小鍵堆疊130之垂直高度，此係因為如與扣件之垂直高度相比，黏著劑124可具有較薄的垂直厚度。此係因為黏著劑124之結合可跨已對垂直高度有影響之表面(例如，特徵板118)橫向散佈，但可散佈得薄，以便不對鍵堆疊130增加顯著量的厚度。此外，鍵盤102之組裝及製造可比可需要扣件之典型鍵盤容易。舉例而言，鍵堆疊130之各種組件及層可經壓配或置放於彼此之上，且黏著劑124可將其緊固在一起。又，黏著劑124可較易於塗覆至小組件及/或具有比典型扣件複雜之幾何形狀的組件。
前述描述具有廣泛的應用。舉例而言，雖然本文中揭示之實例可聚焦於鍵盤，但應瞭解，本文中揭示之概念可同等地適用於其他輸入裝置。類似地，雖然可關於鍵盤來論述各種實施例，但鍵盤之單獨特徵中之任一者可單獨使用或整合在一起。因此，任一實施例之論述僅意欲為實例的且並不意欲表明包括申請專利範圍之本發明之範疇限於此等實例。
100‧‧‧計算裝置
102‧‧‧鍵盤
104‧‧‧外殼
106‧‧‧鍵
108‧‧‧鍵帽
110‧‧‧支撐機構/支撐部件
112‧‧‧第一支撐件
114‧‧‧第二支撐件
116‧‧‧觸覺裝置
118‧‧‧特徵板
120‧‧‧照明面板/照明板/照明平面/照明器面板
122‧‧‧感測器薄膜層/感測器薄膜/感測薄膜
124‧‧‧黏著劑/黏著層
126‧‧‧扣件
128‧‧‧鍵孔隙
130‧‧‧鍵堆疊
132‧‧‧頂表面
134‧‧‧基底
136‧‧‧錨定部件
138‧‧‧孔隙
140‧‧‧光源
141‧‧‧中間層
210‧‧‧支撐機構/支撐結構
212‧‧‧第一支撐件
214‧‧‧第二支撐件
216‧‧‧橫架
220‧‧‧連接部件
222‧‧‧橫架
224‧‧‧撐條部件/撐條
226‧‧‧圓形轉角
228‧‧‧鎖定部件
230‧‧‧撐條部件/撐條
232‧‧‧側部部件
233‧‧‧端部/邊緣
234‧‧‧側部部件
235‧‧‧底部部件
236‧‧‧圓形轉角
238‧‧‧端部
240‧‧‧端部
242‧‧‧緊固特徵
244‧‧‧連接部分
248‧‧‧底邊緣
310‧‧‧支撐機構
312‧‧‧第一支撐件/支撐部件
314‧‧‧第二支撐件/支撐部件
320‧‧‧接合點
322‧‧‧關節收納孔隙/關節孔隙
326‧‧‧圓形轉角
336‧‧‧圓形轉角
338‧‧‧關節
340‧‧‧第一側部部件
341‧‧‧第二側部部件
342‧‧‧第三側部部件
343‧‧‧第四側部部件
346‧‧‧本體
350‧‧‧側部部件
351‧‧‧側部部件
352‧‧‧側部部件
353‧‧‧側部部件
360‧‧‧邊緣
362‧‧‧邊緣
364‧‧‧邊緣
366‧‧‧邊緣
368‧‧‧空間
410‧‧‧支撐結構/支撐機構
412‧‧‧第一支撐件/支撐部件
414‧‧‧第二支撐件/支撐部件
430‧‧‧第一銷
431‧‧‧第二銷
438‧‧‧第一接合點部件
439‧‧‧第二接合點部件
440‧‧‧第一側部部件
441‧‧‧底部部件
442‧‧‧第二側部部件
450‧‧‧第一側部部件
451‧‧‧底部部件
452‧‧‧第二側部部件
460‧‧‧終端邊緣
462‧‧‧終端邊緣
464‧‧‧終端邊緣
466‧‧‧終端邊緣
602‧‧‧緊固孔隙
604‧‧‧基底/基底部件
605‧‧‧特徵板之頂表面
606‧‧‧延伸部/延伸部件
608‧‧‧支腳
610‧‧‧空間
614‧‧‧通道
706‧‧‧鍵
718‧‧‧支撐板
720‧‧‧照明面板
722‧‧‧框
724‧‧‧固持特徵
801‧‧‧手指
820‧‧‧感測部件/感測機構
822‧‧‧感測器
824‧‧‧底部邊緣
826‧‧‧底表面
828‧‧‧內凸出部
圖1為包括一鍵盤的計算裝置之透視圖。
圖2A為包括鍵盤之一鍵的計算裝置之一剖面之透視圖。
圖2B為圖2A之鍵之頂部平面圖。
圖3為沿著圖2A中之線3-3截取的鍵之橫截面圖。
圖4A為具有支撐機構之第一實施例的鍵之頂部平面圖。
圖4B為其中鍵帽經移除以說明某些特徵的圖4A之鍵之頂部平面圖。
圖5為沿著圖4A中之線5-5截取的鍵之橫截面圖。
圖6A為在正常或擱置位置中的鍵之透視圖。
圖6B為在壓下位置中的鍵之透視圖。
圖7A為具有支撐機構之第二實施例的鍵之頂部平面圖。
圖7B為其中鍵帽經移除以說明某些特徵的圖7A之鍵之頂部平面圖。
圖7C為支撐機構之第一側部部件之片段視圖。
圖8為沿著圖7A中之線8-8截取的鍵之橫截面圖。
圖9A為具有支撐機構之第三實施例的鍵之頂部平面圖。
圖9B為其中鍵帽經移除以說明某些特徵的圖9A之鍵之頂部平面圖。
圖10A為具有支撐機構之第三實施例的鍵之頂部平面圖。
圖10B為其中鍵帽經移除以說明某些特徵的圖10A之鍵之頂部平面圖。
圖11為沿著圖10A中之線11-11截取的鍵之橫截面圖。
圖12A為具有一照明面板及一特徵板的鍵之頂部平面 圖。
圖12B為其中鍵帽經移除以說明某些特徵的圖12A之鍵之頂部平面圖。
圖12C為其中鍵帽及支撐機構經移除以說明某些特徵的圖12A之鍵之頂部平面圖。
圖13為沿著圖12A中之線13-13截取的鍵之橫截面圖。
圖14為針對三個鍵之一列的照明面板及特徵板之透視圖。
圖15A為其中為了清晰起見而隱藏某些特徵的圖12A之鍵之第一實施例之橫截面圖。
圖15B為其中為了清晰起見而隱藏某些特徵的圖12A之鍵之第二實施例之橫截面圖。
圖15C為其中為了清晰起見而隱藏某些特徵的圖12A之鍵之第三實施例之橫截面圖。
圖16A為具有至少部分包圍照明面板之框的鍵之透視圖。
圖16B為圖16A之鍵之頂部平面圖。
圖16C為其中鍵帽經移除以說明某些特徵的圖16A之鍵之頂部平面圖。
圖17為沿著圖16B中之線17-17截取的鍵之橫截面圖。
圖18為自鍵移除的框及照明面板之頂部平面圖。
圖19為具有與照明機構併在一起之感測機構的鍵之橫截面圖，其中為了清晰起見而隱藏某些特徵。
圖20A為具有感測機構之第二實施例的鍵之頂部平面 圖。
圖20B為其中鍵帽經隱藏以說明某些特徵的圖20A之鍵之頂部平面圖。
圖21為沿著圖20A中之線21-21截取的鍵之橫截面圖。
圖22為說明一黏著層的鍵之橫截面圖，其中為了清晰起見而隱藏某些特徵。
104‧‧‧外殼
106‧‧‧鍵
108‧‧‧鍵帽
110‧‧‧支撐機構/支撐部件
112‧‧‧第一支撐件
114‧‧‧第二支撐件
116‧‧‧觸覺裝置
118‧‧‧特徵板
120‧‧‧照明面板/照明板/照明平面/照明器面板
122‧‧‧感測器薄膜層/感測器薄膜/感測薄膜
124‧‧‧黏著劑/黏著層
126‧‧‧扣件
128‧‧‧鍵孔隙
130‧‧‧鍵堆疊
132‧‧‧頂表面
134‧‧‧基底
136‧‧‧錨定部件

Claims (20)

  1. 一種經組態以與一計算裝置通信之輸入裝置，其包含：至少一鍵帽；一支撐機構，其可操作地連接至該鍵帽且經組態以將該鍵帽自一第一位置移動至一第二位置；一特徵板，其可操作地連接至該支撐機構；及一感測部件，其經組態以偵測下列各者中之至少一者：該至少一鍵帽的位置之一改變、該至少一鍵帽之一速度、施加至該至少一鍵帽之力的一量或一手指之一位置。
  2. 如請求項1之輸入裝置，其中該感測部件為一電容性感測器。
  3. 如請求項2之輸入裝置，其中該感測部件與該輸入裝置之至少一組件互動以偵測電容之改變，以便偵測下列各者中之該至少一者：該至少一鍵帽的位置之該改變、該至少一鍵帽之該速度、施加至該至少一鍵帽之力的該量或該手指之該位置。
  4. 如請求項3之輸入裝置，其中該輸入裝置之該至少一組件包括金屬或一感測材料層中之至少一者。
  5. 如請求項3之輸入裝置，其中該輸入裝置之該至少一組件包含至少一感測器，且其中該至少一感測器與該感測部件之間的一電容至少基於該至少一感測器與該感測部件之間的一距離而變化。
  6. 如請求項5之輸入裝置，其中該至少一感測器為以下情 形中之至少一者：定位於該至少一鍵帽下方；或併入至該至少一鍵帽內。
  7. 如請求項5之輸入裝置，其中該輸入裝置進一步包含可操作地耦接至該至少一鍵帽之至少一觸覺裝置，其中該至少一感測器為以下情形中之至少一者：定位於該至少一觸覺裝置之一凸出部上或併入至該至少一觸覺裝置內，該感測部件定位於由該至少一觸覺裝置界定之一腔穴內，該至少一觸覺裝置之壓縮改變該至少一感測器與該感測部件之間的該距離，且該感測部件藉由偵測該至少一觸覺裝置之壓縮來偵測下列各者中之該至少一者：該至少一鍵帽的位置之該改變、該至少一鍵帽之該速度、施加至該至少一鍵帽之力的該量或一手指之該位置。
  8. 如請求項5之輸入裝置，其中該至少一觸覺裝置之該壓縮使該至少一感測器朝向該感測部件更靠近。
  9. 如請求項5之輸入裝置，其中該至少一感測器為以下情形中之至少一者：可操作地耦接至該支撐機構或併入至該支撐機構內，且該感測部件藉由偵測包括於該支撐機構中的至少一支撐件之一高度的改變來偵測下列各者中之該至少一者：該至少一鍵帽的位置之該改變、該至少一鍵帽之該速度、施加至該至少一鍵帽之力的該量或一手指之該位置。
  10. 如請求項5之輸入裝置，其中該至少一感測器與該感測部件之間的該電容進一步至少基於至少一額外電容性元 件之一存在而變化。
  11. 如請求項2之輸入裝置，其進一步包含至少部分地隔離該感測部件之一屏蔽部件。
  12. 如請求項11之輸入裝置，其中該屏蔽部件包含至少一介電材料。
  13. 如請求項11之輸入裝置，其中該屏蔽部件包含可操作地耦接至該至少一鍵帽的至少一觸覺裝置之至少一屏蔽層。
  14. 如請求項2之輸入裝置，其中該感測部件包含氧化銦錫、摻錫之氧化銦或在有機發光二極體之至少一膜上分層的氧化銦錫中之至少一者。
  15. 如請求項1之輸入裝置，其中該感測部件經組態以偵測該手指之該位置，且該感測部件可操作以偵測該手指之該位置而無需該至少一鍵帽之移動。
  16. 如請求項1之輸入裝置，其中該感測部件為以下情形中之至少一者：定位於該至少一鍵帽下方；定位於可操作地耦接至該至少一鍵帽的至少一觸覺裝置內；或定位於該特徵板上方。
  17. 如請求項1之輸入裝置，其中該感測部件整合至一照明面板內，該照明面板可操作地連接至該支撐機構且與該至少一鍵帽之至少一部分光學連通。
  18. 如請求項1之輸入裝置，其中該感測部件為以下情形中之至少一者：作為一框定位於一感測器薄膜周圍；或定位於該感測器薄膜之一頂表面上。
  19. 一種經組態以與一計算裝置通信之鍵盤，其包含：至少一鍵帽；一基板，其可操作地連接至該至少一鍵帽；及一感測部件，其經組態以偵測下列各者中之至少一者：該至少一鍵帽的位置之一改變、該至少一鍵帽之一速度、施加至該至少一鍵帽之力的一量及一手指之一位置。
  20. 一種用於偵測來自一輸入裝置之輸入之方法，其包含：提供一輸入裝置，該輸入裝置包括至少一鍵帽及可操作地連接至一支撐機構之一特徵板，該支撐機構經組態以將該鍵帽自一第一位置移動至一第二位置；利用一感測部件偵測下列各者中之至少一者：該至少一鍵帽的位置之一改變、該至少一鍵帽之一速度、施加至該至少一鍵帽之力的一量或一手指之一位置。
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