用于在基于接近度的觸摸屏上優(yōu)化進(jìn)行盲打的鍵盤蓋板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于觸摸屏的鍵盤蓋板，也公開了用于蓋板的新型按鍵結(jié)構(gòu)。所述鍵盤蓋板與按鍵結(jié)構(gòu)具有新型結(jié)構(gòu)，可以提供手指休息阻力、在動(dòng)作過程中的減速、動(dòng)作前的提示、手指位置提示、按鍵識別提示以及其他為了盲打(touch?typing)而優(yōu)化的鍵盤所需要的方面。用于裝載和部署鍵盤蓋板，以使得該蓋板與觸摸屏的虛擬鍵盤對齊的方法也在這里被公開。被公開的鍵盤蓋板可以提供用于所有已知類型的觸摸屏的優(yōu)化的觸控輸入的特質(zhì)。
【專利說明】用于在基于接近度的觸摸屏上優(yōu)化進(jìn)行盲打的鍵盤蓋板
[0001]對于相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求申請日為2011年6月24日，申請?zhí)枮?3 / 168，888的共同待決美國申請的優(yōu)先權(quán)。上述申請被以引用的方式整個(gè)被合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明與鍵盤有關(guān)，更具體的說是與被設(shè)計(jì)用于盲打的優(yōu)化的觸摸屏虛擬鍵盤的鍵盤蓋板。
【背景技術(shù)】
[0004]在鍵盤上打字對于用戶來說是將數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最常見、最有效率的方式。因此，所有大小型號的計(jì)算機(jī)使用字母數(shù)字鍵盤的形式使用戶可以輸入數(shù)據(jù)。由于許多的先進(jìn)計(jì)算機(jī)被壓縮成更小的尺寸，鍵盤技術(shù)改變了。舉例來說，BLACKBERRY?手持設(shè)備的小型鍵盤以及用戶可以在iPAD?平板電腦中喚出的虛擬鍵盤。
[0005]這些和其他用于計(jì)算機(jī)的鍵盤，特別是與移動(dòng)計(jì)算機(jī)有關(guān)的鍵盤以及在平板電腦以及其他具有觸摸屏技術(shù)的計(jì)算機(jī)上的鍵盤，與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)鍵盤相比效率更低，因?yàn)樗鼈儾]有被優(yōu)化用來接觸式打字。
[0006]我們?nèi)缃袼赖慕佑|式打字是在1888年左右被發(fā)明的，到如今仍然是最快的并且是最精確的向計(jì)算機(jī)中輸入數(shù)據(jù)的方法。所謂盲打(touch typing)就是記住鍵盤上案件的位置，使用肌肉記憶代替視線來打字。當(dāng)打字員在進(jìn)行盲打的同時(shí)，其視線和注意力可以集中在鍵盤以外的其他東西上。
[0007]盲打是將八個(gè)手指放在起始行的特定按鍵上，在沒有打字時(shí)將其放在那里，并且在打字時(shí)將其放回一邊對他們的手指重新指向。這些按鍵被稱為起始行定位按鍵。在標(biāo)準(zhǔn)QWERTY鍵盤上，這些案件是四個(gè)左手手指的“ASDF”案件以及四個(gè)右手手指的“JKL ； ”案件。打字員通過在基本垂直的方向敲擊鍵盤激活起始行定位案件。
[0008]為了表述清楚，北/南、東/西向參考系統(tǒng)在本文件中被使用。QWERTY虛擬鍵盤的最北部的字母行被指定為第一行并至少包括字母按鍵“Q”、“W”、“E”、“R”、“T”、“Y”、“U”、“Ι”、“0”、“Ρ”。第二行，在第一行南邊的下一行，同樣被認(rèn)為是“起始行”，并且包括至少字母“A”、“S”、“D”、“F”、“G”、“H”、“J”、“K”以及“L”。第三行，南邊的下一行，至少包括字母“Z”、“X”、“C”、“V”、“B”、“N”和“M”。第四行也被稱為“空格行”。方向“垂直”、“直線上升”、“直線下降”或者“水平”被同義使用并且是可以互換的，用來描述垂直于鍵盤蓋板的平面的軌跡，或者用在電子平板上是垂直于玻璃觸摸屏的。應(yīng)當(dāng)注意，這只是一個(gè)簡單的表示機(jī)構(gòu)-本發(fā)明并不取決于在虛擬鍵盤上的鍵盤蓋板。其功能是與QWERTY、AZERTY、Dvorak、數(shù)字、分離鍵盤或者其他用于打字的鍵盤形式一樣的。
[0009]除了直線下降的角度以外，打字員從許多不同的側(cè)面角度的軌跡敲擊鍵盤上的其他按鍵。所有可能的發(fā)生在盲打中的手指軌跡被稱為盲打手指軌跡。在敲擊鍵盤之后，手指回到其在起始行上的位置。打字員的大拇指徘徊在空格鍵上并垂直敲擊空格鍵。盲打打字員可以激活平行的多個(gè)按鍵(也就是說在一個(gè)或者多個(gè)其他被激活的按鍵仍被按下的情況下，按下一個(gè)按鍵)。使得鍵盤在多個(gè)相近的同步的鍵盤敲擊中允許、鑒別或者分辨的需求被稱為“η鍵翻轉(zhuǎn)”。這樣的鍵盤設(shè)計(jì)允許系統(tǒng)在另外一個(gè)在先被激活的按鍵仍被按下的情況下，識別第二個(gè)按鍵敲擊，具有“2鍵翻轉(zhuǎn)”，以及允許系統(tǒng)在另外兩個(gè)在先被激活的按鍵仍被按下的情況下識別一個(gè)按鍵敲擊，具有“3鍵翻轉(zhuǎn)”。
[0010]針對廣大的打字員而設(shè)計(jì)的優(yōu)化鍵盤設(shè)計(jì)具有4鍵翻轉(zhuǎn)，允許系統(tǒng)計(jì)數(shù)并且識別當(dāng)其他兩個(gè)在先激活的字母按鍵加上SHIFT按鍵仍被按下的情況下的第四個(gè)按鍵。
[0011]盲打人員自動(dòng)將他或她的手指重新對齊到鍵盤上適當(dāng)?shù)奈恢?也為稱為手指對齊)，這是通過在打字過程中獲得的微妙的觸覺提示實(shí)現(xiàn)的，例如所有排的鍵帽的外邊沿或者基準(zhǔn)手指放置的起始行的按鍵上的小凸起(傳統(tǒng)上是標(biāo)準(zhǔn)QWERTY鍵盤的F鍵和J鍵)。一些鍵盤在每一個(gè)鍵帽的上表面具有球形或者圓柱形的凹面或者凸面，這樣同樣可以提供觸覺手指對齊反饋。
[0012]沒有學(xué)會(huì)盲打的人傳統(tǒng)上使用“看著鍵盤打字”的方法，用兩個(gè)或者更多手指執(zhí)行。顧名思義，打字員只是簡單地將他或她的手指懸于整個(gè)鍵盤上并且根據(jù)需要敲擊按鍵。因?yàn)椤翱粗I盤打字”的打字員在敲擊按鍵之前直接將手指移動(dòng)到按鍵上方，大多數(shù)按鍵按下的方向是接近于直線鄉(xiāng)下的?！翱粗I盤打字”的打字員必須將視線和注意力集中到鍵盤上。他們必須在手指懸在半空的過程中主動(dòng)對他們說手指的重力提供支撐。
[0013]通常，盲打比“看著鍵盤打字”更加快捷與精準(zhǔn)，因?yàn)槊ご虼蜃謫T的手指在按下按鍵的時(shí)候移動(dòng)距離更短并且盲打打字員同時(shí)使用更多的手指或者以快速的順序使用手指。有效率的盲打可以在打字時(shí)將視線或者注意力集中到除了鍵盤之外的其他東西上。事實(shí)上，對于每一個(gè)按鍵都仔細(xì)思索并且尋找它使得許多打字員的速度慢了下來并且反過來影響到打字的精準(zhǔn)度。
[0014]盲打的鍵盤必須大到足夠允許打字員將八個(gè)手指放在起始行上，每個(gè)手的四個(gè)手指放在彼此相連的按鍵上。對于大多數(shù)成年人來說，這需要具有側(cè)鍵距(從一個(gè)鍵的中心到相鄰鍵的中心的東西向距離)為19-19.5mm的鍵盤。對于具有較小側(cè)鍵距的鍵盤來說，鍵盤的側(cè)鍵距越小，就變得更加難以用來進(jìn)行盲打。側(cè)鍵距變小，打字速度就變慢并且錯(cuò)誤率上升。
[0015]起始行必須具有足夠的阻力(垂直支撐)以允許打字員很舒服地將他或她的手指放在這些按鍵上。這需要大約10克-20克的阻力。同時(shí)，當(dāng)打字員想要打字時(shí)，這些按鍵必須足夠敏感而很容易地被激活。因?yàn)槊ご虼蜃謫T指示將他們手指的靜止質(zhì)量放在起始行的八個(gè)按鍵上，針對高水平盲打打字員優(yōu)化的鍵盤不需要其他按鍵也有阻力。而現(xiàn)有的機(jī)械鍵盤和鍵盤蓋板在所有按鍵上提供阻力。
[0016]盲打是非常動(dòng)態(tài)的活動(dòng)。訓(xùn)練有素的盲打打字員的平均打字速度是每分鐘38-40個(gè)單詞(wpm)。高水平的盲打打字員可以達(dá)到100_120wpm的程度。這樣在平均100_300ms峰值的范圍內(nèi)發(fā)生的鍵盤敲擊可能具有更短的時(shí)間間隔。為了達(dá)到這個(gè)程度，打字員必須在每一個(gè)敲擊開始時(shí)快速加速手指。在不加限制的情況下，這種加速會(huì)在整個(gè)在鍵行程的過程中持續(xù)，引起打字員的手指高速敲擊到鍵行程的底部(也為稱為“觸底”)并且具有最大的動(dòng)量和動(dòng)能?？梢浴坝|底”的鍵盤迫使打字員花費(fèi)大量的時(shí)間的能量恢復(fù)，引起較低的打字表現(xiàn)并且增加了誘導(dǎo)重復(fù)性壓力傷害發(fā)生的可能性。設(shè)計(jì)用于優(yōu)化盲打的鍵盤必須在按鍵動(dòng)作被觸發(fā)之后使打字員的手指在整個(gè)鍵行程長度上減速，理想情況下是在手指到達(dá)鍵行程底部之前。這樣，即使手指確實(shí)達(dá)到了行程的底部，由鍵盤開關(guān)所提供的減速會(huì)顯著降低當(dāng)手指觸及鍵盤底部時(shí)對手指的影響。者使得打字員能夠方便地用最小的能量改變方向。
[0017]最終，優(yōu)化用于盲打的鍵盤在回程中給予打字員的手指一個(gè)回彈力，幫助打字員的手指向相反方向加速。
[0018]被優(yōu)化用于盲打的鍵盤同樣提供了按鍵已經(jīng)被成功激活的觸覺提示。這通常是通過改變阻力的提高速率或者在按鍵的激活點(diǎn)之前降低阻力視線的。這個(gè)提示必然是在閾值以下的并且主要是用來幫助人高速盲打的:50ms-300ms的按鍵敲擊速率太快以至于對于觸覺提示的有意識的反應(yīng)是不可能的。
[0019]盲打的效果同樣被激活按鍵需要的壓力以及激活按鍵之前的鍵程長度影響。越長的距離需要越多的壓力，打字員需要做更多的攻，因此打字也會(huì)越慢。然而，過小的壓力和過短的鍵盤敲擊鍵程不會(huì)給予打字員足夠的觸覺反饋以及手指緩沖，也不會(huì)讓使用者可以將手指放在起始行上而不會(huì)不小心按壓按鍵到誤激活的點(diǎn)。
[0020]最后，打字員在他們打字水平的高低以及個(gè)人喜好的基礎(chǔ)上對于鍵盤的特性有寬廣的喜好。例如，新近學(xué)會(huì)盲打的打字員可能偏好在鍵程中具有更高阻力，并且具有更明顯的激活前提示的鍵盤以更有效率的學(xué)習(xí)。快速的更有經(jīng)驗(yàn)的打字員可能偏好短鍵程，具有最小的阻力但是具有高的回彈力的鍵盤，這樣其可以快速打字。一些打字員偏好激活前回饋的一種形式而其他打字員喜歡另一種形式，等等。
[0021]如今，用于盲打的鍵盤計(jì)數(shù)有三種:
[0022]?橡膠圓點(diǎn)。鍵帽通過柱塞被連接到橡膠圓點(diǎn)。橡膠圓點(diǎn)在按鍵向下的鍵程中壓縮成一點(diǎn)兒在手指不再施壓時(shí)回彈。這產(chǎn)生了此類鍵盤的觸覺感覺以及激活提示。
[0023].剪刀狀開關(guān)。這是一種對于橡膠圓點(diǎn)鍵盤的變形，可以允許被縮減得更短的形成。他們主要被應(yīng)用于筆記本電腦。橡膠原點(diǎn)仍然產(chǎn)生觸覺感覺以及激活提示。
[0024]?機(jī)械開關(guān)。使用彈簧、杠桿以及凹槽產(chǎn)生觸覺感覺和提示。
[0025]傳統(tǒng)的按鍵由硬質(zhì)鍵帽，在按鍵邊沿上延伸并且被緊密連接在關(guān)聯(lián)到按鍵開關(guān)主體內(nèi)的下面的機(jī)構(gòu)的柱塞。即使盲打打字員的手指在一定角度上經(jīng)常敲擊非起始行按鍵，手指的有角度的軌跡也會(huì)通過鍵帽與按鍵垂直方向的柱塞緊密的連接被轉(zhuǎn)換到垂直的軌跡。因此，所有的機(jī)械按鍵垂直地被激活。即使是具有橡膠鍵帽的可彎曲防水的鍵盤以及具有厚的、硬質(zhì)鍵盤的邊墻，以這種方式工作將非垂直的手指軌跡重新轉(zhuǎn)換到垂直的鍵程。
[0026]目前主要的與優(yōu)化用于盲打的鍵盤有關(guān)的特征可以被歸納為以下類別和范圍:
[0027]?鍵程。“全程”桌面鍵盤的范圍為3.5mm-4mm,筆記本和迷你本電腦的為2mm-3mm，這是由于此類電腦鍵盤的高度所限。
[0028].按鍵激活力。將近30-70克左右的范圍。
[0029].手指放置阻力。范圍為大約10-20克左右。
[0030]?觸覺激活前提示。最理想的情況下，觸覺激活前提示是存在的。
[0031].減速。在按鍵敲擊鍵程中將手指減速到在到達(dá)鍵程底部之前回彈的點(diǎn)是最理想的。
[0032]?回彈。范圍為5-50克。[0033]圖1表示作為應(yīng)用于盲打的全程機(jī)械鍵盤的鍵程距離的函數(shù)的激活力的一般圖(也被稱作力位移曲線)。力曲線12在鍵程的第一個(gè)1.0mm時(shí)是線性的，接下來快速地增力口，形成了打字員必須克服的壓力點(diǎn)10。改點(diǎn)被稱為激活前提示。接下來力14呈急劇降低，在開關(guān)激活點(diǎn)11之后很短時(shí)間內(nèi)就開始上升。激活前提示會(huì)使得打字員在他們敲擊按鍵并且通過壓力點(diǎn)時(shí)經(jīng)理觸覺上的“碰撞”，者提供了按鍵將會(huì)被成功激活的潛意識上的提示。在壓力點(diǎn)之后的阻力14的下降保證了打字員的手指可以始終通過按鍵開關(guān)的激活點(diǎn)11，在本例中在鍵程將近2_左右發(fā)生。力曲線在激活點(diǎn)之后回歸線性15 ;這使得在激活產(chǎn)生之后，打字員的手指減速。該按鍵的鍵程16的終點(diǎn)是4_，力曲線走向基本呈垂直17。如果打字員的手指在這個(gè)點(diǎn)之后仍然向前移動(dòng)，它將會(huì)到達(dá)鍵程的終點(diǎn)并且停止。一個(gè)有效率的告訴打字員可以在到達(dá)鍵程終點(diǎn)之前收回手指或者將會(huì)用較小的力敲擊鍵程終點(diǎn)，與如果按鍵不提供減速時(shí)他們會(huì)用來敲擊的力相比。曲線圖13的較低的曲線表示打字員的手指在反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)(從按鍵開關(guān)向上離開)的力位移曲線。在這個(gè)方向上的按鍵的阻力通常被用作手指相反運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速器，提供了反彈效果。
[0034]圖2表示具有線性力曲線的按鍵開關(guān)的力位移曲線20。因?yàn)榇蜃謫T的手指在其第一次放置在按鍵上時(shí)仍然在加速，會(huì)感覺到按鍵的線性阻力很低。因?yàn)樽枇υ阪I程過程中線性增加，打字員收不到觸覺返回或者激活前提示。在4mm鍵程21處的“觸底”動(dòng)作將會(huì)是給予打字員按鍵已經(jīng)被激活11的第一個(gè)提示。因此此類按鍵開關(guān)不能夠被用來有效地盲打；反而它們基本上被電腦游戲愛好者使用，他們使用之時(shí)小部分的按鍵的重復(fù)的、快速的激活是最重要的。
[0035]圖3表示了具有累進(jìn)的線性力曲線的機(jī)械按鍵開關(guān)的力位移曲線30，其中，該圖的斜率在鍵程過程中階梯狀增加。此類按鍵開關(guān)的例子在N0.4，529，849號美國專利中被公開。此類按鍵開關(guān)被用來盲打。行程的第一階段31擁有與觸覺激活按鍵相類似的斜率，并以相同方式工作。但是，之后曲線的斜率大幅度增加32。打字員的感覺是他們手指的減速的增加，給予他激活即將發(fā)生，是時(shí)候開始收回手指的潛意識上的觸覺提示。在此時(shí)，打字員的手指仍然具有足夠的向前的動(dòng)量，足夠通過按鍵的激活點(diǎn)11。只要通過激活點(diǎn)11，力的線速度增加到更高的速度33，進(jìn)一步減速打字員的手指。這使得其并不像打字員會(huì)“觸底”的樣子。前進(jìn)與回收力位移曲線30大致上是相同的。該按鍵的回彈力在手指軌跡返回34時(shí)是最高的。這導(dǎo)致了“實(shí)時(shí)”的感覺。
[0036]圖1和3所示的力位移曲線12和30中展示了在手指一開始接觸到鍵帽時(shí)非常強(qiáng)烈的接近于垂直的斜率18和35向下拉平到接近于10cN / mm的斜率19和31。打字員的手指在該最初的斜率以及手指在相當(dāng)高的阻力和鍵程中接觸到激活點(diǎn)11前具有足夠的阻力，用來進(jìn)行休息(放置)支撐。這些普通的特點(diǎn)是必須的并且向打字員提供將他們的手指休息在起始行上的可能性。
[0037]圖4表示了用于盲打的代表性筆記本電腦橡膠圓點(diǎn)剪刀狀開關(guān)的力位移曲線40。此類按鍵具有2mm的鍵程，比圖1和圖3所示的全鍵程機(jī)械開關(guān)短。因?yàn)槭中枰推谕|覺激活提示，與圖1所示的機(jī)械開關(guān)相比，力曲線10的激活前部分很大一部分不變而激活后部分41被大大降低。應(yīng)當(dāng)注意，此類按鍵開關(guān)的激活點(diǎn)11非常接近于按鍵鍵程42的終點(diǎn)。
[0038]觸摸感應(yīng)技術(shù)在60年代就出現(xiàn)了，但是第一種商業(yè)運(yùn)用的觸摸屏，例如圖5A,其將透明的觸摸感應(yīng)板50結(jié)合到等離子、CRT、IXD或者OLED顯示面板51上，是由Elographics公司在1974年開發(fā)的。Elographics所使用的觸摸探測技術(shù)被稱作為模擬電阻。這是一種壓力感應(yīng)計(jì)數(shù):如圖5A所示觸摸板由兩塊可彎曲的覆蓋有電阻材料的薄片組成，被空氣間隔54和微粒55分隔。當(dāng)壓力被施加到觸摸屏56的表面，這兩塊薄片被壓到一起58，并且組成點(diǎn)連接，如圖5C。通過目前電阻值的計(jì)算，其中一塊薄片提供了 X坐標(biāo)，另一塊薄片提供了 Y坐標(biāo)。
[0039]模擬電阻計(jì)數(shù)需要實(shí)質(zhì)上的啟動(dòng)壓力來記錄觸摸，大約50-100克。激活壓力必須在整個(gè)激活過程中被施加，如圖5A、5B和5C所示。圖5A展示了用戶的手指57第一次觸摸到模擬電阻觸摸屏的表面56。即使用戶的手指已經(jīng)接觸到了觸摸屏的硬表面56，但是對于用戶手指的探測還沒有發(fā)生。圖5B展示了用戶的手指57已經(jīng)按壓觸摸屏到達(dá)頂層52和底層導(dǎo)電層53部分接觸59的點(diǎn)。但是在這一點(diǎn)觸摸板接觸測量并不穩(wěn)定；用戶必須繼續(xù)推到全接觸58以產(chǎn)生一個(gè)可靠穩(wěn)定的激活，如圖5C所示。因?yàn)樗枰牧π枰獕毫悬c(diǎn)，例如觸及到按鍵底部的筆或者尖端經(jīng)常被需要以使得用戶可以方便地激活模擬電阻觸摸屏。模擬電阻式單點(diǎn)觸摸探測技術(shù)-也就是說，其只能夠在一個(gè)時(shí)間在觸摸屏上探測一個(gè)位置或者點(diǎn)。如果具有多個(gè)不同觸摸點(diǎn)，那么就會(huì)報(bào)告一個(gè)錯(cuò)誤的位置。
[0040]模擬電阻技術(shù)被第一次商業(yè)使用在智能手機(jī)中，IBM / Southwest Bell Simon,在1992年被發(fā)布。模擬電阻如今仍然是最受歡迎的觸摸屏技術(shù)。
[0041]Simon手機(jī)具有虛擬鍵盤-也就是說一個(gè)數(shù)字字母鍵盤被植入到軟件中，使用觸摸屏顯示按鍵并且當(dāng)用戶點(diǎn)觸按鍵時(shí)感應(yīng)到以激活它。許多接下來的模擬電阻觸摸屏設(shè)備同樣植入了虛擬鍵盤。然而這只能夠被用來“看著鍵盤打字”，并不用來盲打，因?yàn)橐韵碌娜秉c(diǎn).[0042].為了使得模擬電阻觸摸屏可靠地認(rèn)證按鍵激活，按鍵的敲擊必須使用大力“觸底”，并且維持一段時(shí)間。
[0043].單點(diǎn)觸摸探測并不允許持續(xù)按住shift鍵并且敲擊另一個(gè)按鍵，也不允許多鍵翻轉(zhuǎn)。
[0044]因此，這樣的方法從來不能夠取得巨大的商業(yè)成功。在1993年，AT&T公司發(fā)布了 E0通信器，一個(gè)具有平板電腦大小的，具有單點(diǎn)、基于手寫筆的觸摸屏以及操作系統(tǒng)PenPoint的設(shè)備，這種設(shè)備被特別設(shè)計(jì)用于將觸控筆輸入以及手寫識別作為主要的輸入機(jī)制。接著微軟公司發(fā)布了基于手寫筆的Windows操作系統(tǒng)版本，具有相同的特點(diǎn)，并且許多廠商開始生產(chǎn)優(yōu)化用于筆尖輸入的觸摸屏的基于手寫筆的平板設(shè)備。在接下來的17年，基于手寫筆的設(shè)備主宰了平板電腦大小設(shè)備的市場。這些設(shè)備的虛擬鍵盤不能夠用來盲打，并且手寫識別并不準(zhǔn)確且使用非常耗時(shí)。所有的這些設(shè)備占據(jù)相對小規(guī)模的市場并且從來沒有取得過商業(yè)上的成功，很大程度是因?yàn)樗鼈儾⒉贿m宜的輸入方法。
[0045]在平板電腦上比較好的輸入方法是用戶可以使用他們現(xiàn)有的打字技巧并且能夠用與在物理鍵盤上同樣的速度和準(zhǔn)確度輸入數(shù)據(jù)。同樣的，這種機(jī)制需要保持平板電腦相對于筆記本電腦小型和重量上的優(yōu)勢。
[0046]為了改進(jìn)這類方案，需要使用一種不同的觸摸屏計(jì)數(shù)-可以支持多點(diǎn)(可以探測到任何數(shù)量的同時(shí)的觸摸)以及不需要力來認(rèn)證鍵盤敲擊。近距離觸摸屏技術(shù)在用戶的手指接近觸摸屏而并未實(shí)際觸摸到它的時(shí)候探測到用戶的手指，這種技術(shù)滿足這些要求。許多觸摸屏技術(shù)同時(shí)提供了多點(diǎn)觸控和基于近距離的探測。
[0047]例如，表面聲波(SAW)計(jì)數(shù)使用超聲波發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來確定觸摸面板上的超聲波區(qū)域。當(dāng)面板被碰觸，一部分的波被用戶手指接收。這個(gè)改變被用來認(rèn)證接觸動(dòng)作的位置。然而，SAW計(jì)數(shù)需要高功率以及厚的斜面來安置發(fā)射機(jī)。因此并不適用于移動(dòng)設(shè)備。
[0048]基于視覺的光學(xué)系統(tǒng)使用安置于硬質(zhì)的透明盤下面的紅外線攝像機(jī)來檢測接觸在盤表面上的物體的情況。紅外線被用來透視盤子，通過將其射入盤子的一邊或者通過來自底部的紅外線透射盤子的底部。接觸在表面的物體改變了紅外線的反射；這些反射通過攝像機(jī)被測量。然而，因?yàn)榇笮∫约肮β仕?，其不能夠被用于移?dòng)設(shè)備。
[0049]數(shù)字電阻觸摸屏與模擬電阻具有相同的制造過程。與模擬電阻不同的是，他們支持多點(diǎn)觸控，因?yàn)楦采w觸摸面板的導(dǎo)電材料在一個(gè)面板上被劃分為一定數(shù)量的行，而在另一個(gè)面板上被分為列。當(dāng)壓力被施加到頂層面板時(shí)，其稍微彎曲，在觸摸點(diǎn)處產(chǎn)生兩塊面板間的點(diǎn)接觸。為達(dá)到效果，在每一個(gè)網(wǎng)格的交叉點(diǎn)處有一個(gè)小的微開關(guān)。行和列持續(xù)被掃描，以尋找開關(guān)的閉合。數(shù)字電阻計(jì)數(shù)與模擬電阻相比需要很小的力來認(rèn)證接觸，但是其仍然是基于壓力的技術(shù)，具有需要敲擊在觸摸屏表面“觸底”的缺陷。
[0050]電容觸摸計(jì)數(shù)是基于近距離的，其利用了人體是電導(dǎo)體的特點(diǎn)來改變靜電場的特征。表面電容技術(shù)是電容觸摸感應(yīng)最簡單的形式。其包括絕緣體，例如玻璃，一邊覆蓋有透明的導(dǎo)電層。一個(gè)小電壓被施加到導(dǎo)電層，形成統(tǒng)一靜電場。當(dāng)人的手指觸碰到屏幕表面，屏幕的靜電場被破壞，這可以測量為電容的改變。然而，表面電容技術(shù)只探測單點(diǎn)而非盲打所需要的多點(diǎn)，例如同時(shí)使用“shift”鍵和字母按鍵來打出一個(gè)大寫字母。
[0051]投射電容計(jì)數(shù)(Pro-Cap)是最近的對于電容計(jì)數(shù)的改進(jìn)，它使用了由蝕刻一個(gè)或兩個(gè)透明導(dǎo)電層形成的X-Y網(wǎng)格來形成網(wǎng)格。該網(wǎng)格被反復(fù)掃描來探測整個(gè)網(wǎng)格上的電容的改變。Pro-Cap利用了大多數(shù)導(dǎo)電體在相鄰非常近的情況下能夠具有電荷的特性。如果其他導(dǎo)電體，例如手指，靠近到兩個(gè)導(dǎo)電體，這兩個(gè)物體之間的電場(電容)會(huì)改變，且因?yàn)槭种傅碾娙荨巴等　?了一些電荷。當(dāng)手指存在的情況下，E-場線被“投射”到觸摸表面上，這樣在相近領(lǐng)域發(fā)生的觸摸探測在觸摸屏表面悄然開始，并且因此不需要觸摸屏被觸碰來認(rèn)證手指。
[0052]有兩種Pro-Cap技術(shù):自電容和互電容。自電容系統(tǒng)連續(xù)掃面網(wǎng)格中的每一行和每一列，并且因此只提供單點(diǎn)檢測。
[0053]互電容系統(tǒng)掃面每一行和每一列的交叉點(diǎn)并且測量每一個(gè)交叉點(diǎn)處的電容。因此，互電容系統(tǒng)是多點(diǎn)的。
[0054]除了合適的觸摸屏技術(shù)，平板設(shè)備需要足夠的大來容納具有側(cè)鍵距的虛擬鍵盤來進(jìn)行盲打，就如上文所述。此類系統(tǒng)同樣也需要具有復(fù)雜的虛擬鍵盤，充分利用到觸摸屏技術(shù)的所有缺點(diǎn)并且處理所有盲打的需求。
[0055]在2004年，蘋果電腦公司申請了專利號為7，663，607的美國專利。該專利描述了 一種互電容式Pro-Cap技術(shù)，適用于盲打。此外，專利號為7，479，949,7, 602，378、7，614，008以及7，844，914描述了被設(shè)計(jì)用于與此類觸摸屏技術(shù)一起使用的虛擬鍵盤。在2007年，蘋果發(fā)布了 iPhone。這是第一次具有這些專利中描述相應(yīng)的虛擬鍵盤基于近距離的，多點(diǎn)觸控設(shè)備為公眾所知。在2010年3月，蘋果發(fā)布了iPAD?，一個(gè)平板大小的設(shè)備，具有9.7”觸摸屏，使用Pro-Cap計(jì)數(shù)。iPAD?.具有在美國專利7，602，378、7，614，008和7，914，760中描述的虛擬鍵盤。這些都顯示了虛擬鍵盤軟件在現(xiàn)代觸摸屏設(shè)備中的特點(diǎn)。
[0056]這些專利中描述的虛擬鍵盤具有復(fù)雜的軟件特征，被設(shè)計(jì)為最理想地實(shí)現(xiàn)盲打。例如，恰當(dāng)?shù)卦赑ro-Cap觸摸屏上操作盲打手指軌跡在美國專利7，812，828中被記載。另一個(gè)重要的特征是，虛擬鍵盤將案件的觸摸探測區(qū)域延伸到視覺上分開按鍵的視覺邊界上。因此，虛擬鍵盤上的所有位置都可以認(rèn)證按鍵觸碰。同樣的，虛擬鍵盤操作手指敲擊越過了兩個(gè)或者更多案件邊界的情況，通過分析用戶手指指尖激活的多個(gè)觸摸屏的點(diǎn)的形狀來決定最接近的按鍵。這些虛擬鍵盤具有另外的軟件層提供自動(dòng)糾正誤打的單字，一部分基于對于虛擬鍵盤上相鄰字母的分子。例如，如果用戶在Qwerty鍵盤上輸入單字“oace”而不是“pace”，那么有四個(gè)可能的糾正“faCe”、“l(fā)aCe”、“paCe” “race”。然而，“ο”鍵相對于“ 1 ”鍵和“Ρ”鍵的相近度使得虛擬鍵盤軟件剔除了 “face”和“race”的可能性。“ lace”和“pace”之間的選擇將會(huì)在對于“ο”的敲擊是接近于“ 1 ”鍵還是“ρ”鍵決定。最后，這些虛擬鍵盤也在句子層面起作用。它們自動(dòng)讓句子的第一個(gè)單詞大寫并且如果輸入兩個(gè)空格表示下一個(gè)句子開始的情況下自動(dòng)在句子結(jié)束處加入句號。
[0057]iPAD?的9.7”觸摸屏的大小允許虛擬鍵盤具有18mm的側(cè)鍵距。這比全尺寸機(jī)械鍵盤的19mm-19.5mm的理想側(cè)鍵距小。然而，虛擬鍵盤軟件通過將擴(kuò)展觸摸區(qū)域以及以物理鍵盤不可能的方式智能地操作重疊的觸摸的方式彌補(bǔ)這一點(diǎn)，如上文所述。
[0058]這樣，iPAD?是第一個(gè)滿足在觸摸屏設(shè)備上支持優(yōu)化的盲打的基本硬件和虛擬鍵盤軟件需求的觸控平板電腦設(shè)備。這被證實(shí)是在用戶間流行的方法，引起了觀的商業(yè)成功。iPAD*在它發(fā)布的第一年就占據(jù)了將近90%的市場份額。iPAD?的一系列競爭者在iPAD?發(fā)布緊接一年之后也滿足了基本的盲打需求-例如，摩托羅拉XOOM、三星GALAXYTAB 11?以及HP TOUCHPAD。這些設(shè)備具有多點(diǎn)Pro-Cap觸摸屏，復(fù)雜的虛擬鍵盤以及足夠大的屏幕尺寸來使虛擬鍵盤支持盲打。
[0059]即使這些設(shè)備具有需要的觸摸屏以及虛擬鍵盤支持，盲打仍然很難以實(shí)施。主要有以下幾點(diǎn):
[0060]1.打字員不能夠?qū)⑺麄兊氖种竿７旁谟|摸屏上顯示的虛擬鍵盤的起始行上，因?yàn)檫@樣會(huì)馬上出發(fā)多個(gè)不需要的按鍵激活。
[0061]2.沒有在打字員的手指接觸到觸摸屏之前使之減速的機(jī)制。因?yàn)楦咚倜ご虻臎_擊的特性，打字員的手指以高速敲擊硬質(zhì)觸摸屏。這會(huì)引起打字員極度的不舒服，以及增加長時(shí)間下重復(fù)性壓力損傷的可能性。這是十分諷刺的，因?yàn)榛诮嚯x觸摸屏，例如Pro-Cap可以在打字員的手指與觸摸屏接觸之前探測到它。
[0062]3.打字員很難在這些設(shè)備上打字時(shí)確定他們是否激活按鍵正確，因?yàn)闆]有在激活之前的潛意識中的觸覺提示。打字員唯一接收到的觸覺提示是來自于觸摸屏的影響。這引起了打字速度的下降以及增加了錯(cuò)誤率。
[0063]4.當(dāng)打字員在完成敲擊后收回手指時(shí)沒有回彈。者引起了更慢的打字速度以及在打字時(shí)的不舒服。
[0064]5.沒有探測虛擬鍵盤上的按鍵的觸覺參考點(diǎn)。這樣，盲打打字員的手指很容易在打字時(shí)偏離按鍵的位置。為了彌補(bǔ)這一點(diǎn)，打字員必須隨時(shí)向下注視鍵盤。這消弭了盲打的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)-允許打字員在打字時(shí)將注意力放在鍵盤之外的其他地方。[0065]應(yīng)當(dāng)注意，這些方面可以適用于具有觸摸屏和能夠盲打的虛擬鍵盤的任何設(shè)備，而并非只是平板電腦。例如，會(huì)計(jì)或者其他人將注意力放在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入上，在許多機(jī)械鍵盤的數(shù)字鍵盤上盲打。所以，連接到傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的通過小型的單獨(dú)的顯示屏實(shí)現(xiàn)的不可攜帶的數(shù)字鍵盤也會(huì)包含同樣的問題。
[0066]本發(fā)明指出的問題是在所有類型的具有可以能夠支持盲打的虛擬鍵盤的觸摸屏設(shè)備上的。
[0067]觸摸屏鍵盤蓋板的在先技術(shù)是存在的。然而，在先技術(shù)并沒有指出在多點(diǎn)觸控、基于近距離觸摸屏以及例如iPAD?以及其他類似產(chǎn)品上的虛擬鍵盤上實(shí)現(xiàn)盲打的需求。事實(shí)上，許多在先技術(shù)設(shè)計(jì)為通過鎖定虛擬鍵盤和自身的軟件，使之不能夠接收手指位置的重要信息來阻止在這類環(huán)境下盲打的有效實(shí)施。這些軟件利用這些位置信息是其自身的改錯(cuò)功能最大化。因此，通過嚴(yán)格限制虛擬鍵盤上按鍵的邊界的觸摸輸入，而非擴(kuò)展包括按鍵之間可見邊界的觸摸區(qū)域，許多在先技術(shù)的觸摸屏蓋板引入了 “死域”。這些蓋板不允許從所有觸摸打字手指軌跡得到的觸摸認(rèn)證。
[0068]如在此所述的，壓力敏感以及表面電容觸摸屏需要盲打用戶“觸底”每一個(gè)按鍵敲擊。這樣，所有被設(shè)計(jì)為放置這些發(fā)生的特征(激活前觸覺提示、手指減速、回彈)在設(shè)計(jì)為這些類型的觸摸屏的鍵盤蓋板上是不可用的，因?yàn)橛脩粼诖蜃謺r(shí)需要觸底以激活觸摸屏。這些特征對于優(yōu)化盲打而言是十分重要的因素。
[0069]被設(shè)計(jì)為將壓力從鍵盤蓋板的底部轉(zhuǎn)移到壓力敏感觸摸屏的鍵盤蓋板有時(shí)通過將力引導(dǎo)頭附著到其按鍵結(jié)構(gòu)的底部來集中壓力。例如，美國專利申請2003 / 0235452中的元件306就展示了示例壓力集中器。
[0070]該特征實(shí)際上阻止了基于近距離的觸摸屏的正常工作，因?yàn)檫@些引導(dǎo)頭將會(huì)使得用戶的手指離近距離檢測太遠(yuǎn)以至于不能夠被認(rèn)證。
[0071 ] 在先的鍵盤蓋板經(jīng)常創(chuàng)造“死域鍵盤蓋板中的組織案件敲擊被基于近距離的觸摸屏認(rèn)證的區(qū)域，因?yàn)橛脩舻氖种副恢谱麈I盤蓋板的材料鎖定不能夠接近，或者當(dāng)被按下時(shí)按鍵結(jié)構(gòu)自身折疊并且形成很厚的區(qū)域，不允許手指進(jìn)入檢測距離。
[0072]在一些情況下，這些區(qū)域是不經(jīng)意被創(chuàng)建的，例如，被設(shè)計(jì)為與壓力敏感觸摸屏一起使用的鍵盤蓋板不會(huì)需要考慮“死域”問題，因?yàn)閴毫θ匀槐晦D(zhuǎn)移到壓力敏感觸摸屏上。有時(shí)，是由于設(shè)計(jì)問題產(chǎn)生的，如果具有“死域”，那么一部分其他在先所設(shè)想的特征會(huì)是有益的。
[0073]“死域”的一個(gè)例子是在鍵帽四周的額外的脊，如美國專利申請2003 / 0235452的引用308所示。這樣的脊并不會(huì)對壓力敏感觸摸屏產(chǎn)生問題，因?yàn)閴毫?huì)被準(zhǔn)確地從用戶的手指傳輸?shù)郊梗酉聛韨魉偷芥I盤蓋板的底部，在接下來到壓力敏感觸摸屏。然而，主要的問題是對于及于近距離的觸摸屏而言的，因?yàn)榧箷?huì)讓用戶的手指遠(yuǎn)離急于近距離觸摸屏的范圍之外。通過這個(gè)鍵盤蓋板傳送的鍵盤敲擊可能并不會(huì)在基于近距離的觸摸屏上被認(rèn)證。
[0074]另一個(gè)“死域”的例子是圍繞在鍵盤蓋板上每一個(gè)按鍵周圍的堅(jiān)硬的框架，如美國專利申請2003 / 0235452中的元件304所示。這樣的堅(jiān)硬框架可能為被設(shè)計(jì)為與單電壓力敏感觸摸屏一起使用的鍵盤蓋板所需要，以避免多個(gè)按鍵之間不注意的壓力影響。然而其起到了基于近距離的觸摸屏正常工作的阻礙作用，因?yàn)檫@些框架式的有效的按鍵敲擊不被認(rèn)證。尤其是在盲打的情況下，當(dāng)側(cè)面(也被稱為淺角度)按鍵敲擊(北/南和東/西方向)經(jīng)常為在不垂直的角度敲擊按鍵，并很容易被堅(jiān)硬的框架鎖死。
[0075]在先技術(shù)具有厚的邊墻的結(jié)構(gòu)同樣引入了“死域”。這些邊墻在按鍵被按壓時(shí)并不下壓或收縮，如2003 / 0235452中的元件300所示。厚的邊墻的干擾是手指微微偏離按鍵中心時(shí)產(chǎn)生的側(cè)邊軌跡的按鍵敲擊以及甚至是垂直的按鍵敲擊產(chǎn)生的。這些類型的按鍵敲擊是在盲打時(shí)正常的，但是并不會(huì)在基于近距離的觸摸屏上被認(rèn)證，因?yàn)樵谙燃夹g(shù)的按鍵蓋板的結(jié)構(gòu)。
[0076]“死域”是有問題的，因?yàn)槠鋾?huì)導(dǎo)致按鍵敲擊的丟失，并且會(huì)干擾現(xiàn)代虛擬鍵盤軟件正確實(shí)施觸摸識別。多點(diǎn)觸摸屏軟件在當(dāng)手指進(jìn)入近距離時(shí)探測多點(diǎn)，并且觸摸位置的形狀和大小也被分析以確定觸摸的性質(zhì)，其是手指、手腕或者是應(yīng)該被忽略的意外的碰觸？ “死域”是可以移除軟件在搜尋的手指按壓的區(qū)別形狀的一部分的相當(dāng)小部分的手指接觸區(qū)域。同樣的，現(xiàn)代虛擬鍵盤如阿健被設(shè)計(jì)為接收所有的按鍵敲擊并且分辨完整的單詞和句子。所以，即使一個(gè)特定的按鍵敲擊在字母層面被誤讀，用戶手指被觸摸屏檢測到的位置會(huì)在接下來被用于單詞級別分辨的部分并且更正。如果因?yàn)殒I盤蓋板引入“死域”，這部分信息部分或者完全丟失，那么單詞級別的更正很有可能完全失敗。
[0077]“死域”的另一個(gè)問題是現(xiàn)代平板電腦，例如i pad*'和Χ00Μ?允許用戶將他們的手指放置在虛擬鍵盤上一段時(shí)間以喚出菜單，接下來可以仍然把他們的手指放在附近并且在菜單上滑動(dòng)。例如，這被用來顯示所有該字母發(fā)音的變化(例如將“e”鍵60按住一段時(shí)間將會(huì)喚出有?、g、g的第二菜單61)，如圖6所示。如果在每一個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)周圍有框架或者“死域”或者甚至，在本例中，“死域”只位于虛擬按鍵的北側(cè)，這不可能被執(zhí)行。如果蓋板按鍵結(jié)構(gòu)邊墻對于觸摸屏認(rèn)證來說太厚，或者如果其他“死域”在按鍵結(jié)構(gòu)上或者按鍵結(jié)構(gòu)周圍，那么這個(gè)第二菜單功能可能會(huì)丟失。
[0078]在先設(shè)計(jì)的按鍵結(jié)構(gòu)和按鍵排布并不是針對有效的盲打而設(shè)計(jì)的。在先技術(shù)的鍵盤蓋板經(jīng)常只是簡單的復(fù)制傳統(tǒng)鍵盤的鍵帽的視覺外觀，如申請?zhí)枮?003 / 0235452的美國專利中的元件300以及申請?zhí)枮?007 / 0013662的美國專利中的元件401所示。然而，這些按鍵結(jié)構(gòu)并不提供恰當(dāng)?shù)姆蔷€性阻力，也不提供足夠的在鍵程中為了有效盲打的純粹阻力。這些在先設(shè)計(jì)的按鍵結(jié)構(gòu)使得力位移曲線65與圖7所示的相近。
[0079]在這個(gè)力位移曲線65中，當(dāng)用戶的手指開始向觸摸屏66方向按壓蓋板，阻力從零開始增加，并且隨著蓋板的材料由于人產(chǎn)生的力67達(dá)到最大的壓縮度而快速上升。沒有激活前觸覺提示，在用戶的手指對觸摸屏表面用力“觸底”之前也沒有阻力減速，返回方向的回彈也并不顯著。
[0080]此外，力位移曲線65并不允許用戶將他們的手指放置在起始行上而不誤觸發(fā)觸摸屏。
[0081]一些在先技術(shù)的鍵盤蓋板是由多個(gè)部分組成的復(fù)雜機(jī)械裝置，每一個(gè)部分先被制造然后被組裝在一起。如美國專利申請2010 / 0302168的圖5所示，以及英國專利申請1996-GB-2313343的圖4所示。此類鍵盤蓋板并不直接使得用戶的手指激活下面的觸摸屏，作為代替，其使用間接機(jī)械方法來觸發(fā)激活，一般是由具有硬質(zhì)鍵帽的物理按鍵驅(qū)動(dòng)的。它們必須具有機(jī)械鍵盤組件，用機(jī)械激活裝置代替電開關(guān)并且將最終的裝置放置在觸摸屏上。[0082]在美國專利申請2010 / 0302168的圖5的情況下，觸摸屏是由導(dǎo)電材料制成的緊密連接在按鍵連桿底部激活筆尖觸發(fā)的。在英國專利申請1996-GB-2313343圖4的情況下，紅外LED以及圖像檢測器系統(tǒng)被用來認(rèn)證按鍵下按，而非在下面的觸摸屏。
[0083]這些類型的鍵盤蓋板干擾現(xiàn)代虛擬鍵盤軟件的操作。此類軟件利用用戶手指指尖在觸摸屏上認(rèn)證的形狀以及精確的位置點(diǎn)來進(jìn)行字符、單詞以及句子層級的分析。因?yàn)檫@些鍵盤蓋板使用了諸如導(dǎo)體筆尖之類的結(jié)構(gòu)來觸發(fā)觸摸屏，當(dāng)用戶誤壓不正確的按鍵，他們將會(huì)將期望之外的位置信息給予虛擬鍵盤程序。這會(huì)引起虛擬鍵盤軟件不正確的運(yùn)作。
[0084]以下是多個(gè)代表不同類型在先技術(shù)的在先技術(shù)鍵盤蓋板專利的總結(jié)回顧:
[0085]5，572，573號美國專利描述了放置在移動(dòng)電話的觸摸屏上的物理蓋板。該蓋板主要由結(jié)構(gòu)屬性只能由蓋板的厚度得到，會(huì)鎖定觸摸屏的激活的材料構(gòu)成。這種蓋板包括觸摸屏上特定區(qū)域的截孔，允許用戶在不看觸摸屏的情況下找到特定的位置。這種蓋板的框架是連續(xù)的“死域”，不會(huì)像上文所述的那樣對盲打起到作用。在這種設(shè)計(jì)中不會(huì)有任何的按鍵結(jié)構(gòu)，只有孔，所以將手指放在起始行上會(huì)激活所有的按鍵。
[0086]5，909，211號美國專利描述了具有觸摸工作板的多個(gè)可替代蓋板的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括全尺寸鍵盤蓋板。然而，這些蓋板并不包括仍和按鍵結(jié)構(gòu)，并且因此并不適合于盲打。
[0087]5，887，995號美國專利描述了通常在筆記本電腦鍵盤下的單點(diǎn)電容觸摸板上的觸覺蓋板。這種蓋板由扁平的可彎曲的盤，具有圓點(diǎn)形狀的“觸覺相應(yīng)組件”，連接在盤的底部。其并不具有適合于盲打的力位移曲線并且是一個(gè)不允許用戶看到下面標(biāo)記的復(fù)雜組件。此外，該組件，由一堆部分組成，在能夠提供盲打的合適的阻力的同時(shí)，將會(huì)使得用戶的手指尖在觸摸屏的檢測范圍之外。最終，在這種蓋板的上面沒有觸覺特征，使得其不適于進(jìn)行盲打。
[0088]6，667，738號美國專利描述了具有觸摸屏的手機(jī)的10位數(shù)字鍵板的觸覺蓋板。這種蓋板由圓點(diǎn)形狀的按鍵組成，與5，887，995號專利所描述的類似。這種蓋板會(huì)形成與計(jì)算器按鍵類似的力位移曲線，并不適合于盲機(jī)。
[0089]2003 / 0235452號美國專利申請(以及隨后的專利6，776，546、6，880, 988、7，659，885)描述了全尺寸鍵盤蓋板，可以提供位置觸覺參考，使得用戶將他們的手指對齊到虛擬鍵盤的按鍵上(然而，其并未公開使用敏感的鍵帽邊沿來達(dá)成這個(gè)目的，如此處所述)。該專利描述了鍵盤蓋板被設(shè)計(jì)為與壓力敏感觸摸屏以及使用，并且具有“死域”的所有問題，按鍵底部的壓力集中裝置等等，在基于近距離的觸摸屏上，如此處所述。該專利公開的按鍵結(jié)構(gòu)沒有對盲打產(chǎn)生需要的貢獻(xiàn)，如此處所述的，也不會(huì)使得用戶可以將他們的手指放置在按鍵上而不觸發(fā)下面的觸摸屏。此類按鍵蓋板是設(shè)計(jì)用于單點(diǎn)觸摸屏的，而非多點(diǎn)，如該專利申請第8頁所示，并且會(huì)因此不與現(xiàn)代虛擬鍵盤一起正確地工作，如此處所
/j、Ο
[0090]2010 / 0238119號美國專利申請描述了鍵盤蓋板以及用于iPhone的連接外殼。該專利描述的按鍵結(jié)構(gòu)并不具有有效的盲打所需要的特征，如此處所述的。同樣，其并不是設(shè)計(jì)用于盲打所需要的鍵盤的尺寸(或者側(cè)鍵距)的。
[0091]2010 / 0302168號美國專利描述了包括多個(gè)具有硬質(zhì)鍵帽、激活柱塞等的物理按鍵的復(fù)雜機(jī)械鍵盤蓋板。本專利所描述的按鍵結(jié)構(gòu)并不具有有效盲打所需要的任何特點(diǎn)，如在此所描述的。[0092]1996-GB-2313343號英國專利申請描述了由安置在IXD顯示屏(非觸摸屏)上的可以看穿的硬質(zhì)塑料按鍵行列組成的鍵盤蓋板。紅外LED以及圖像檢測裝置被用來在按鍵被按壓時(shí)感應(yīng)。該專利所描述的按鍵結(jié)構(gòu)并不具有有效的盲打所需要的任何特點(diǎn)，如此處所述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0093]本發(fā)明是設(shè)計(jì)用于放置在基于近距離的觸摸屏的虛擬鍵盤上的鍵盤蓋板。一個(gè)實(shí)施例中，是由非常薄的彈性材料制成，形成具有新型機(jī)械幾何形狀，能夠模擬機(jī)械按鍵開關(guān)的性能和觸覺特征的按鍵結(jié)構(gòu)。此外，具有新性能和觸覺特征的按鍵結(jié)構(gòu)此前并不能夠被創(chuàng)造。這種鍵盤蓋板由多種按鍵結(jié)構(gòu)組成，每一種結(jié)構(gòu)指向在虛擬鍵盤上的相應(yīng)按鍵。本發(fā)明包括一種設(shè)計(jì)方法可以創(chuàng)造不同按鍵結(jié)構(gòu)，可以始終與觸摸屏和虛擬鍵盤的需要和特征相匹配。
[0094]鍵盤蓋板上所有的按鍵結(jié)構(gòu)可以是相同設(shè)計(jì)，或者不同的按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以被整合到單個(gè)鍵盤蓋板中，這樣鍵盤蓋板可以具有獨(dú)一無二的有益特點(diǎn)。
[0095]本發(fā)明的一個(gè)特定用處是與便攜式平板電腦設(shè)備連接，例如蘋果iPAD?:和摩托羅拉Χ00Μκ。能夠?qū)㈡I盤蓋板與設(shè)備儀器以不違和的方法儲(chǔ)存并且在用戶想要打字時(shí)設(shè)置它而在打字完成時(shí)卸載它是被期望的。本發(fā)明可以與另外的機(jī)構(gòu)合并來執(zhí)行這些功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0096]圖1表示了用于盲打的典型全鍵程機(jī)械按鍵開關(guān)的力位移曲線。
[0097]圖2表示了通常用于游戲而非打字的機(jī)械按鍵開關(guān)的線性力位移曲線。
[0098]圖3表示用于盲打的機(jī)械按鍵的斜率呈階梯狀增加的累進(jìn)線性力位移曲線。
[0099]圖4表示了通常用于在筆記本電腦上盲打的代表性橡膠小圓點(diǎn)剪刀狀開關(guān)的力位移曲線。
[0100]圖5A、5B和5C順序圖形表示正在被激活的模擬電阻觸摸屏。
[0101]圖6表示虛擬鍵盤的菜單，只能夠通過將手指放在上面一段時(shí)間來喚出菜單進(jìn)入，接下來將手指滑動(dòng)到菜單上。
[0102]圖7表示了在先技術(shù)鍵盤蓋板的代表性力位移曲線。
[0103]圖8表示了用戶的手指怎么能夠在本發(fā)明的鍵盤敲擊的最后接近觸摸屏。
[0104]圖9A-F表示了具有少量內(nèi)部支撐的按鍵結(jié)構(gòu)的例子。
[0105]圖10和11表示了不正確的外部和內(nèi)部側(cè)壁扣，鎖定了用戶的手指不讓其進(jìn)入觸摸屏附近。
[0106]圖12表示了按鍵結(jié)構(gòu)的合適的外部和內(nèi)部側(cè)壁從側(cè)角度或者淺角度的按鍵敲擊壓縮。
[0107]圖13A表示至少有三個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)在手指中心位置之下，提供了重組的休息阻力。
[0108]圖13B和13C表示了至少有三個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)在非手指中心位置之下。
[0109]圖14表示了在垂直按鍵敲擊時(shí)具有非標(biāo)準(zhǔn)外壁厚度的按鍵結(jié)構(gòu)不正常變形的例子。
[0110]圖15表示了在側(cè)面按鍵敲擊時(shí)具有非標(biāo)準(zhǔn)外壁厚度的按鍵結(jié)構(gòu)不正常變形的例子。
[0111]圖16A-D表示了非標(biāo)準(zhǔn)外壁厚度按鍵結(jié)構(gòu)總是在觸摸屏上認(rèn)證可識別的手指形狀的例子。
[0112]圖17表示在如圖16A-D中所示的示例非中心按鍵敲擊位置。
[0113]圖18表示了非標(biāo)準(zhǔn)外壁厚度按鍵結(jié)構(gòu)總是在觸摸屏上認(rèn)證可識別的手指形狀的例子；在按鍵結(jié)構(gòu)上的示例非中心按鍵敲擊的示例位置；按鍵結(jié)構(gòu)如何在按鍵敲擊下變形的。
[0114]圖19示出了圖18所示的按鍵敲擊如何在基于近距離的觸摸屏上認(rèn)證。
[0115]圖20表示了標(biāo)準(zhǔn)外壁厚度按鍵結(jié)構(gòu)的向前(向下)力位移曲線。
[0116]圖21表示了標(biāo)準(zhǔn)外壁厚度按鍵結(jié)構(gòu)的反向(向上)力位移曲線。
[0117]圖22表示了圖16C中的按鍵結(jié)構(gòu)的向前(向下)力位移曲線。
[0118]圖23表示了圖16C中的按鍵結(jié)構(gòu)的反向(向下)力位移曲線。
[0119]圖24A和B表示了具有非標(biāo)準(zhǔn)外壁厚度的按鍵結(jié)構(gòu)的等距和剖面視圖，彎曲的側(cè)壁的兩對內(nèi)部支撐，以及具有具有本地薄區(qū)域“刻痕”將彎曲收縮的初始位置初始化到預(yù)定的區(qū)域的外部彎曲側(cè)壁。
[0120]圖25表示圖36中的按鍵結(jié)構(gòu)的向前力位移曲線。
[0121]圖26表示圖36中的按鍵結(jié)構(gòu)的反向力位移曲線。
[0122]圖27和圖28表示其他非標(biāo)準(zhǔn)厚度以及彎曲或者波紋狀的外部和內(nèi)部側(cè)壁幾何形狀的示例。
[0123]圖29A-D表示具有一個(gè)外部側(cè)壁的按鍵結(jié)構(gòu)的例子。
[0124]圖30A-D表示具有兩個(gè)外部側(cè)壁的按鍵結(jié)構(gòu)的例子。
[0125]圖31表示了敏感的邊沿作為按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)部分的例子。
[0126]圖32-34表示了直接按鍵結(jié)構(gòu)。
[0127]圖35A-B同時(shí)具有起始行以及直接按鍵結(jié)構(gòu)特征的混合回車鍵結(jié)構(gòu)。
[0128]圖36A-B表示了具有內(nèi)置放大鏡可以提升虛擬鍵盤的標(biāo)記的可視性的按鍵結(jié)構(gòu)。
[0129]圖37A表示了手指甲可以損害觸摸屏激活多長時(shí)間。
[0130]圖37B表示了本發(fā)明的按鍵結(jié)構(gòu)如何能夠允許有長指甲的用戶在他們的支架不鎖定激活的情況下激活觸摸屏。
[0131 ] 圖37C表示了另一個(gè)軌跡弓|導(dǎo)使得長指甲可以成功激活觸摸屏，而本發(fā)明的按鍵結(jié)構(gòu)起到樞軸的作用。
[0132]圖38表示了按鍵行列的例子。該按鍵行列包括了每一個(gè)按鍵位置相同的按鍵結(jié)構(gòu)-標(biāo)準(zhǔn)按鍵行列。
[0133]圖39表示了被整合到安裝到平板電腦的可移動(dòng)套的展開的邊界。
[0134]圖40表示了展開周長上的小接頭，使用戶可以方便地選擇鍵盤蓋板是與封套在一起還是當(dāng)封套打開后放在平板電腦的表面上。
[0135]圖41表示了本發(fā)明所產(chǎn)生的多種按鍵結(jié)構(gòu)并且是生產(chǎn)單一鍵盤蓋板的不同按鍵結(jié)構(gòu)的能力的示例。
[0136]圖42A-E表示了具有外部和內(nèi)部邊壁的標(biāo)準(zhǔn)外壁厚度的按鍵結(jié)構(gòu)的示例。
[0137]圖43表示了部署邊框。[0138]圖44表示了集成按鍵行列的部署邊框。
[0139]圖45是圖44的部分分解圖。
[0140]圖46接近符合平板電腦的邊的形狀和尺寸的部署邊框，允許鍵盤蓋板對齊。
[0141]圖47表示符合保護(hù)殼的內(nèi)周尺寸的部署邊框，使得鍵盤蓋板對齊。
[0142]圖48表示具有卡子的部署邊框，適合保護(hù)殼。
[0143]圖49表示配置為與保護(hù)殼一起使用的部署邊框同樣也與沒有保護(hù)殼的平板電腦
一起使用。
[0144]圖50A-C表示當(dāng)用戶短暫地不想使用時(shí)，鍵盤蓋板如何能夠暫時(shí)被分離。
[0145]圖51表示鍵盤蓋板如何能夠在平板電腦的蓋板中被儲(chǔ)存。
[0146]圖52A-C表示了用于將鍵盤蓋板的北部邊界吸附到平板電腦的封套的磁力組件。
具體實(shí)施例
[0147]本發(fā)明是設(shè)計(jì)為與多點(diǎn)觸控、基于近距離的，顯示具有足夠大的側(cè)鍵距允許進(jìn)行盲打的虛擬鍵盤的觸摸屏的鍵盤蓋板。其是由非常薄的彈性材料做成的(例如硅橡膠、TPE、Vyram、Santoprene、聚丙烯等)，這些材料也被做成多個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)，每一個(gè)都指向觸摸屏所顯示的虛擬鍵盤的相應(yīng)按鍵區(qū)域。這些按鍵結(jié)構(gòu)具有新型機(jī)械幾何形狀可以使得機(jī)械按鍵開關(guān)的性能和觸覺特點(diǎn)重現(xiàn)。此外，具有新性能和觸覺特點(diǎn)的按鍵結(jié)構(gòu)在此前還不能被創(chuàng)造。本發(fā)明使得多種按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為可能。
[0148]鍵盤蓋板上所有的按鍵結(jié)構(gòu)可以是相同設(shè)計(jì)，或者不同的按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以被整合到單個(gè)鍵盤蓋板中，這樣鍵盤蓋板可以具有獨(dú)一無二的有益特點(diǎn)。
[0149]本發(fā)明的一個(gè)特定用處是與便攜式平板電腦設(shè)備連接，例如蘋果iPAD?和摩托羅拉Χ00Μ?。能 夠?qū)㈡I盤蓋板與設(shè)備儀器以不違和的方法儲(chǔ)存并且在用戶想要打字時(shí)設(shè)置它而在打字完成時(shí)卸載它是被期望的。
[0150]組成鍵盤蓋板的按鍵結(jié)構(gòu)提供了下列特點(diǎn):
[0151].與機(jī)遇近距離的觸摸屏以及現(xiàn)代虛擬鍵盤軟件和諧地一起執(zhí)行
[0152].簡單、最低的制造成本
[0153].能夠處理所有的盲打手指軌跡
[0154].能夠同時(shí)執(zhí)行中心或者所有偏離中心的手指軌跡
[0155].按鍵結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能和觸覺特征
[0156]?足夠的最初阻力，使得用戶能夠?qū)⑺麄兊氖种阜胖迷谄鹗夹邪存I結(jié)構(gòu)
[0157].在最大休息阻力點(diǎn)被克服但是觸摸屏被激活之前阻力/位移比率的明顯改變-也被稱為激活前觸摸提示
[0158]?在用戶的手指“觸底”到觸摸屏的硬底之前減速的增加的阻力，這樣可以允許用戶舒服并且有效地使手指反向
[0159].幫助用戶手指在相反方向加速的反彈。
[0160].按鍵結(jié)構(gòu)的上表面具有用戶需要的觸覺
[0161].按鍵結(jié)構(gòu)足夠柔韌，允許用戶將手指滑動(dòng)通過按鍵結(jié)構(gòu)而不失去在觸摸屏上的認(rèn)證，允許用戶輸入觸控手勢或者使用第二選項(xiàng)菜單
[0162].起始行可以通過感覺、視覺信息或者二者與其他按鍵方便地分辨開來[0163].按鍵結(jié)構(gòu)的鍵帽放置區(qū)域可以包括對于虛擬鍵盤上相應(yīng)的按鍵最大的可能的面積，包括仍然被觸發(fā)的那個(gè)按鍵的按鍵間的區(qū)域。
[0164].由很多觸覺手指位置機(jī)制與本發(fā)明的其他方面匹配，使用敏感的按鍵結(jié)構(gòu)的東/西邊沿、提高起始行按鍵結(jié)構(gòu)，不同起始行按鍵的觸覺感覺或者通過其他方法與本發(fā)明匹配
[0165]. 緩沖和聲音阻尼
[0166]?虛擬鍵盤的標(biāo)記的最佳視角
[0167].開發(fā)鍵盤蓋板的區(qū)分標(biāo)記的復(fù)合審美的能力
[0168]?與長指甲的人工作的能力
[0169].設(shè)計(jì)為最佳性能的按鍵結(jié)構(gòu)并且用于起始行按鍵位置
[0170].設(shè)計(jì)為最佳性能的按鍵結(jié)構(gòu)并且用于非起始行按鍵位置
[0171]?優(yōu)化的按鍵結(jié)構(gòu)，用作特殊鍵(回車、空格等)。
[0172]在鍵盤蓋板上所有按鍵結(jié)構(gòu)101可以具有相同的設(shè)計(jì)，也被稱為標(biāo)準(zhǔn)按鍵行列，如圖38所示。這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)在于蓋板具有統(tǒng)一的外觀，與現(xiàn)有的機(jī)械鍵盤類似，可以使得用戶熟悉或者易上手的感覺。進(jìn)一步，許多用戶可能是那些有時(shí)候看向虛擬鍵盤以及可從最大數(shù)量的按鍵的緩沖得利的普通盲打打字員。此類打字員可以從標(biāo)準(zhǔn)按鍵阻力性能和外觀得益。
[0173]然而，標(biāo)準(zhǔn)按鍵行列的按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將會(huì)是“最小分母”的缺陷，因?yàn)槠浔仨毴菁{每一個(gè)按鍵的不同需求。具有不同按鍵結(jié)構(gòu)的鍵盤蓋板將會(huì)能夠優(yōu)化地容納在虛擬鍵盤上的每一個(gè)類別的按鍵的特別需求。
[0174]這是機(jī)械鍵盤和本發(fā)明之間基本的區(qū)別。在機(jī)械鍵盤的情況下，產(chǎn)生本質(zhì)上不同的特點(diǎn)，例如具有不同鍵程的按鍵，因?yàn)橥粋€(gè)鍵盤上的不同的按鍵將會(huì)需要復(fù)雜的生產(chǎn)過程。與之相對比，生產(chǎn)本發(fā)明中不同的按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只是根據(jù)需要設(shè)計(jì)模具。在生產(chǎn)符合其所需要的虛擬按鍵需求的優(yōu)化的每一個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)的單元成本是不變的。
[0175]有許多方法可以將案件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混合以及匹配到鍵盤蓋板。本發(fā)明覆蓋了所有可能的變形，同樣包括在單個(gè)鍵盤上多個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念。鍵板蓋板的多個(gè)實(shí)施例包括于此所提供的多種類型的按鍵結(jié)構(gòu)。
[0176]本發(fā)明使用了用戶的手指來激活基于近距離的觸摸屏。這保證了在現(xiàn)代基于近距離的觸摸屏的該虛擬鍵盤軟件總是能夠識別按鍵敲擊。
[0177]因此，本發(fā)明使用的材料必須足夠薄來允許用戶的手指71在按鍵敲擊73的尾聲時(shí)置于基于近距離觸摸屏70的距離72內(nèi)，如圖8所示。本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例是使用與Pro-Cap觸摸屏技術(shù)相匹配的材料厚度，例如用在蘋果iPAD?以及摩托羅拉Χ00ΜΡ以及其他平板電腦上的材料。此類設(shè)備需要用戶的手指接近到觸摸屏的表面0.4mm的位置來激活觸摸屏。因此，優(yōu)選的實(shí)施例通常使用非常小的、0.3mm的材料厚度來保證按鍵敲擊總是被識另IJ。其他觸摸檢測技術(shù)可能具有不同接近度的要求；本發(fā)明可以通過調(diào)整不同的設(shè)計(jì)參數(shù)，包括但不限于表面壁厚度，來容納這些不同點(diǎn)。
[0178]在優(yōu)選的實(shí)施例中，鍵盤蓋板作為單個(gè)注塑成型、液體注射成型或者壓力成型，作為硬度材料的一部分，被生產(chǎn)。因?yàn)檫@是最簡單，成本最低的方法。然而，其他實(shí)施例可以采用其他生產(chǎn)技術(shù)，使用硬度材料和/或混合使用復(fù)合材料，使用包覆成型、注塑成型、熱壓成型、多種注射成型以及其他方法。
[0179]優(yōu)選的實(shí)施例中的彈性材料是透明的，這樣用戶可以看到下面的虛擬鍵盤的標(biāo)示。其他實(shí)施例可以使用半透明或者不透明的才倆，尤其是如果下面的虛擬鍵盤從不改變版面或者標(biāo)示。變形的實(shí)施例同樣也是可能的，選擇性地將透明的窗口或者區(qū)域柳在蓋板上，用戶可以通過其看到重要的標(biāo)示。
[0180]本發(fā)明的另一個(gè)重要方面是其避免了在觸摸屏的虛擬鍵盤區(qū)域創(chuàng)建“死域”，此類區(qū)域是手指接觸區(qū)域的相當(dāng)一部分。這是為了所有的盲打手指軌跡以及所有偏離中心的在按鍵結(jié)構(gòu)上任何一部分的按鍵敲擊完成的。
[0181]為了使按鍵結(jié)構(gòu)滿足所有的這些需求，并且具有薄的、軟性彈性材料，這種材料在這里結(jié)構(gòu)上是很薄弱的，與外側(cè)壁一起也使用了 一些內(nèi)部支撐來建立具有所需要的阻力特定和力位移曲線特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，而不管手指曲線以及在整個(gè)手指鍵程中的敲擊的最初位置。外側(cè)壁以及內(nèi)部支撐的新型結(jié)合以及外側(cè)壁以及內(nèi)部支撐的新型波紋設(shè)計(jì)允許本發(fā)明為了盲打而優(yōu)化。
[0182]圖41表示了本發(fā)明產(chǎn)生的多種按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)400。如可以從這些例子中所看到的，外側(cè)壁以及內(nèi)部支撐的數(shù)量和幾何形狀有非常大的不同。一些案件結(jié)構(gòu)具有四個(gè)外側(cè)壁，與傳統(tǒng)機(jī)械按鍵開關(guān)的鍵帽相同。其他按鍵結(jié)構(gòu)具有單一的外側(cè)壁285，如圖29A-D所示。其他按鍵結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)外側(cè)壁286，如圖30A-D所示。一些案件結(jié)構(gòu)完全沒有內(nèi)部支撐，例如圖32-34所示的直接按鍵結(jié)構(gòu)以及于此進(jìn)一步討論的結(jié)構(gòu)。其他具有數(shù)量較小的內(nèi)部支撐，例如具有一個(gè)74內(nèi)部支撐、兩個(gè)75內(nèi)部支撐、三個(gè)76內(nèi)部支撐、四個(gè)77內(nèi)部支撐、五個(gè)78內(nèi)部支撐以及六個(gè)79內(nèi)部支撐的示例按鍵結(jié)構(gòu)，如圖9A-F所示。其他的按鍵結(jié)構(gòu)具有很多內(nèi)部支撐，如圖41所示的示例按鍵結(jié)構(gòu)401。
[0183]將本發(fā)明整合入復(fù)雜的多部分的鍵盤蓋板組件或者按鍵結(jié)構(gòu)可以單一被包括或者彈性薄片可以存在于硬質(zhì)框架中，也是可能的。可替代地或者額外地，在行列中的每一個(gè)按鍵可以包括導(dǎo)電的或者非導(dǎo)電的筆尖附著到或者整合入按鍵結(jié)構(gòu)的底部，可以激活基于近距離的觸摸屏或者與其他技術(shù)，例如壓力敏感觸摸屏之類的其他技術(shù)的操作相匹配的。這些筆尖可以直接激活虛擬按鍵或者通過集中指尖負(fù)載的力來激活。筆尖和/或周圍的鍵盤蓋板結(jié)構(gòu)可以由硬的但是可彎曲的塑料材料制成，例如聚碳酸酯(PC)材料、高抗沖聚苯乙烯(HIPS)、聚乙烯(PET)或者其他替代的工程材料。這些方法可以改變一些本發(fā)明的好處，但是其許多需要的特性會(huì)保留。
[0184]在優(yōu)選的實(shí)施例中使用的彈性材料具有需要的記憶、沒學(xué)的、觸覺的、持久型、工藝性以及成本特點(diǎn)。然而，其具有在需要與基于與近距離的觸摸屏一起工作相適應(yīng)的厚度方面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度非常弱。支持結(jié)構(gòu)的鍵盤必須將單一按鍵區(qū)域的面積控制在250平方毫米到400平方毫米之間，就如盲打鍵盤上典型的按鍵的通常的平面圖所指出的那樣。簡單的包括支撐材料的清晰的伸展的側(cè)壁的短鍵程結(jié)構(gòu)會(huì)具有比平面圖上所示的側(cè)壁厚度多余3倍以上的非顯著的阻力支撐的力位移曲線。此類節(jié)后具有與圖7所示的相類似的力位移曲線。
[0185]為了能夠使用商業(yè)使用的彈性材料，本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例使用波紋的設(shè)計(jì)來極大地特省用這種材料做成的結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。通過包括一系列具有本身邊墻和可能的整合的波紋外側(cè)壁的內(nèi)部支撐增加結(jié)構(gòu)中承重側(cè)壁的數(shù)量，許多需要的阻力/位移曲線可以被實(shí)現(xiàn)。使用不同材料的其他實(shí)施例可能使用其他設(shè)計(jì)技術(shù)來達(dá)到這些目的。
[0186]然而，增加內(nèi)部支撐弓I入了 一些額外的設(shè)計(jì)方面。
[0187]一個(gè)方面是處理側(cè)壁膨脹。過度垂直的側(cè)壁或者沒有本地壓力引入槽的側(cè)壁將會(huì)在按鍵敲擊的壓力下不可預(yù)見地彎曲。必須仔細(xì)控制彎曲，不能進(jìn)入用戶手指接觸到觸摸屏的點(diǎn)的路線。例如，請參照圖10所展示的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)80的側(cè)壁不正確地彎曲以及互相折疊，鎖定用戶的手指進(jìn)入觸摸屏接近區(qū)域72。同樣請參照圖11，展示了外側(cè)壁81不正確地彎曲。
[0188]作為替代的，所期望的情況是側(cè)壁總是在負(fù)載下彎曲并且允許用戶的手指在按鍵敲擊結(jié)束時(shí)進(jìn)入觸摸屏接近區(qū)域。圖8展示了此情況的內(nèi)部側(cè)壁或者相似的在垂直按鍵敲擊時(shí)按鍵正確下陷。圖42A-E表示了按鍵結(jié)構(gòu)410具有標(biāo)準(zhǔn)的外部411和內(nèi)部412側(cè)壁的壁厚度，來被設(shè)計(jì)為達(dá)到這個(gè)目的的示例。側(cè)壁互相這點(diǎn)并且在用戶手指的軌跡之外。在按鍵敲擊73的最后，側(cè)壁是大致上“扁平”或者在指尖處將近與觸摸屏表面平行的，如圖8所示。
[0189]恰當(dāng)設(shè)計(jì)的按鍵結(jié)構(gòu)正確地處理所有盲打手指軌跡。當(dāng)機(jī)械按鍵開關(guān)傳統(tǒng)束縛按鍵柱塞機(jī)械結(jié)構(gòu)將側(cè)面軌跡重新糾正為垂直的軌跡，具有薄的壁的彈性按鍵并不被垂直的運(yùn)動(dòng)限制。如在此所描述的，虛擬鍵盤軟件唄設(shè)計(jì)為恰當(dāng)?shù)靥幚戆l(fā)生在虛擬鍵盤任何位置上的按鍵敲擊，即使在目標(biāo)按鍵隔壁的按鍵的部分，而不管手指的軌跡。因此，按鍵結(jié)構(gòu)必須處理在鍵盤蓋板上任何位置以及任何方向的按鍵敲擊。即使在兩個(gè)或者更多按鍵結(jié)構(gòu)(和/或他們之下的虛擬鍵盤)的按鍵敲擊或者在按鍵之間的按鍵敲擊必須允許之間在案件敲擊的最后到達(dá)接近探測距離。圖12表示了該按鍵結(jié)構(gòu)的外81和內(nèi)80側(cè)壁在側(cè)角度(也被稱為淺軌跡)的按鍵敲擊被施加時(shí)如何下陷。該側(cè)壁同樣也是大致上在按鍵敲擊結(jié)束是在接近指尖處“扁平”。
[0190]不將側(cè)面軌跡轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪避壽E的不明顯的好處是指當(dāng)設(shè)計(jì)合理時(shí)，薄的側(cè)壁的按鍵結(jié)構(gòu)會(huì)提供與機(jī)械按鍵結(jié)構(gòu)相比更短的側(cè)面按鍵的激活敲擊距離。此外，合理設(shè)計(jì)的彈性按鍵結(jié)構(gòu)會(huì)幫助減速進(jìn)入的手指以及提供與所有軌跡，而非垂直的軌跡的回彈。
[0191]按鍵結(jié)構(gòu)必須提供足夠的休息阻力。本發(fā)明保證了由足夠的而且是較好地表現(xiàn)出來的內(nèi)部支撐以及外壁來有效地支撐指尖使之能夠休息在所有的鍵帽位置。圖13A表示了按鍵結(jié)構(gòu)上在中心的手指位置85，而圖13B以及13C表示了兩個(gè)不同的在同一個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)上的偏離中心的手指位置86和87。應(yīng)當(dāng)注意所有這些手指位置，至少有三個(gè)側(cè)壁被引入，這樣提供了足夠的手指休息支持。
[0192]側(cè)壁同樣可以被以非標(biāo)準(zhǔn)材料厚度或者以其他非標(biāo)準(zhǔn)材料性質(zhì)類似于硬度、彈性等實(shí)施或者與波紋狀結(jié)構(gòu)一起設(shè)計(jì)。在非標(biāo)準(zhǔn)材料厚的的情況下，按鍵結(jié)構(gòu)選定的部分比接近探測區(qū)域距離厚或者厚于標(biāo)準(zhǔn)按鍵結(jié)構(gòu)壁厚度。如再次所描述的，這可以以避免創(chuàng)造“死域”的形式，手指接觸區(qū)域的相當(dāng)一部分，被完成。此類側(cè)壁的優(yōu)選的實(shí)施例是使其在側(cè)壁的底部更厚，與傳統(tǒng)彈性按鍵墊鍵設(shè)計(jì)相反，其中所述底部是薄的并鍵帽“帽身”更厚或者更硬。使用非標(biāo)準(zhǔn)壁厚度的外部和內(nèi)部側(cè)壁的按鍵結(jié)構(gòu)提供了更硬的區(qū)域以及更高的初始阻力，與其他相等的標(biāo)準(zhǔn)壁厚度的幾何形狀相比的話。其可以使得折疊動(dòng)態(tài)更可預(yù)測地祈禱可以引起非線性阻力率改變本地壓力引起，在其他情況下這些不可能被引起。
[0193]圖14和15表示了非標(biāo)準(zhǔn)壁厚度的按鍵結(jié)構(gòu)，而其外部200以及內(nèi)部201側(cè)壁的底部具有厚的區(qū)域的示例。這樣設(shè)計(jì)是為了這些厚的區(qū)域在垂直(圖14)和側(cè)面或者偏離中心(圖15)的按鍵敲擊過程中和最后轉(zhuǎn)移用戶的指尖。
[0194]另一個(gè)回避“死域”的方法是非標(biāo)注壁厚按鍵結(jié)構(gòu)中的手指接觸區(qū)域的相當(dāng)一部分是用來設(shè)計(jì)較厚區(qū)域的大小和形狀，這樣用戶的手指總是會(huì)認(rèn)證一個(gè)可認(rèn)證的手指形狀在觸摸屏上，為了所有的盲打的手指軌跡，即使較厚的按鍵區(qū)域在指尖結(jié)束。這樣的一個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)209的示例在圖16A-D中被展示。該結(jié)構(gòu)大多數(shù)有非標(biāo)準(zhǔn)薄的區(qū)域所組成。然而，當(dāng)相關(guān)部分的平面圖被剖視時(shí)，(所注意到的部分從所述按鍵結(jié)構(gòu)的斜對角看去)，側(cè)壁210的本地底部比結(jié)構(gòu)的部分更厚。外側(cè)壁的四個(gè)角落的厚度是逐漸下降的，知道到達(dá)與鍵帽211的下邊(頂部)教唆向交叉的部分的厚度為止。圖17表示了表里中心的按鍵敲擊212到圖16A-D中按鍵結(jié)構(gòu)209上的示例位置，敲擊在角落。圖18表示了按鍵結(jié)構(gòu)209在用戶的手指71進(jìn)行按鍵敲擊時(shí)如何變形。應(yīng)當(dāng)注意，在本例中用戶手指的大部分與按鍵結(jié)構(gòu)的較厚部分210在敲擊212底部重疊。圖19表示該按鍵敲擊如何在基于近距離觸摸屏上認(rèn)證。觸摸屏以及虛擬鍵盤220手指辨別軟件識別了手指212做出的區(qū)別橢圓形狀的邊沿。該橢圓形狀的邊沿仍然在觸摸屏70上被分辨，即使用戶手指的小部分沒有被識別，因?yàn)槠溆捎诎讣Y(jié)構(gòu)210的小的較厚區(qū)域而在接近距離之外。手指分辨軟件重在識別橢圓形212的邊沿并且忽視這類小矛盾，因?yàn)樗鼈兪怯啥喾N原因引起的比如觸摸屏表面上的臟東西、電干擾等等。
[0195]能夠在按鍵敲擊時(shí)使得按鍵結(jié)構(gòu)的小部分自己折疊來床在本地的較厚的區(qū)域而并不創(chuàng)造相當(dāng)一部分的手指接觸區(qū)域的“死域”。這點(diǎn)的區(qū)域必須足夠小，這樣所有的盲打手指軌跡與之交叉而而仍然在觸摸屏上認(rèn)證可以被手指識別軟件正確識別為手指接觸的形狀。
[0196]本發(fā)明的按鍵結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)為滿足需要的阻力位移曲線，在向前(敲擊按鍵)以及返回(放松按鍵)手指敲擊方向上。側(cè)壁可以被單獨(dú)使用或者串聯(lián)使用來形成這些曲線。非標(biāo)準(zhǔn)(厚度和表面不連續(xù))側(cè)壁幾何形狀同樣可以扮演重要的角色，因?yàn)樗鼈冊试S阻力、彎曲以及定位壓力造成的的彎曲、變形或者彎曲動(dòng)作，來被設(shè)計(jì)為滿足力曲線上的特點(diǎn)。
[0197]三種不同按鍵結(jié)構(gòu)的力位移曲線表示了不同幾何形狀如何達(dá)成不同的曲線。圖20表示了標(biāo)準(zhǔn)壁厚度按鍵結(jié)構(gòu)的向前力位移曲線230。應(yīng)當(dāng)注意這個(gè)力位移曲線與圖3中的力位移曲線30是大致上相似的。圖21表示該按鍵結(jié)構(gòu)的相反力位移曲線240。
[0198]圖16A-D表示具有非標(biāo)準(zhǔn)壁厚度的按鍵結(jié)構(gòu)的迫使圖以及與按鍵的底部表面不同高度的兩對內(nèi)部支持。圖22表示了按鍵結(jié)構(gòu)的向前力位移曲線250.應(yīng)當(dāng)注意該力位移曲線通常與圖4中向前力位移曲線相似。圖23表示了這個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)反向力位移曲線260。
[0199]圖24A-B表示了具有非標(biāo)準(zhǔn)壁厚度、由彎曲側(cè)壁270的連個(gè)對內(nèi)部支撐以及具有本地薄區(qū)域272(比表面壁厚度小)的外側(cè)壁271，被用來最初彎曲到可預(yù)測的位置的按鍵結(jié)構(gòu)的剖視圖。應(yīng)當(dāng)注意該按鍵結(jié)構(gòu)與之前的示例相比相對更遠(yuǎn)離底部。圖25表示了該按鍵結(jié)構(gòu)的向前力位移曲線270，并且圖26表示了該按鍵結(jié)構(gòu)的相反力位移曲線275。應(yīng)當(dāng)注意這些力位移曲線表示長鍵程、高程度的休息阻力以及較明顯的激活前提示。通常其與圖1所示的力位移曲線相似，但是具有在觸摸屏恰當(dāng)位置的激活點(diǎn)。在本例中，如圖24A-B所示，外側(cè)壁271提供了所有休息阻力支撐力。當(dāng)內(nèi)部支撐270在觸摸屏上折疊觸碰到觸摸屏的玻璃時(shí)，額外的支撐被提供，提高了阻力水平。當(dāng)彎曲的內(nèi)部支撐270的側(cè)壁變形，阻力突然下降提供激活前提示。
[0200]許多其他側(cè)壁幾何形狀，使用表面不連續(xù)以及非標(biāo)準(zhǔn)壁厚度(比部分正常比厚度厚或者薄)來達(dá)到特定的力位移曲線的目的是可能的。多個(gè)此類幾何形狀的示例以及這些幾何形狀如何可能被調(diào)節(jié)，請參看圖27和28-陡峭的壁8實(shí)現(xiàn)280，陡峭的壁4實(shí)現(xiàn)281，陡峭的壁8實(shí)現(xiàn)282，修改的側(cè)壁幾何形狀40實(shí)現(xiàn)283，加厚的表面延伸20實(shí)現(xiàn)284。
[0201]這些按鍵結(jié)構(gòu)的另一個(gè)特定是，它們能夠潛在地展現(xiàn)它們的力位移曲線的變形，這是由按鍵結(jié)構(gòu)的哪一部分是用戶的手指按壓的或者手指敲擊按鍵結(jié)構(gòu)的角度決定的。該特點(diǎn)可以被用來容納不同相同按鍵結(jié)構(gòu)的不同使用模型。例如，起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)可以對垂直和接近垂直的手指軌跡提供相當(dāng)大的休息阻力，而同時(shí)對于側(cè)面的手指軌跡提供幾乎沒有的阻力，因?yàn)槠洳⒉槐恍枰?。這將會(huì)是在所有按鍵位置具有獨(dú)特按鍵結(jié)構(gòu)的鍵盤蓋板上是有用的。
[0202]按鍵結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計(jì)的另一個(gè)顧慮是鍵帽的“感覺”。用戶習(xí)慣了盲打鍵盤的順滑的按鍵表面；所有優(yōu)選的實(shí)施例必須在實(shí)施上與之相近。與平緩的表面改變相比，手指尖對于突然的變化更加敏感。因此，從鍵帽表面到內(nèi)部支撐側(cè)壁的過度是具有圓角或者倒淺角度邊緣，如果可以的話；這些邊緣的彎曲半徑越大，過度越平緩。在0.3mm到3_的半徑和45度堆成倒角(chamfer)是在很多實(shí)施例中可實(shí)施的，雖然不能包括全部范圍。
[0203]按鍵結(jié)構(gòu)必須同樣設(shè)計(jì)為允許用戶通過激活按鍵以及，當(dāng)持續(xù)保持其“向下”(被激活的)以及將指尖滑動(dòng)或者拖動(dòng)通過多個(gè)按鍵與觸摸屏設(shè)備互動(dòng)。事實(shí)上，虛擬鍵盤有時(shí)使用滑動(dòng)手勢本身，如圖6所示。為了達(dá)到這一點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)的按鍵結(jié)構(gòu)完全下陷到觸摸屏的表面，將手指尖保持在接近激活距離之內(nèi)，當(dāng)滑動(dòng)壓力被施加時(shí)。在非標(biāo)準(zhǔn)側(cè)壁厚度方案，具有大于接近探測距離的本地厚度區(qū)域的情況下，所述厚的區(qū)域被以能夠不打斷激活“保持向下”而手指滑向其他目標(biāo)的方法組織安排。
[0204]按鍵結(jié)構(gòu)的鍵帽在優(yōu)選的實(shí)施例中是中凹的(凹的)。這種中凹結(jié)構(gòu)提供給用戶的指尖周圍非常舒服的環(huán)繞感覺，當(dāng)他們使用鍵盤蓋板時(shí)。然而，其他按鍵結(jié)構(gòu)實(shí)施例具有扁平或者上凸的鍵帽表面。
[0205]鍵盤蓋板的一個(gè)巨大的好處在于用戶可以使用觸覺定位按鍵而非視覺。在先技術(shù)的鍵盤蓋板描述了這樣做不同的機(jī)制，類似于脊、小突起等。然而這些機(jī)制對于為了在基于近距離的觸摸屏上進(jìn)行盲打而設(shè)計(jì)的鍵盤蓋板來說是不利的，因?yàn)榭偸切枰存I結(jié)構(gòu)非常厚的區(qū)域來提供特別的觸覺特征，創(chuàng)造本地的“死域”。
[0206]在鍵盤蓋板上用觸覺定位按鍵結(jié)構(gòu)較好的方法是使用觸覺敏感的脊作為標(biāo)準(zhǔn)厚度按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一部分。觸覺敏感的脊是形成于通過外側(cè)壁291以及按鍵結(jié)構(gòu)293的交叉具有小于將近0.5mm的轉(zhuǎn)接半徑290形成，如圖31所示。人的指尖對于這類邊沿是非常敏感的，這樣這些敏感的邊沿提供了用觸覺探知按鍵結(jié)構(gòu)位置最佳的方法。這些方法與基于近距離的觸摸屏一起工作良好，因?yàn)闆]有必要增加額外的厚的特征到按鍵結(jié)構(gòu)中。更尖銳的角落通常也增加硬度到結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，被轉(zhuǎn)換為更大的阻力支持-通常是需要的特征。
[0207]該方法的一個(gè)實(shí)施例是將按鍵結(jié)構(gòu)重塑微圓柱體形292 ;圓柱體的中軸是南北方向的；并且接下來將敏感邊沿290的方向是每一個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)的東西方向(外側(cè)壁291與鍵帽表面292交叉)，如圖31所示。該圖表示了在東西交叉邊沿具有敏感的邊沿的按鍵結(jié)構(gòu)的北視圖(向南看)。按鍵結(jié)構(gòu)幾何形狀的這個(gè)方面允許用戶未受削弱的南北向從起始行的上面和下面按到按鍵上，而同時(shí)能夠在盲打的時(shí)候感受到每一個(gè)按鍵的側(cè)邊沿。
[0208]按鍵結(jié)構(gòu)的觸覺定位的另一個(gè)好處在于，與本發(fā)明相應(yīng)的是起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)比其他鍵盤蓋板上的按鍵結(jié)構(gòu)高，或者起始行休息按鍵的鍵帽表面與其他鍵盤蓋板上的按鍵相比具有不同的觸覺“感覺”。這允許用戶很容易地發(fā)現(xiàn)在鍵盤蓋板上休息的起始行手指的恰當(dāng)位置。
[0209]在機(jī)械鍵盤上經(jīng)常使用的觸覺定位是將小的、固體的小突起放置在兩個(gè)參考鍵的鍵帽上，通常是QWERTY鍵盤上的“F”和“J”按鍵在先技術(shù)的鍵盤蓋板同樣提到了使用相同的方法。如在前所述，這種方法不會(huì)與基于近距離的觸摸屏一起很好地使用，因?yàn)槠湟肓吮镜亍八烙颉?。然而，使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)技術(shù)，將這些小突起創(chuàng)造為薄的、中控的特征而不會(huì)形成“死域”是可能。其將會(huì)仍然被用戶感覺，當(dāng)他們將他們的手指掃過按鍵結(jié)構(gòu)的鍵帽的時(shí)候，但是當(dāng)用戶在按鍵結(jié)構(gòu)上執(zhí)行按鍵敲擊的時(shí)候，小突起會(huì)以與本發(fā)明其他標(biāo)準(zhǔn)壁厚度結(jié)構(gòu)相同的方法變得“扁平”。
[0210]起始行按鍵結(jié)構(gòu)必須提供足夠的初始阻力使得打字員舒服地將手指放置在按鍵上。然而，所有其他的按鍵結(jié)構(gòu)不需要提供這種初始休息力。這樣通過一起大幅度減小或者消除初始休息支撐力提供了使得按鍵結(jié)構(gòu)更快而且更快響應(yīng)的機(jī)會(huì)。在力位移曲線的第一部分中因?yàn)闆]有初始休息力來克服，所以其也給予了降低按鍵鍵程的啟示。緩沖和激活提示仍然通過彈性鍵帽本身和其側(cè)壁的壓縮性質(zhì)提供。這具有減小疲勞和重復(fù)性壓力損傷的額外好處。
[0211]沿著這些原則和邏輯的一個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)的實(shí)施例被稱為“直接”按鍵結(jié)構(gòu)，如圖32-34所示。該按鍵結(jié)構(gòu)具有圓柱形凹陷表面292以及觸覺敏感邊沿290，如此所述，可以允許該按鍵容易地通過觸覺被定為。凹陷的半徑被選擇來溫柔地容納用戶的手指，當(dāng)他們敲擊按鍵結(jié)構(gòu)的時(shí)候。北、南、東和西側(cè)壁291是鍵帽負(fù)載承載支撐以及仍然提供偏離中心和淺軌跡阻力以及減速。最低的圓柱體鍵帽293的馬鞍狀邊沿(南北向中央軸)可以正好放置在觸摸屏玻璃70上或者在其上面。因此，在直接按鍵結(jié)構(gòu)上這一位置的垂直按鍵敲擊將會(huì)接近于激活，等那個(gè)用戶觸摸鍵盤蓋板時(shí)，這樣提供了最快的可能的激活速度而保持所有鍵盤蓋板其他的好處，包括減震和一些回彈。
[0212]然而，當(dāng)手指軌跡除了垂直或者垂直但是足夠偏離中心以導(dǎo)致與鍵帽交叉邊沿的外側(cè)壁接觸時(shí)手指將會(huì)遇到微笑的減速阻力，因?yàn)閭?cè)壁彎曲不在之間軌跡并且按鍵結(jié)構(gòu)變得扁平。這類結(jié)構(gòu)以及集合形狀設(shè)計(jì)保證激活的路徑是最小的距離，而仍然允許通過敏感邊沿觸覺提示對齊手指 。
[0213]空格鍵是獨(dú)特的按鍵-它通常具有與鍵盤上其他按鍵相比最大的表面積。然而，一些打字員很少將一個(gè)或者兩個(gè)大拇指休息在空格鍵上，或者在打字的時(shí)候不小心將大拇指下按。
[0214]iPAI)\ Χ?ΟΜ'以及其他平板電腦的虛擬鍵盤的特點(diǎn)是當(dāng)虛擬鍵盤被用來鍵入電子郵件地址或者網(wǎng)址的時(shí)候，大空格鍵區(qū)域的部分有時(shí)被用來顯示多個(gè)其他按鍵。換言之，虛擬鍵盤空格鍵按鍵層是動(dòng)態(tài)的-微小地或者動(dòng)態(tài)地基于運(yùn)行的模式和應(yīng)用而改變。進(jìn)一步，在蘋果iPAD?情況下，空格鍵的位置經(jīng)常是系統(tǒng)和應(yīng)用控制/選擇按鍵的位置。許多空格按鍵設(shè)置將其本身增加個(gè)性打字模式以及使用模式界面。
[0215]一個(gè)設(shè)置包括將標(biāo)準(zhǔn)(平面)空格鍵構(gòu)建為非常大、具有或者不具有內(nèi)部支撐的按鍵結(jié)構(gòu)。這將會(huì)與空格鍵從不改變形狀的虛擬鍵盤一起工作良好。如果內(nèi)部支撐被認(rèn)為是橫跨空格鍵的，支撐將會(huì)被提供使得將大拇指放置或者不小心觸碰空格鍵的打字員消除不小心對于空格鍵的激活。
[0216]將整個(gè)空格鍵排設(shè)置為彈性材料是代替的設(shè)置。這不會(huì)干擾任何虛擬鍵盤區(qū)域中空格鍵的動(dòng)態(tài)按鍵顯示改變，但是仍然向用戶的大拇指在敲擊空格鍵時(shí)提供緩沖。這同樣允許空格鍵在從一種模式菜單到另一種時(shí)改變形狀。這種設(shè)置引入了允許方便地達(dá)到按住并拖動(dòng)、雙擊、擠壓、擴(kuò)扎或者能夠點(diǎn)觸的非打字系統(tǒng)的好處，或者可替代的平板電腦的典型重要區(qū)域中的應(yīng)用控制命令。最終，當(dāng)部署時(shí)，所有平面空格按鍵很大程度上改進(jìn)了貫穿整個(gè)蓋板的標(biāo)示以及圖像可見性以及審美上的簡單化或者清除系統(tǒng)的界面，。
[0217]第三種可替代的方案是將空格鍵做成平面彈性材料，具有包含完整的內(nèi)部和外部壁支撐按鍵結(jié)構(gòu)的兩個(gè)“小突起”。小突起與傳統(tǒng)的用戶的左拇指和右拇指對齊，并且可以具有正常按鍵寬度。這些小突起同樣可以對齊以不鎖定替代的在空格區(qū)域中虛擬按鍵安排。這種方法防止拇指不意外觸發(fā)而容納可替代的按鍵安排。
[0218]傳統(tǒng)機(jī)械鍵盤的回車按鍵很大而且位于鍵盤的最右。然而，蘋果iPAD )、摩托羅拉XOOM?以及其他平板電腦將回車鍵定位在起始行休息按鍵位置，在右手小拇指的位置。這仍然被認(rèn)為是非標(biāo)準(zhǔn)，超出尺寸的按鍵。
[0219]所有鍵盤蓋板上的起始行休息按鍵需要具有標(biāo)示按鍵結(jié)構(gòu)，為了給予用戶清晰的觸覺和視覺感覺，將他們的 八個(gè)啟示休息位置手指放在哪里。
[0220]一種方案是將相同的起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)放在回車鍵西半鍵上并且將扁平薄片放在其余按鍵上。另一種方案是將寬按鍵結(jié)構(gòu)放在整個(gè)回車鍵上。
[0221]一種方案是包括起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)，位于回車鍵300西邊，以及整合入東邊301的直接按鍵結(jié)構(gòu)的混合按鍵，如圖35A-B所示。這向所有的起始行休息按鍵提供了標(biāo)準(zhǔn)的按鍵結(jié)構(gòu)而同時(shí)提供了回車鍵合意的以及合適的視覺表現(xiàn)。該方案同樣提供了合適的手指對齊觸覺提示。另一個(gè)混合回車鍵的實(shí)施例是，按鍵的西邊是標(biāo)準(zhǔn)起始行按鍵，而東邊是水平的或者稍稍凸起的平面。其他回車鍵結(jié)構(gòu)實(shí)施例是可能的，包括但不限于:
[0222]?超出尺寸的回車鍵，其底部和鍵帽是對齊虛擬回車按鍵的平面形狀的，該按鍵可以具有標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)，很跨按鍵或者偏置與西方或東方，或者該按鍵沒有內(nèi)部支撐，例如小拇指可以按下或者與其他休息按鍵手指相比需要更小的阻力。
[0223]?超出尺寸的回車鍵，其底部和鍵帽是同軸對齊虛擬按鍵的平面形狀；西邊可以具有與其他標(biāo)準(zhǔn)尺寸的起始行按鍵相同的結(jié)構(gòu)和幾何形狀，東邊可以具有或者不具有內(nèi)部支撐，但是是扁平并在西側(cè)脊與西外部側(cè)壁交叉點(diǎn)同一水平的(從觸摸屏表面測量的)。
[0224].如上所述的超出尺寸的揮著鍵，但是具有完全扁平的鍵帽。
[0225].如上所述的回車鍵，但是具有基本下陷的鍵帽，下陷半徑比標(biāo)準(zhǔn)起始行按鍵西側(cè)相鄰按鍵大(即比較平)，其中東邊和西邊交叉邊沿是在相鄰按鍵同一水平面，并且凹陷的最低點(diǎn)(鞍點(diǎn))是在東西方向的中心并且與相鄰按鍵的鞍點(diǎn)在同一水平面。
[0226]本法明的一個(gè)實(shí)施例是，利用最佳的清晰的彈性材料(例如硅橡膠)提供增加下面的虛擬鍵盤的可視性的機(jī)會(huì)。這是通過在按鍵結(jié)構(gòu)中包括放大鏡實(shí)現(xiàn)的，如圖36A-B所示。該放大鏡整個(gè)被整合入或者包括如周圍結(jié)構(gòu)311或者由光學(xué)上不同(更清晰和/或不同透光率)的材料制造并且整合入按鍵結(jié)構(gòu)311中。310所示的放大鏡幾何結(jié)構(gòu)在頂部具有球形凸起表面，具有平的底、更大、變形的或者不同光學(xué)放大也可以通過球面、對稱、突起或者凹陷、非球面或者其他形狀的底部和/或頂部表面實(shí)現(xiàn)。同樣菲涅爾裝置也可以被整合到按鍵結(jié)構(gòu)以達(dá)到好的、有效的或者審美上的最終結(jié)果。在任何預(yù)料的情況下，放大鏡310最大的總的厚度應(yīng)該不超過手指接近探測距離，由觸摸屏硬件延伸所限，以避免過大的中心“死域”的產(chǎn)生。在基于壓力觸摸屏的情況下，厚度不會(huì)被考慮，允許標(biāo)示在光學(xué)上更加放大和/或光學(xué)上變形。
[0227]有長指甲321的人在基于近距離的觸摸屏上打字時(shí)有困難。手指甲并不具有合適的導(dǎo)電性來激活按鍵，即使手指尖在觸摸屏硬件的接近探測距離以你也是如此。長指甲經(jīng)常擊打在觸摸屏表面70并且在手指尖320處于觸摸屏探測接近位置之內(nèi)前反彈322，如圖37A所示。這引起了按鍵敲擊的丟失。同樣長指甲總用在觸摸屏上，產(chǎn)生噪音和不適。因?yàn)閳鲋g比手指尖的肉不服帖，打字的手指引發(fā)更大的機(jī)械振動(dòng)并且傾向于以比在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械非基于觸摸屏開關(guān)上按鍵觸底時(shí)更大的能量從觸摸屏反彈。
[0228]本發(fā)明的按鍵結(jié)構(gòu)323的特定使有長指甲的用戶成功盲打。按鍵結(jié)構(gòu)323的最初阻力允許用戶將他們的手指320的手指尖按壓在按鍵結(jié)構(gòu)323上，而他們的手指甲321從北邊324延伸出去。他們可以接下來下按并且激活按鍵而他們的手指不會(huì)觸摸到鍵盤蓋板的表面，如圖37B所示。課題代替，如果用戶用他們的手指甲321敲擊按鍵結(jié)構(gòu)(可能應(yīng)為淺手指軌跡)，沖擊可以被按鍵結(jié)構(gòu)323引起指尖320向下樞轉(zhuǎn)來吸收，這樣手指尖按壓到鍵帽上，按它來有效的提示和激活，如圖37C所示。
[0229]于此所描述的按鍵結(jié)構(gòu)可以被安排或者合并入任何數(shù)量的鍵盤蓋板。一些完整的鍵盤蓋板的特別有益的示例現(xiàn)在被描述。應(yīng)當(dāng)注意，除了這些，有許多其他可能的結(jié)合。
[0230]標(biāo)準(zhǔn)按鍵行列101包括了在每一按鍵位置的同樣的按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖38所示。這類鍵盤蓋板會(huì)向用戶提供相似的外觀，在機(jī)械鍵盤中同樣適用這樣的外觀，同樣也有標(biāo)準(zhǔn)按鍵開關(guān)。
[0231]另一個(gè)變形是使用所有其他字幕數(shù)字按鍵的起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)和直接按鍵結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)按鍵結(jié)構(gòu)。這種方法將會(huì)適用于快速盲打打字員，因?yàn)橹苯影存I結(jié)構(gòu)需要最低的激活的力并鍵程是最短的，而可以保持所有其他的好處，包括減震和一些回彈。
[0232]另一個(gè)變形是起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)比其他按鍵結(jié)構(gòu)高。這使得用戶更簡單地觸覺定位起始行按鍵。
[0233]另一個(gè)變形是基于較弱的手指(通常是小拇指和無名指)需要更小的最初支撐支持、觸覺提示以及操作力的事實(shí)優(yōu)化的。起始行的每一個(gè)慢件的位置可以使用鍵程、總的高度以及按鍵結(jié)構(gòu)的幾何形狀被‘調(diào)節(jié)’來表現(xiàn)出最好的力位移性能。直接和非內(nèi)部支撐、非起始行按鍵同樣也可以用這種方案調(diào)節(jié)高度和鍵程。這種變形使得用戶不太可能錯(cuò)過較弱手指的按鍵敲擊。
[0234]另一個(gè)變形提供了部分鍵盤蓋板。例如，只包括在起始行上的按鍵結(jié)構(gòu)的鍵盤蓋板，或者只在一部分起始行上的按鍵結(jié)構(gòu)。虛擬鍵盤上的所有其他按鍵不嫩夠被鍵盤蓋板覆蓋。鍵盤蓋板的最小部分只包括了對于每一只收的起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)。例如，按鍵結(jié)構(gòu)是針對于每一個(gè)手的參考手指的，這樣就是在QWERTY虛擬鍵盤的“F”鍵和“ J”鍵上的。這些最小化的鍵盤蓋板有最小的終了，占據(jù)最少的空間，制造成本最便宜并且提供了最小的可視的結(jié)構(gòu)。他們?nèi)匀惶峁┝酥辽倜恳恢皇值钠鹗夹邪存I并且由此在功能上提供了基本的起始行按鍵結(jié)構(gòu)。
[0235]另一個(gè)變形是提供了起始行或者起始行一部分上的按鍵結(jié)構(gòu)，但是用扁平的薄彈性材質(zhì)的薄片覆蓋虛擬鍵盤剩余的部分，與扁平薄片空格鍵設(shè)計(jì)類似。這提供了基本起始行按鍵結(jié)構(gòu)功能以及剩余按鍵的一些緩沖。
[0236]另一個(gè)變形是提供了起始行或者起始行一部分上的按鍵結(jié)構(gòu)，但是用扁平的薄彈性材質(zhì)的薄片覆蓋整個(gè)平板屏幕剩余的部分，與扁平薄片空格鍵設(shè)計(jì)類似。這提供了基本起始行按鍵結(jié)構(gòu)功能以及剩余按鍵的一些緩沖，而保護(hù)整個(gè)屏幕表面以及提供了緩沖，最小化了在平板任何地方的視線損耗。應(yīng)當(dāng)注意這種變形可以被用來提供非傳統(tǒng)或者動(dòng)態(tài)虛擬輸入控制界面和應(yīng)用的起始手指休息位置。
[0237]另一種變形是按鍵結(jié)構(gòu)，如具有圓柱狀側(cè)壁286的圖30A-D所示，例如其中一個(gè)是在交叉部分是圓形或者橢圓形的，或者一個(gè)是側(cè)壁自己沒有直接角的閉合。此類側(cè)壁可以具有統(tǒng)一的厚度和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，或者可以包括如此所討論的不同的厚度和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0238]應(yīng)當(dāng)注意其他在此所描述的按鍵結(jié)構(gòu)變體(回車鍵變形和空格鍵變形)可以同樣被應(yīng)用到所有在此描述的鍵盤蓋板變形。通常，可以采用“混合與匹配”的方法才產(chǎn)生其他可以滿足特定用戶的變形體。
[0239]另一個(gè)重要的考慮方面是鍵盤蓋板在觸摸屏上的對齊、部署和儲(chǔ)存。在移動(dòng)觸摸屏設(shè)備的情況下，例如平板電腦，鍵盤蓋板需要能夠與平板電腦一起被存放，這樣鍵盤蓋板不會(huì)丟失或者將總是很方便地使用。然而，用戶同樣也應(yīng)當(dāng)也能夠很方便地從平板電腦完全分離開鍵盤蓋板，如果他們需要的話。
[0240]以下清單描述了在平板電腦上存放和部署鍵盤蓋板的重要條件:
[0241].鍵盤蓋板及其在平板電腦上的存放機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)向平板電腦增加最小的重量，最理想的是用戶不會(huì)注意到增加的重量，因?yàn)槠桨咫娔X與其他便攜式設(shè)備，例如筆記本電腦相比一個(gè)重要的特征是它更輕的重量。鍵盤蓋板及其存放機(jī)構(gòu)的優(yōu)選的實(shí)施例是重約2盎司或者更輕。附加了蘋果SMART C0VER&的蘋果iPAD?重約27盎司，所以優(yōu)選實(shí)施例的鍵盤蓋板增加了系統(tǒng)總重量的7%，可以實(shí)現(xiàn)用戶最小的注意，
[0242].鍵盤蓋板及其在平板電腦上的存放機(jī)構(gòu)不應(yīng)當(dāng)向平板電腦在任何方向上大幅度增加尺寸，最理想的是用戶不會(huì)注意到增加的重量，因?yàn)槠桨咫娔X與其他便攜式設(shè)備，例如筆記本電腦相比一個(gè)重要的特征是它更小的尺寸。鍵盤蓋板和存放機(jī)構(gòu)的優(yōu)選的實(shí)施例是大約110mm高(部署時(shí)的南北方向)，大約170mm寬(部署時(shí)的東西方向)，大約3mm厚,總的體積是56cm3。附加了蘋果SMART COVER?的蘋果iPAD?大約有241mm高、大約186mm寬以及大約12mm厚，體積大約538cm3。所以優(yōu)選實(shí)施例的鍵盤蓋板增加了系統(tǒng)總體積的10%，可以實(shí)現(xiàn)用戶最小的注意，特別是當(dāng)體積增加是在不會(huì)引起用戶使用大多數(shù)或者所有通常使用的情景的不方便的時(shí)候?qū)嵤?，例如在運(yùn)輸過程中。優(yōu)選的實(shí)施例允許鍵盤完全直接在平板電腦封套下直接部署，其按鍵被壓縮的方法存放，這樣關(guān)閉的設(shè)備增加的總的厚度是不明顯的(當(dāng)設(shè)備總的厚度差不多是12mm時(shí)增加少于2.5_，包括封套)。
[0243]?鍵盤蓋板以及存放機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)允許“即時(shí)”存放，這就是說，用戶在他們結(jié)束使用平板電腦時(shí)(例如關(guān)上封套)不應(yīng)當(dāng)被要求做一些比他們平常使用時(shí)更多的動(dòng)作來存放鍵盤蓋板。優(yōu)選的鍵盤蓋板以及存放機(jī)構(gòu)的實(shí)施例是這樣做的，如此所描述的。
[0244]?鍵盤蓋板及其存放機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)允許“即時(shí)”部署，這就是說，用戶在他們開始使用平板電腦時(shí)(例如開啟封套)不應(yīng)當(dāng)被要求做一些比他們平常使用時(shí)更多的動(dòng)作來存放鍵盤蓋板。優(yōu)選的鍵盤蓋板以及存放機(jī)構(gòu)的實(shí)施例是這樣做的，如此所描述的。
[0245].如果當(dāng)用戶開始使用設(shè)備時(shí)，決定不想要部署鍵盤蓋板，那么鍵盤蓋板及其存放機(jī)構(gòu)不應(yīng)當(dāng)干擾平板電腦的正常使用。當(dāng)他們開始使用設(shè)備時(shí)，鍵盤蓋板應(yīng)當(dāng)可以快速而憑直覺部署或收起。優(yōu)選的鍵盤蓋板以及存放機(jī)構(gòu)的實(shí)施例是這樣做的，如此所描述的。
[0246]?在平板電腦使用過程中，用戶會(huì)在特定時(shí)候用到鍵盤蓋板而在其他時(shí)候不使用。例如，當(dāng)在編輯文檔時(shí)，鍵盤蓋板可以被用來輸入文檔的特定幾段，而在接下來用戶將這些段落移動(dòng)到文檔的特定位置時(shí)被拿下來。而鍵盤蓋板在用戶對這些段落做修改時(shí)會(huì)被再次使用。通常，鍵盤蓋板在虛擬鍵盤不被使用時(shí)必須快速而方便地被分離，而在虛擬鍵盤再一次被需要時(shí)快速而方便地被延展(部署)。優(yōu)選的鍵盤蓋板以及存放機(jī)構(gòu)的實(shí)施例是這樣做的，如此所描述的。
[0247].鍵盤蓋板在用戶想要最終存放它時(shí)應(yīng)當(dāng)方便地從平板電腦移除。優(yōu)選的鍵盤蓋板以及存放機(jī)構(gòu)的實(shí)施例是這樣做的，如此所描述的。
[0248].當(dāng)鍵盤蓋板被部署時(shí)，其應(yīng)當(dāng)自動(dòng)將它本身對齊到觸摸屏上的虛擬鍵盤的位置。鍵盤蓋板上的按鍵結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)防止在虛擬鍵盤上的按鍵上。優(yōu)選的鍵盤蓋板以及存放機(jī)構(gòu)的實(shí)施例是這樣做的，如此所描述的。鍵盤蓋板的部署系統(tǒng)包括:
[0249]1.具有最多四邊(91、91、93和94)的部署邊框102，如圖43所示。部署邊框被與按鍵行列101整合到一起。這樣鍵盤蓋板100包括按鍵行列101和部署邊框102，如圖44所示。
[0250]2.不同的其他部署裝飾設(shè)與平板電腦和/或其關(guān)聯(lián)的附件上，例如外殼、封套等。
[0251]部署邊框優(yōu)選的實(shí)施例三個(gè)邊包圍按鍵行列-特別是西邊91、南邊92和東邊93.部署邊框完全包圍或者部分包圍按鍵陣列,在多個(gè)或者所有平板電腦的表面的邊上或者多個(gè)或所有平板電腦的側(cè)壁(從平板電腦表面向下)，由平板電腦的幾何形狀、特征以及需要的鍵盤陣列功能和/或設(shè)計(jì)美學(xué)決定。
[0252]部署邊框可以由多種材料制成，包括彈性、硬質(zhì)或者可彎曲塑料、金屬、復(fù)合材料或者層壓材料包括玻璃纖維、纖維板、紙制品、碳纖維等。部署邊框也可以簡單地由按鍵陣列所采用的材料延伸而成。硬質(zhì)元素一起折疊到部署邊框區(qū)域是可能的。部署邊框的硬質(zhì)組件同樣可以被插入到折疊到按鍵陣列區(qū)域主要采用的材料的口袋中；這些硬質(zhì)材料同樣可以起到磁性載體或者部署邊框其他對齊和固定組件的作用。在優(yōu)選的實(shí)施例中，按鍵陣列彈性材料延伸到部署邊框以及注塑成型硬質(zhì)組件(由工程塑料做成，例如HIPS、PC、ABS、PC / ABS混合、尼龍、乙酰、特氟龍等)區(qū)域中，囊括了上下文中的彈性體。如果額外的硬質(zhì)組件或這設(shè)計(jì)也需要同樣的外殼組件，可以使用壓鑄品或者機(jī)加工金屬，例如金屬或者鋁合金來代替工程塑料以最小的幾何形狀和固定制成。這些部分可以接下來雕刻上個(gè)性化裝飾以及電鍍、陽極電鍍或者使用其他裝飾以及保護(hù)工藝以及裝配工藝。
[0253]圖45展示了部署邊框102以及按鍵行列101的優(yōu)選實(shí)施例的部分分解圖。部署邊框頂部外殼部分110以及底部外殼部分114將按鍵陣列101夾在它們中間。部署邊框提供了許多特征和功能，其中一個(gè)是當(dāng)鍵盤蓋板在使用的時(shí)候?qū)㈡I盤蓋板附著到平板電腦。部署邊框的底部后者外表面的部分由允許其附著到平板電腦玻璃表面的材料或組件制成。沒有任何的殘?jiān)?、不需要觸摸屏做任何的準(zhǔn)備、不需要修改觸摸屏表面也不需要修改平板電腦的任何方面，最佳實(shí)施例就這么做到了。此類材料或者組件包括，分別或組合:
[0254]?磁鐵。一些平板電腦，例如iPAD 2?,已內(nèi)部包含了此提案來吸附和固定封面，例如蘋果的SMART COVER?,具有相應(yīng)的磁鐵。磁鐵111、112、113與SMART Cover中的類似，被包含在部署框架中，將鍵盤蓋板吸附到平板電腦。Smart Cover磁鐵會(huì)吸附到部署框架，允許Smart Cover繼續(xù)和之前一樣起作用。
[0255]?微吸附材料。這種材料的表面具有數(shù)以千計(jì)的微型坑，通過創(chuàng)造在材料和觸摸屏表面的部分真空來把鍵盤蓋板固定在位置上來起作用。微吸附材料被添加到部署邊框115的底部。
[0256]?靜態(tài)吸附乙烯薄膜。這種材料是傳統(tǒng)的聚氯乙烯(PVC)附加有許多液態(tài)塑化劑。其允許框架通過靜電在觸摸屏表面固定位置。靜態(tài)吸附乙烯薄膜被添加到部署邊框115的底部。
[0257].吸盤。傳統(tǒng)的吸盤可以在部署框架115的底部表面形成來將鍵盤蓋板固定在平板電腦表面。吸盤被添加到部署邊框的底部?？商娲?，吸盤可以被整合入或者折疊入按鍵行列101的主要彈性體，位于部署邊框的底部表面的周圍不同位置。
[0258].沒有殘?jiān)娜跽澈蟿?。例如用在便利貼上的弱粘合劑被應(yīng)用于部署邊框的底部外殼部分114的底部表面區(qū)域。
[0259].可移動(dòng)的套子180，如圖39所示，配合在平板電腦的南端，包括一個(gè)或者多個(gè)粘附部署邊框的匹配機(jī)構(gòu)-例如，磁鐵、機(jī)械結(jié)構(gòu)、搭扣材料例如維可牢等。
[0260].其他組成部分，例如懸臂式彈簧梁或者扣，從平板電腦的側(cè)壁伸出，輕輕將鍵盤蓋板對齊，并且接下來將其與玻璃面板夾牢。
[0261].機(jī)械對齊套或者扣之上被安排在外壁的三個(gè)區(qū)域-平板電腦的西、東和南或者代替或者與于此列出的附著材料一起使用。
[0262]?在一些情況下，重力本身就足以吸附。這種性質(zhì)可以通過有目的的增加鍵盤蓋板框架區(qū)域的密度和重量來提升。
[0263]?被整合入圖43所示的部署框架102表面的底部或者圖45所示的底部部分114、115的底部表面的摩擦面花紋同樣可以被應(yīng)用于提供足夠的穩(wěn)定性來避免其他附著部件的需要。
[0264].其他材料或者組件允許部署邊框附著到平板電腦的玻璃表面而不修改平板電腦。
[0265]其他使用確實(shí)影響平板電腦的表面或者需要特別準(zhǔn)備的材料的實(shí)施例也是可能的；例如-使用強(qiáng)力粘合劑，將部署邊框的匹配機(jī)制粘合到平板電腦上。
[0266]另一個(gè)方法是在生產(chǎn)的時(shí)候?qū)⑵ヅ浠蛘哒澈蠙C(jī)制直接固定于平板電腦。例如，于此所述的平板電腦內(nèi)含的磁鐵，或者機(jī)械匹配機(jī)制。這樣機(jī)制的額外示例包括使用具有導(dǎo)軌的復(fù)雜的內(nèi)部傳輸機(jī)構(gòu)或者甚至電動(dòng)或者機(jī)械儲(chǔ)能式部署和分離系統(tǒng)。
[0267]在對于現(xiàn)在的平板電腦來說鍵盤蓋板是售后附件的情況下，部署邊框的最佳實(shí)施例在較小的向下的壓力向其施加的時(shí)候附著到平板電腦上。該壓力可以由用戶施加，以按或壓的形式施加到部署邊框的頂部部分110。可替代的，如前所示，附著力來自于磁鐵111、112,113ο
[0268]部署邊框同樣提供了對齊功能，將鍵盤蓋板與下面的觸摸屏和虛擬鍵盤對齊。對齊機(jī)制的實(shí)施例包括以下:
[0269].如果平板電腦在內(nèi)部包括了磁鐵，部署邊框優(yōu)選的實(shí)施例利用部署邊框內(nèi)的磁鐵111、112、113，被平板電腦內(nèi)對應(yīng)的磁鐵吸引。這樣這些磁鐵使得鍵盤蓋板在平板電腦上恰當(dāng)?shù)貙R。在這種情況下，部署邊框的外圍的尺寸并不重要并且也可以是在內(nèi)側(cè)、在外側(cè)或者正好匹配平板電腦的側(cè)壁輪廓，因?yàn)榇盆F提供了對齊。
[0270]?如果平板電腦不含有磁鐵，部署邊框102的輪廓可以大致上匹配平板電腦120的邊沿的形狀和尺寸，如圖46所示。這允許用戶通過將部署邊框的邊沿和平板電腦的邊沿在三遍對齊而方便地從視覺和觸覺上對齊鍵盤蓋板。部署邊框同樣也可以稍微偏平板電腦的內(nèi)側(cè)或者稍微偏外側(cè)，并且同樣可以達(dá)到這個(gè)效果。
[0271]?如果平板電腦被包括在保護(hù)殼121的里面，部署邊框102可以具有與外殼的內(nèi)側(cè)尺寸大致上或者正好同心匹配的尺寸和形狀，而其與平板電腦表面重疊，如圖47所示。這允許用戶方便地通過將部署邊框的邊沿對齊保護(hù)殼的內(nèi)側(cè)邊沿，或者在保護(hù)殼的內(nèi)側(cè)邊沿中對齊而將鍵盤蓋板對齊。
[0272].另一個(gè)針對包括保護(hù)殼的平板電腦的方法是將部署邊框102對齊保護(hù)殼的內(nèi)側(cè)尺寸，其中其與平板電腦的表面的內(nèi)部重疊122，同樣與保護(hù)殼重疊，如圖48所示。這允許用戶方面地通過機(jī)械地將部署邊框的臺階與保護(hù)殼的內(nèi)側(cè)邊沿匹配而對齊鍵盤蓋板。這具有提高了部署的蓋板的穩(wěn)定性的額外的好處，并且可能向其他部署邊框細(xì)節(jié)的空間。穩(wěn)定性提高到足夠的地步以至于不需要其他附著組件。
[0273]?在平板電腦具有保護(hù)殼的情況下部署邊框的優(yōu)選的實(shí)施例是部署邊框值與保護(hù)殼在南東向和南東角的內(nèi)部階梯重疊，并且具有舌頭130，在保護(hù)殼南邊的中心匹配，或者其他邊，如圖48所示。舌頭提供了氯乙烯、吸盤帶或者其他可移除的吸附材料在部署邊框的底部。這允許用戶通過將部署邊框的南東向和南東角與保護(hù)殼的南東向和南東角對齊而方便地對齊鍵盤蓋板。應(yīng)當(dāng)注意，在于此所述的階梯安排中，附加的在保護(hù)殼底部表面和平板邊框表面之間的附著舌頭可能避免其他附著以及對齊組件的需要。
[0274].與保護(hù)殼一起使用的部署邊框設(shè)置可以同樣被用于沒有保護(hù)殼的平板電灶。在這種情況下，塑料或者其他材料制的用于硬質(zhì)區(qū)域的不同區(qū)域的半永久性附著墊140包括但不限于平板電腦屏幕的南西向以及南東角，如圖49所示。吸附帶、乙烯基或者其他班永久性附著方案將會(huì)被用來將塑料組成部分附著到平板電腦屏幕上。這允許用戶通過將部署邊框的南東方向以及南西角落與墊子上的物理特征對齊。這些墊子同樣可以包括磁鐵，補(bǔ)充部署邊框南西向和南東角的磁鐵并因此吸附部署邊框，當(dāng)其靠近墊子時(shí)。這些電子同樣具有不同的與鍵盤蓋板底部相應(yīng)特征相呼應(yīng)的鎖住與解鎖開關(guān)。這些替代中任何一個(gè)可以幫助用戶對齊鍵盤蓋板并且接著保持按鍵蓋板位置向下，當(dāng)其被部署時(shí)。這是平板電腦沒有保護(hù)殼時(shí)的優(yōu)選的實(shí)施例。
[0275]?許多其他的對齊機(jī)制以及方法的實(shí)施例咋本設(shè)計(jì)方案中是可行的。例如，部署邊框的邊沿可以在平板電腦邊沿的內(nèi)側(cè)并且可以在任何保護(hù)殼的內(nèi)側(cè)。在這種情況下，用戶將會(huì)通過視覺上定位虛擬鍵盤上按鍵的位置以及將鍵盤蓋板上的按鍵結(jié)構(gòu)對齊到這些按鍵的方式對齊鍵盤蓋板。
[0276]部署邊框，與按鍵陣列一致，同樣提供了暫時(shí)從觸摸屏145的活動(dòng)區(qū)域上分離鍵盤蓋板100的方法，如圖50A-C所示。圖50A表示了鍵盤蓋板完全延伸，圖50B展示了為了分離而被折疊的鍵盤蓋板以及圖50C表示了完全分離的鍵盤蓋板。這允許了用戶想要頻繁并且方便地從在一定時(shí)間使用鍵盤蓋板切換以及在其他時(shí)間不使用的外殼。實(shí)施這些機(jī)構(gòu)的通常的方法是對應(yīng)于活動(dòng)的觸摸屏區(qū)域南邊的部署邊框的部分保持在位置上不動(dòng)，而鍵盤蓋板的其他部分快速并且方便地折疊、卷起來或者被分離到活動(dòng)觸摸屏區(qū)域的南邊。理想的情況是，當(dāng)用戶暫時(shí)不想使用的時(shí)候用戶分離鍵盤蓋板而在他們再次使用它時(shí)將其延展回操作位置是非?？焖俸蛻{直覺的操作。當(dāng)鍵盤被暫時(shí)分離，其應(yīng)當(dāng)只占一點(diǎn)點(diǎn)空間并且不妨礙需要的功能或者平板電腦在任何預(yù)想的方向和位置上的舒適度。分離和延展機(jī)構(gòu)的實(shí)施例包括以下:
[0277].鍵盤蓋板100的可移動(dòng)部分卷起來或者扇形折疊到分離位置。宏觀上被放置的折現(xiàn)以及鉸鏈網(wǎng)被整合入邊框的部署并且允許用戶分離鍵盤蓋板的按鍵陣列使用卷或者折疊。應(yīng)當(dāng)注意這種操作是由在按鍵陣列的優(yōu)選實(shí)施例中選擇使用彈性材料確定的。必要地，邊框的鉸鏈/折疊區(qū)域被折疊到按鍵陣列的右邊，利用材料彈性性質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)以及折疊是由部署邊框組件的硬質(zhì)組件的宏觀上的放置引導(dǎo)的。當(dāng)鍵盤蓋板在完全分離位置的時(shí)候，磁鐵或者機(jī)械方法，例如鉤子或者拉鏈，可以被用來臨時(shí)固定鍵盤蓋板在分離的位置，如果需要的或。為了達(dá)到這個(gè)目的，磁鐵111、112和或機(jī)械固定結(jié)構(gòu)是宏觀地被放置在部署邊框上的，如圖45所示。額外的磁鐵或者機(jī)械固定裝置可以位于部署邊框的東邊和西邊部分的中間。
[0278].另外一個(gè)分離機(jī)構(gòu)的方法是將鍵盤蓋板的可移動(dòng)部分分為幾個(gè)部分，可以互相移動(dòng)來分離。當(dāng)完全分離之后，部分可以與部署邊框的南邊部分重疊。
[0279].鉸鏈116，機(jī)械或者直接使用做部署邊框的材料做成，連接固定部分以及鍵盤蓋板的可移動(dòng)部分直接到活動(dòng)觸摸屏區(qū)域的南邊，如圖45所示。鍵盤蓋板的可移動(dòng)部分可以被通過將其圍繞該鉸鏈或者多個(gè)鉸鏈旋轉(zhuǎn)而分離。
[0280]?許多其他臨時(shí)分離以及延展鍵盤蓋板部分的實(shí)施例是可能的。例如，鍵盤蓋板可以簡單地從平板電腦完全移除并且當(dāng)用戶不想使用它的時(shí)候被放到一邊，并且接下來當(dāng)用戶想要再次使用它的時(shí)候再一次連接?；蜻@整個(gè)組件可以從平板電腦的南西或者南東角樞轉(zhuǎn)并且移除(相對于基本上垂直于平板觸摸屏表面的軸)。
[0281 ] 部署邊框同樣提供了將鍵盤蓋板與平板電腦一起存儲(chǔ)的方法。提供“即時(shí)”存放以及部署的不同實(shí)施例于此被描述，并且它們?nèi)缦?
[0282]?如果平板電腦120包括了在平板電腦南部部分的磁鐵，例如蘋果的iPAD 2?,并且具有包含形影的磁鐵的封套150，例如蘋果的SMART COVER?,那么鍵盤蓋板100可以被存儲(chǔ)在封套中，例如圖51所示。先前所描述的磁性對齊機(jī)制被用來將鍵盤蓋板的南端附著到封套，因?yàn)殒I盤蓋板中的磁鐵會(huì)被封套中的相應(yīng)磁鐵吸引。在卷起/扇狀折疊分離機(jī)制中描述的磁鐵或者機(jī)械固定裝置被用來用相似的方法將鍵盤蓋板的北端附著到封套。應(yīng)當(dāng)注意在這些位置沒有相應(yīng)磁鐵或者機(jī)械固定裝置的封套將會(huì)需要被匹配。一個(gè)實(shí)施例是使用半永久性的粘合劑將響應(yīng)磁鐵或者機(jī)械固定裝置粘合到封套。優(yōu)選的實(shí)施例包括適合于可彎曲組件151的兩個(gè)磁鐵，如圖51以及圖52A-C所示。該組件包圍封套的外部邊沿并且被磁力吸引固定，如圖51所示。這允許方便的非永久性放置和放電的調(diào)節(jié)。最終，理想化的預(yù)期部分、周期或者整個(gè)穿過部署框架的南端的小開關(guān)170允許用戶方便地選擇鍵盤蓋板是否應(yīng)該在封套打開或者部署到平板表面時(shí)與封套在一起，如圖40所示。壓住開關(guān)或者在封套的南邊下按以將部署框架附著到平板電腦將會(huì)部署鍵盤蓋板。單純地打開封套會(huì)是鍵盤蓋板存放在風(fēng)逃離。應(yīng)當(dāng)注意這種存放方法是可見的，即使平板電腦并不包含磁鐵也是如此。用戶可以增加在此所描述的更多匹配組件來代替任何通常在封套或平板電腦中使用的固定裝置或磁鐵。如果封套被卷起來形成平板電腦有角度的桿子，存放在封套內(nèi)的鍵盤蓋板會(huì)單純地隨著它向上卷起。這種方案實(shí)現(xiàn)了增加到平板電腦和封套最小的體積，并且允許所有設(shè)置的平板電腦充分的利用，就如同最初制造者所預(yù)期的，沒有鍵盤蓋板那樣。
[0283].另一個(gè)方法是將按鍵蓋板分離，當(dāng)其在分離位置，并且將其存放在平板電腦的封套內(nèi)或者封套外。鍵盤蓋板在這種設(shè)置中值占了最小的二維平面空間，雖然其實(shí)質(zhì)上比完全延展開時(shí)更厚。在一些情況下，例如當(dāng)封套并不卷起并且在封套和平板之間，在封套合到平板表面上時(shí)有巨大的空氣間隔之時(shí)，這種方法是優(yōu)選的。
[0284]許多其他鍵盤蓋板存儲(chǔ)的實(shí)施例是可能的。例如鍵盤蓋板可以在平板電腦的南端下被卷起來并且接下來被存放到平板電腦的背部。存儲(chǔ)包或者口袋可以被整合到平板電腦的保護(hù)殼中。進(jìn)一步，包圍了整個(gè)平板的外殼可以被設(shè)計(jì)為由彈性材料制作，鍵盤陣列整個(gè)被整合入，可以如于此所描述的一般不說以及分離并且接下來180度翻轉(zhuǎn)到機(jī)械裝載處的背面。原始的制造者方案可以包括鍵盤組件被機(jī)械地縮回到平板電腦本身的背部下面，這樣將存儲(chǔ)功能整合入平板外殼。
[0285]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例被展示和描述，就如同在上文中所記述的，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下許多改變可以被做出。例如，本發(fā)明會(huì)與數(shù)字電阻觸摸屏以及其他觸摸屏一起工作。在另一個(gè)例子中，本發(fā)明的許多方面會(huì)向“看著鍵盤打字”的打字員提供好處，同樣也會(huì)跟盲打打字員提供好處。激活前提示、減速、回彈以及緩沖，所有這些都形成了更好的“看著鍵盤打字”的打字體驗(yàn)。本發(fā)明可以被認(rèn)為向所有打字員提供非常多的好處，并且接下來向特定群體提供額外好處。相應(yīng)地，本發(fā)明的范圍并不被公開的優(yōu)選的實(shí)施例所限制。作為代替，本發(fā)明應(yīng)當(dāng)通過引用權(quán)利要求被整體確定。
【權(quán)利要求】
1.一種觸摸屏鍵盤蓋板，包括:八個(gè)可壓縮彈性材料制成的起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)，所述起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)食指起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)，每個(gè)起始行按鍵結(jié)構(gòu)具備有頂部和底部的手指表面，外側(cè)壁和內(nèi)部支撐；所述外側(cè)壁高于觸摸屏的激活距離；每一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐具有足夠的阻力來承受手指休息時(shí)的重量，以使得手指表面頂部在休息時(shí)的壓力下保持遠(yuǎn)離激活距離；每一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐在壓力下可以下陷，以使得所述手指表面頂部在激活壓力下，處于觸摸屏的激活距離之內(nèi)；每一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐提供了在下陷過程中不斷增加的阻力以進(jìn)行壓縮；每一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐在激活壓力釋放時(shí)反彈；所述起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)是可以放置在觸摸屏鍵盤的起始行按鍵上的。
2.如權(quán)利要求1所述的鍵盤蓋板，其中所述每一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐的阻力壓力在激活壓力下下陷時(shí)變化，以在被按下時(shí)提供觸覺激活前提示。
3.如權(quán)利要求1所述的鍵盤蓋板，其中所述起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)包括觸覺手指位置提/j、l Ο`
4.如權(quán)利要求1所述的鍵盤蓋板，其中所述食指起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)包括觸覺識別提/j、l Ο
5.如權(quán)利要求1所述的鍵盤蓋板，進(jìn)一步包括額外的可壓縮彈性材料制成的按鍵結(jié)構(gòu)，所述額外的按鍵結(jié)構(gòu)具有由頂部和底部構(gòu)成的手指表面以及外側(cè)壁，所述外側(cè)壁高于觸摸屏的所述激活距離，所述額外的按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面和外側(cè)壁在壓力下下陷，以使得手指表面頂部在壓力下處于觸摸屏激活距離之內(nèi)，所述額外的按鍵結(jié)構(gòu)可放置于觸摸屏鍵盤的額外的按鍵之上。
6.如權(quán)利要求5所述的鍵盤蓋板，其中所述額外按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面和側(cè)壁在下陷中提供增加的阻力以進(jìn)行壓縮。
7.如權(quán)利要求5所述的鍵盤蓋板，其中所述額外按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面和外側(cè)壁在激活壓力釋放后回彈。
8.如權(quán)利要求1所述的鍵盤蓋板，其中一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)是回車按鍵結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的鍵盤蓋板，其中所述回車按鍵結(jié)構(gòu)的一部分包括觸覺手指位置提示。
10.如權(quán)利要求8所述的鍵盤蓋板，其中所述回車按鍵結(jié)構(gòu)的一部分排除了觸覺位置提示。
11.一種觸摸屏鍵盤蓋板,包括:兩個(gè)可壓縮彈性材料制成的起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)，每個(gè)起始行按鍵結(jié)構(gòu)具備有頂部和底部的手指表面，外側(cè)壁和內(nèi)部支撐；所述外側(cè)壁高于觸摸屏的激活距離；每一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐具有足夠的阻力來承受手指休息時(shí)的重量，以使得手指表面頂部在休息時(shí)的壓力下保持遠(yuǎn)離激活距離；每一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐在壓力下可以下陷，以使得所述手指表面頂部在激活壓力下，處于觸摸屏的激活距離之內(nèi)；每一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐提供了在下陷過程中不斷增加的阻力以進(jìn)行壓縮；每一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐在激活壓力釋放時(shí)反彈； 所述起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)是可以放置在觸摸屏鍵盤的起始行按鍵上的。
12.如權(quán)利要求11所述的鍵盤蓋板，其中所述兩個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)是食指起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的鍵盤蓋板，其中所述食指起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)包括觸覺位置提示。
14.如權(quán)利要求11所述的鍵盤蓋板，進(jìn)一步包括一個(gè)由可壓縮彈性材料制成的額外的按鍵結(jié)構(gòu)，所述額外按鍵結(jié)構(gòu)具有包含有頂部和底部的手指表面以及外側(cè)壁，所述外側(cè)壁高于所述觸摸屏的激活距離，所述額外的按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面和外側(cè)壁在壓力下下陷，以使得手指表面頂部在壓力下處于觸摸屏激活距離之內(nèi)，所述額外的按鍵結(jié)構(gòu)可放置于觸摸屏鍵盤的額外的按鍵之上。
15.如權(quán)利要求11所述的鍵盤蓋板，其中所述每一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐的阻力壓力在激活壓力下下陷時(shí)變化，以在被按下時(shí)提供觸覺激活前提示。
16.一種按鍵結(jié)構(gòu)，由可壓縮彈性材料制成，具有包含有頂部和底部的手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐；所述外側(cè)壁高于觸摸屏的激活距離；每一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐在壓力下可以下陷，以使得所述手指表面頂部在激活壓力下，處于觸摸屏的激活距離之內(nèi)；每一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐提供了在下陷過程中不斷增加的阻力以進(jìn)行壓縮；每一個(gè)起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐在激活壓力釋放時(shí)反彈；所述起始行休息按鍵結(jié)構(gòu)是可以放置在觸摸屏鍵盤的起始行按鍵上的。
17.如權(quán)利要求16所述的按鍵結(jié)構(gòu)，包括觸覺手指位置提示。
18.如權(quán)利要求16所述的按鍵結(jié)構(gòu)，包括觸覺識別提示。
19.如權(quán)利要求16所述的按鍵結(jié)構(gòu)，其中所述外側(cè)壁是圓柱體。
20.如權(quán)利要求16所述的按鍵結(jié)構(gòu)，其中所述外側(cè)壁是閉合的。
21.如權(quán)利要求16所述的按鍵結(jié)構(gòu)，其中所述按鍵結(jié)構(gòu)的手指表面、外側(cè)壁以及內(nèi)支撐的阻力壓力在激活壓力下的下陷過程中變化，以在下按時(shí)提供觸覺激活前提示。
22.一種觸摸屏蓋板按鍵結(jié)構(gòu)，包括:手指表面、支撐手指表面以使其遠(yuǎn)離所述觸摸屏的方法、支撐手指放置于手指表面的裝置以防止在手指休息時(shí)，所述觸摸屏鍵盤的按鍵的激活、當(dāng)所述按鍵結(jié)構(gòu)被按壓時(shí)，使所述手指表面減速的方法、當(dāng)手指壓力被釋放時(shí)使按鍵結(jié)構(gòu)回彈的方法；所述按鍵結(jié)構(gòu)被配置為當(dāng)被按壓時(shí)，允許激活所述觸摸屏鍵盤的按鍵。
23.如權(quán)利要求22所述的按鍵結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括提供觸覺手指位置提示的方法。
24.如權(quán)利要求22所述的按鍵結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括提供觸覺識別提示的方法。
25.如權(quán)利要求22所述的按鍵結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括提供激活前提示的方法。
26.如權(quán)利要求11所述的按鍵蓋板，進(jìn)一步包括部署邊框，所述部署邊框由所述鍵盤蓋板按鍵結(jié)構(gòu)在至少一個(gè)方向上向外延伸，所述部署邊框是可以連接到允許觸摸屏啟動(dòng)的設(shè)備的表面上。
27.如權(quán)利要求26所述的鍵盤蓋板，其中所述部署邊框進(jìn)一步包括至少一個(gè)和觸摸屏的磁場對齊的磁性裝置， 使得所述設(shè)備能夠保持所述起始行休息結(jié)構(gòu)在所述觸摸屏鍵盤的起始行休息按鍵之上。
28.如權(quán)利要求26所述的鍵盤蓋板，其中所述部署邊框進(jìn)一步包括微吸附材料。
29.如權(quán)利要求26所述的鍵盤蓋板，其中所述部署邊框進(jìn)一步包括靜態(tài)附著薄膜。
30.如權(quán)利要求26所述的鍵盤蓋板，其中所述部署邊框進(jìn)一步包括吸盤。
31.如權(quán)利要求26所述的鍵盤蓋板，其中所述部署邊框進(jìn)一步包括粘連材料。
32.如權(quán)利要求26所述的鍵盤蓋板，其中所述部署邊框進(jìn)一步包括尺寸正好合適所述允許觸摸屏裝置的邊的套子。
33.如權(quán)利要求26所述的鍵盤蓋板，其中所述部署邊框從所述鍵盤蓋板按鍵結(jié)構(gòu)沿至少一個(gè)額外的方向向外延伸。
34.如權(quán)利要求26所述的鍵盤蓋板，其中所述部署邊框進(jìn)一步包括被剪裁的尺寸正好合適所述允許觸摸屏裝置的邊的套子。
35.一種按鍵結(jié)構(gòu)，由可壓縮彈性材料制成，具有有頂部和底部的手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐；所述外側(cè)壁高于觸摸屏的激活距離；所述按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐在壓力下可以下陷，以使得所述手指表面頂部在激活壓力下，處于觸摸屏的激活距離之內(nèi)；所述按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐提供了在下陷過程中不斷增加的阻力以進(jìn)行壓縮；所述按鍵結(jié)構(gòu)的所述手指表面、外側(cè)壁和內(nèi)部支撐在激活壓力釋放時(shí)反彈；所述按鍵結(jié)構(gòu)是可以放置在觸摸屏鍵盤的起始行按鍵上的。
【文檔編號】G06F3/048GK103649893SQ201280031247
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月24日
【發(fā)明者】史蒂芬·阿爾弗雷德·艾薩克, 布蘭德利·S·梅蒙, 拉夫·萊維 申請人:陶奇菲爾公司