具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本文所述的是與具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面相關(guān)的技術(shù)。觸摸表面的示例包括鍵盤(pán)的按鍵、膝上型電腦的觸摸板或者智能電話(huà)或平板計(jì)算機(jī)的觸摸屏。通過(guò)本文所述的技術(shù)，觸摸表面被限制到水平取向，并且在用戶(hù)按壓例如按鈕或按鍵等的觸摸表面的同時(shí)保持穩(wěn)定。另外，通過(guò)本文所述的技術(shù)，平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)在觸摸表面隨用戶(hù)按壓觸摸表面而垂直地(例如向下)行進(jìn)時(shí)，向觸摸表面賦予平面平移。應(yīng)當(dāng)理解，本“摘要”的提供并不是用于解釋或限制權(quán)利要求書(shū)的范圍或含意。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)要求2011年I月4日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序號(hào)61/429749以及2011年4月3日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序號(hào)61/471186的優(yōu)先權(quán)益，通過(guò)引用將其公開(kāi)結(jié)合到本文中。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1示出典型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的常規(guī)鍵盤(pán)的簡(jiǎn)化按鍵機(jī)械結(jié)構(gòu)100的側(cè)視圖。精簡(jiǎn)到其基本要素，常規(guī)按鍵機(jī)械結(jié)構(gòu)100包括按鍵110、可折疊彈性柱塞(即，“橡膠圓頭”)120、剪式機(jī)構(gòu)130和底座140。
[0003]橡膠圓頭120在用戶(hù)按壓按鍵以嚙合按鈕110下面和底座140之上或之中的開(kāi)關(guān)時(shí)，向用戶(hù)提供熟悉的彈鎖感覺(jué)。剪式機(jī)構(gòu)130的主要目的是在鍵按壓期間調(diào)平按鍵110。
[0004]通常，剪式機(jī)構(gòu)130包括至少一對(duì)互鎖剛性(例如塑料或金屬)片(132、134)，其將按鍵110連接到底座140和/或鍵盤(pán)的主體?；ユi片在按鍵110沿其垂直路徑行進(jìn)(如Z方向箭頭150所示)時(shí)按照“剪”式方式移動(dòng)。當(dāng)用戶(hù)壓下按鍵110時(shí)，剪式機(jī)構(gòu)130的布置減小按鍵頂部(即，“鍵頂”)112的擺動(dòng)、搖動(dòng)或傾斜。
[0005]當(dāng)剪式機(jī)構(gòu)130提供對(duì)鍵頂?shù)哪撤N調(diào)平時(shí)，它沒(méi)有消除鍵頂112的擺動(dòng)、搖動(dòng)和傾斜。另外，剪式機(jī)構(gòu)130對(duì)鍵盤(pán)組件和維修增加機(jī)械復(fù)雜度。此外，按鍵下面的機(jī)構(gòu)(例如剪式機(jī)構(gòu)130和橡膠圓頭120)遮掩按鍵110下面的背光，并且限制可將鍵盤(pán)構(gòu)造成多薄。存在關(guān)于橡膠圓頭120和/或剪式機(jī)構(gòu)130在鍵按壓的熟悉彈鎖感覺(jué)變?yōu)闊o(wú)效和/或被不利地影響之前能夠是多薄的限制。
[0006]常規(guī)鍵盤(pán)已經(jīng)達(dá)到使用現(xiàn)有方式來(lái)構(gòu)造這類(lèi)鍵盤(pán)的薄度閾值。橡膠圓頭、剪式機(jī)構(gòu)等已經(jīng)減小到技術(shù)上可能的最薄比例，同時(shí)仍然保持具有熟悉并且令人滿(mǎn)意的彈鎖感覺(jué)的水平鍵按壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本文所述的是與具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面相關(guān)的技術(shù)。觸摸表面的示例包括鍵盤(pán)的按鍵、膝上型電腦的觸摸板或者智能電話(huà)或平板計(jì)算機(jī)的觸摸屏。通過(guò)本文所述的技術(shù)，觸摸表面被限制到水平取向，并且在用戶(hù)按壓例如按鈕或按鍵等的觸摸表面的同時(shí)保持穩(wěn)定。另外，通過(guò)本文所述的技術(shù)，平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)在觸摸表面隨用戶(hù)按壓觸摸表面而垂直地(例如向下)行進(jìn)時(shí)，向觸摸表面賦予平面平移。
[0008]要理解，本
【發(fā)明內(nèi)容】
的提供將不是用于解釋或限制權(quán)利要求書(shū)的范圍或含意。本
【發(fā)明內(nèi)容】
不是要確定要求保護(hù)主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不是要用作幫助確定要求保護(hù)主題的范圍。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是典型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的常規(guī)鍵盤(pán)的簡(jiǎn)化按鍵機(jī)械結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。[0010]圖2A是按照本文所述技術(shù)所配置以提供具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的令人滿(mǎn)意觸覺(jué)用戶(hù)體驗(yàn)的觸摸表面的第一實(shí)現(xiàn)的正視圖。第一實(shí)現(xiàn)是處于準(zhǔn)備好按壓位置(即，就緒位置)的簡(jiǎn)化示范按鍵組件，其中所示示范按鍵組件按照本文所述技術(shù)來(lái)配置。
[0011]圖2B是圖2A的第一實(shí)現(xiàn)的正視圖，但是在鍵按壓期間的中途示出。
[0012]圖2C是圖2A和圖2B的第一實(shí)現(xiàn)的正視圖，但是以完全壓下來(lái)示出。
[0013]圖3是按照本文所述技術(shù)所配置以提供具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的令人滿(mǎn)意觸覺(jué)用戶(hù)體驗(yàn)的第二實(shí)現(xiàn)的立體圖。第二實(shí)現(xiàn)是處于準(zhǔn)備好按壓位置(即，就緒位置)的示范按鍵組件，其中所示示范按鍵組件按照本文所述技術(shù)來(lái)配置。
[0014]圖4是示出具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的第二實(shí)現(xiàn)的俯視圖。
[0015]圖5是示出具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的第二實(shí)現(xiàn)的側(cè)視圖。
[0016]圖6是示出具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的第二實(shí)現(xiàn)的分解立體圖。
[0017]圖7A和圖8A的每個(gè)是圖4的相同俯視圖，其中按鍵組件在就緒位置示出。圖7A和圖8A具有示出截取截面的位置來(lái)獲取圖7B和圖8B所示視圖的線(xiàn)條。圖7B和圖8B的每個(gè)是示出具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的第二實(shí)現(xiàn)的截面圖。圖7A中的線(xiàn)條A-A示出為獲取圖7B所示截面圖來(lái)截取截面的位置。圖8A中的線(xiàn)條B-B示出為獲取圖8B所示截面圖來(lái)截取截面的位置。
[0018]圖9A和圖1OA的每個(gè)是圖4的相同俯視圖，除了按鍵組件在完全壓下位置示出。圖9A和圖1OA具有示出截取截面的位置來(lái)獲取圖9B和圖1OB所示視圖的線(xiàn)條。圖9B和圖1OB的每個(gè)是示出具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的第二實(shí)現(xiàn)的截面圖。圖9A中的線(xiàn)條A-A示出為獲取圖9B所示截面圖來(lái)截取截面的位置。圖1OA中的線(xiàn)條B-B示出為獲取圖1OB所示截面圖來(lái)截取截面的位置。
[0019]圖11示出斜坡剖面的若干示例，其最低程度地描述調(diào)平觸摸表面并且對(duì)其賦予平面平移的實(shí)現(xiàn)的機(jī)構(gòu)的有效形狀。
[0020]圖12A、圖12B和圖12C是薄鍵盤(pán)的三個(gè)不同視圖，其結(jié)合按照本文所述技術(shù)來(lái)配置的觸摸表面(例如按鍵)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)。圖12A是鍵盤(pán)的立體圖。圖5是鍵盤(pán)的俯視圖。圖6是鍵盤(pán)的側(cè)視圖。
[0021]圖13是按照本文所述技術(shù)所配置以提供具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的令人滿(mǎn)意觸覺(jué)用戶(hù)體驗(yàn)的第三實(shí)現(xiàn)的立體圖。第三實(shí)現(xiàn)是處于準(zhǔn)備好按壓位置(即，就緒位置)的示范按鍵組件，其中所示示范按鍵組件按照本文所述技術(shù)來(lái)配置。
[0022]圖14是示出具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的第三實(shí)現(xiàn)的俯視圖。
[0023]圖15是示出具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的第三實(shí)現(xiàn)的側(cè)視圖。
[0024]圖16是示出具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的第三實(shí)現(xiàn)的分解立體圖。[0025]圖17是示出具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的第三實(shí)現(xiàn)的截面圖。
[0026]圖18A和圖18B示出如圖17中圈出的第三實(shí)現(xiàn)的剖面部分。圖18A示出處于其就緒位置的示范按鍵組件。圖18B示出處于其完全壓下位置的示范按鍵組件。
[0027]圖19是按照本文所述技術(shù)所配置以提供具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的令人滿(mǎn)意觸覺(jué)用戶(hù)體驗(yàn)的第四實(shí)現(xiàn)的立體圖。第四實(shí)現(xiàn)是處于其完全壓下位置的示范按鍵組件，其中所示示范按鍵組件按照本文所述技術(shù)來(lái)配置。
[0028]圖20是示出具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的第四實(shí)現(xiàn)的俯視圖。
[0029]圖21是示出具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的第四實(shí)現(xiàn)的分解立體圖。
[0030]圖22A、圖22B和圖22C示出具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的第五實(shí)現(xiàn)的不同視圖。圖22A中示出俯視圖。圖22B和圖22C示出第五實(shí)現(xiàn)的不同正視圖。
[0031]圖23示出具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的第六實(shí)現(xiàn)的自由體受力圖。
[0032]圖24示出適合于本文所述技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)的示范計(jì)算環(huán)境。
[0033]【具體實(shí)施方式】參照附圖。附圖中，參考標(biāo)號(hào)最左邊的數(shù)字標(biāo)識(shí)首次出現(xiàn)該參考標(biāo)號(hào)的附圖。相同標(biāo)號(hào)在各個(gè)附圖中用于表示相似特征和部件。
【具體實(shí)施方式】
[0034]本文所述的是與具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面相關(guān)的一種或多種技術(shù)。鍵盤(pán)的按鍵是本文所述一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)的觸摸表面的一個(gè)示例。觸摸表面的其它示例包括觸摸板、控制面板上的按鈕和觸摸屏。
[0035]本文所述的至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)涉及超薄鍵盤(pán)，其中帶有具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平按鍵。當(dāng)用戶(hù)按壓按鍵時(shí)，按鍵在其垂直行程期間在其取向上保持水平。也就是說(shuō)，按鍵(特別是其鍵頂)在其Z方向行程期間保持相對(duì)水平。本文所述的調(diào)平技術(shù)降低或消除鍵按壓期間的按鍵的任何擺動(dòng)、搖擺或傾斜。
[0036]與常規(guī)方式的剪式機(jī)構(gòu)不同，按鍵在其周邊得到完全支承，使得按鍵在其下行行程期間的路徑限制成保持相對(duì)水平。例如，在對(duì)常規(guī)現(xiàn)有技術(shù)按鍵以及對(duì)按照本文所述技術(shù)所構(gòu)建的實(shí)現(xiàn)的原型所執(zhí)行的一個(gè)傾斜偏轉(zhuǎn)測(cè)試中，常規(guī)按鍵偏轉(zhuǎn)0.231 mm,而原型按鍵僅偏轉(zhuǎn)0.036 mm。在那個(gè)測(cè)試中，40克的力施加到各按鍵的一側(cè)。測(cè)量?jī)蓚?cè)上的偏轉(zhuǎn)，以及將一個(gè)從另一個(gè)中減去以計(jì)算傾斜偏轉(zhuǎn)。通過(guò)這個(gè)測(cè)試，原型按鍵遇到常規(guī)按鍵的傾斜偏轉(zhuǎn)的大約1/6。也就是說(shuō)，本文所述的調(diào)平技術(shù)調(diào)平按鍵比常規(guī)按鍵調(diào)平方式要好大約六倍。
[0037]此外，不是如常規(guī)方式那樣只垂直行進(jìn)，該觸摸表面而是按照能夠稱(chēng)作對(duì)角線(xiàn)的方式移動(dòng)。也就是說(shuō)，觸摸表面在保持水平而沒(méi)有旋轉(zhuǎn)的同時(shí)以對(duì)角線(xiàn)方式移動(dòng)。因?yàn)檫@個(gè)對(duì)角線(xiàn)移動(dòng)包括在觸摸表面保持水平的同時(shí)的垂直(上和/或下)以及平面(左右和/或前后)分量，所以平面分量在本文中可稱(chēng)作“平面平移”。由于平面平移響應(yīng)觸摸表面的垂直行程而發(fā)生，所以它可稱(chēng)作觸摸表面的“對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性”(或者“垂直行程平面平移響應(yīng)性”)。
[0038]對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的平面(即，橫向)分量產(chǎn)生觸摸表面行進(jìn)的垂直距離比它實(shí)際行進(jìn)的要大的觸覺(jué)幻覺(jué)。此外，在觸摸表面的下壓之后，觸摸表面使用例如磁力來(lái)返回到其就緒位置。按鍵返回到其就緒位置時(shí)按鍵相對(duì)用戶(hù)手指的移動(dòng)也幫助該幻覺(jué)。
[0039]例如，當(dāng)用戶(hù)按壓鍵盤(pán)上采用本文所述的垂直行程平面平移響應(yīng)性技術(shù)的示范按鍵時(shí)，按鍵沿Z方向(例如向下)行進(jìn)短距離(例如0.5至1.0毫米)并且在被松開(kāi)時(shí)返回那個(gè)相同距離。在其Z方向(例如向下)行程期間，這個(gè)示范按鍵還沿橫向或平面方向(例如X/Y方向)行進(jìn)大致相同距離。當(dāng)然，與Z方向行程成比例的行程的平面方向可隨不同實(shí)現(xiàn)而改變。
[0040]雖然按鍵僅沿Z方向行進(jìn)很短距離，但是用戶(hù)感知示范按鍵沿Z方向行進(jìn)大許多的距離。對(duì)于用戶(hù)，感覺(jué)就像示范按鈕沿Z方向行進(jìn)的距離是按鍵實(shí)際行進(jìn)的距離的兩至三倍。額外Z行程的那種感知在很大程度上歸因于Z方向鍵按壓期間按鍵的橫向或平面平移對(duì)用戶(hù)指尖所賦予的切向力。
[0041]垂直行程平面平移響應(yīng)性技術(shù)利用觸覺(jué)感知幻覺(jué)，其中某個(gè)人將其指尖的非典型力體驗(yàn)誤解為典型力體驗(yàn)。例如，當(dāng)某個(gè)人按壓和松開(kāi)鍵盤(pán)的按鍵時(shí)，此人將垂直于其指尖的力感覺(jué)為按鍵僅沿Z方向(例如上和下)移動(dòng)時(shí)回推其手指，以及非預(yù)計(jì)切向力被誤解為法向力。這樣，此人得到鍵盤(pán)的按鍵的的典型按鍵行程的“感覺(jué)”。情況至少部分是這樣，因?yàn)槿藗儫o(wú)法感知充分小運(yùn)動(dòng)的方向性，但是仍然能夠感知因皮膚剪力(skin shear)引起的力的相對(duì)變化。
[0042]隨著計(jì)算機(jī)及其部件的尺寸持續(xù)減小，需要薄鍵盤(pán)。在便攜計(jì)算機(jī)(例如膝上型電腦或平板計(jì)算機(jī))的上下文中明顯感受這種需要。但是，按鍵行程距離限制常規(guī)鍵盤(pán)在沒(méi)有犧牲鍵盤(pán)的“感覺(jué)”(例如，按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)，典型和優(yōu)選按鍵行程是“2.0mm與4.0 mm之間”)的情況下能夠變得多薄。
[0043]通過(guò)本文所述的垂直行程平面平移響應(yīng)性技術(shù)，在鍵按壓期間對(duì)用戶(hù)指尖所施加的法向和橫向力的組合騙得此人認(rèn)為該按鍵沿Z方向行進(jìn)比其實(shí)際行進(jìn)的要遠(yuǎn)得多。例如，僅具有大約0.8 mm的Z方向按鍵行程的按鍵可能感覺(jué)該按鍵沿Z方向行進(jìn)2.0 mm或更多。因此，可構(gòu)造超薄鍵盤(pán)(例如薄度小于3.0 mm)，而無(wú)需犧牲質(zhì)量全行程鍵盤(pán)的“感覺(jué)”。
[0044]此外，本文所述的技術(shù)采用設(shè)計(jì)成將按鍵保持、保留和/或懸浮在某個(gè)位置-在這個(gè)位置按鍵準(zhǔn)備好由用戶(hù)按壓并且在用戶(hù)提起其手指以便不再提供將按鍵完全壓下的充分力之后還使按鍵返回到其準(zhǔn)備好按壓(即就緒位置)-的就緒/返回機(jī)構(gòu)。對(duì)于本文所述的至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)，這通過(guò)采用排列成相互吸引的一組磁體來(lái)實(shí)現(xiàn)。磁體將按鍵保持在就緒位置，并且當(dāng)不再存在保持按鍵完全壓下的充分向下力之后將按鍵拉回到就緒位置。
[0045]雖然本文所述的實(shí)現(xiàn)主要集中于按鍵和鍵盤(pán)，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，也可采用其它實(shí)現(xiàn)。這類(lèi)實(shí)現(xiàn)的示例包括觸摸板、控制面板、觸摸屏或者用于人一計(jì)算機(jī)交互的任何其它表面。
[0046]示范按鍵組件 圖2A示出處于準(zhǔn)備好按壓位置(即，就緒位置)的簡(jiǎn)化示范按鍵組件200的正視圖。圖2B和圖2C示出處于向完全壓下位置前進(jìn)的相同按鍵組件200。按鍵組件200配置成實(shí)現(xiàn)本文所述的技術(shù)，以便提供具有調(diào)平、對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的觸摸表面(例如按鍵)的令人滿(mǎn)意觸覺(jué)用戶(hù)體驗(yàn)。
[0047]按鍵組件200包括按鍵210、就緒/返回機(jī)構(gòu)220 (具有靜止磁體222和按鍵磁體224)、調(diào)平/平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)230和底座240。按鍵210是用戶(hù)觸摸以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互的觸摸表面的一個(gè)特定實(shí)現(xiàn)。在其它實(shí)現(xiàn)中，觸摸表面可以是用戶(hù)觸摸的其它東西，例如觸摸屏、觸摸板等。
[0048]就緒/返回機(jī)構(gòu)220配置成將按鍵210保持在其就緒位置，使得按鍵剛:準(zhǔn)備好由用戶(hù)按壓。另外，就緒/返回機(jī)構(gòu)220在按鍵被壓下之后使按鍵210返回到其就緒位置。如所示，就緒/返回機(jī)構(gòu)220通過(guò)使用設(shè)置成相互吸引的至少一對(duì)磁體來(lái)實(shí)現(xiàn)這些任務(wù)。具體來(lái)說(shuō)，靜止磁體222內(nèi)置到限定在按鍵210被壓下時(shí)接納按鍵210的孔或空間(在圖2A-2C中未示出)的擋板(bezel)或殼體的周長(zhǎng)中。按鍵磁體224按照與靜止磁體222對(duì)應(yīng)的方式以及按照使得兩個(gè)磁體相互吸引的方式來(lái)定位在按鍵210之中和/或下面。磁體的相互吸引力將按鍵210保持在其就緒位置，如圖2A所示。當(dāng)然，備選實(shí)現(xiàn)可采用不同機(jī)構(gòu)或者機(jī)構(gòu)的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)相同或相似功能性。例如，備選實(shí)現(xiàn)可采用彈簧、液壓、氣動(dòng)、彈性材料等。
[0049]調(diào)平/平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)230位于按鍵210下面，并且執(zhí)行兩種功能之一或兩者:調(diào)平按鍵，和/或在按鍵被壓下時(shí)向其賦予平面平移。調(diào)平/平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)230包括多個(gè)傾斜平面或斜坡(其中的兩個(gè)在圖2A-2C中示出)。斜坡按照使得在向下力施加于按鍵時(shí)均勻支承按鍵的方式來(lái)分布在按鍵210下側(cè)的視野測(cè)量周?chē)?。這樣，按鍵組件200在鍵按壓期間進(jìn)行調(diào)平。
[0050]在至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，矩形按鍵可具有定位在按鍵各角下面的四個(gè)斜坡之一。也就是說(shuō)，斜坡更像方桌的四條腿，其在各角之中和周?chē)С凶雷右允沟米雷硬豢赡軘[動(dòng)、傾斜、翻轉(zhuǎn)等。在一些實(shí)現(xiàn)中，斜坡可沿按鍵210下側(cè)內(nèi)部來(lái)定位，以便為按鍵表面提供附加內(nèi)部支承。在其它實(shí)現(xiàn)中，斜坡可定位在按鍵周邊外部，使得附連到按鍵的支臂倚靠/擱置在斜坡上。在又一些其它實(shí)現(xiàn)中，一個(gè)或多個(gè)附加斜坡或者其它結(jié)構(gòu)可定位在按鍵210下側(cè)周邊內(nèi)部，以便向按鍵提供附加支承。
[0051]如圖2B所示并且如在被按壓時(shí)具有按鍵特點(diǎn)，按鍵210在向下力250施加到鍵頂時(shí)沿Z方向移動(dòng)。但是，按鍵210按照非典型以及實(shí)際上新的方式來(lái)響應(yīng)鍵按壓。如圖2B所示，按鍵210還沿橫向或平面方向(如所示,其為X方向)以及向下移動(dòng)。按鍵210在鍵按壓期間順調(diào)平/平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)230的斜坡而下。在這樣做時(shí)，斜坡將橫向或平面力賦予到按鍵210上，如平面矢量252所表示。
[0052]另外，圖2B和圖2C示出就緒/返回機(jī)構(gòu)220的磁體(222、224)響應(yīng)按鍵210的向下和平面平移而分離。磁體的吸引力提供對(duì)初始鍵按壓的附加程度的阻力。磁體的這個(gè)初始阻力和最終拉脫有助于傳統(tǒng)全行程按鍵的彈鎖感覺(jué)的轉(zhuǎn)折部分的感覺(jué)。參見(jiàn)2011年I月4日提交的共同擁有美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序號(hào)61/429749中的傳統(tǒng)全行程按鍵的彈鎖感覺(jué)的論述，通過(guò)引用將其結(jié)合到本文中。
[0053]圖2C示出被完全壓下并且壓在底座240上的按鍵210。雖然大概存在底座與按鍵(在被壓下時(shí))之間的按鍵開(kāi)關(guān)，但是在這里未示出。按鍵開(kāi)關(guān)指示按鍵被壓下/選擇。任何適當(dāng)按鍵開(kāi)關(guān)可用于本文所述的技術(shù)。
[0054]當(dāng)按鍵210被完全壓下之后用戶(hù)從按鍵210提起其手指時(shí)，不再存在按鍵上保持其被壓下的充分向下力。在那種情況下，就緒/返回機(jī)構(gòu)220使按鍵210返回到其就緒位置，如圖2A所示。磁體(222、224)之間的吸引力沿調(diào)平/平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)230的斜坡向上拉回按鍵210。一旦磁體(222、224)返回到其原始位置，按鍵210處于其就緒位置(如圖2A所示)，并且按鍵準(zhǔn)備好再次被壓下。對(duì)于備選實(shí)現(xiàn)，彈簧或偏置彈性材料可推送或拉取按鍵210，使得它返回到其就緒位置。
[0055]圖3是配置成實(shí)現(xiàn)本文所述技術(shù)以提供具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的令人滿(mǎn)意觸覺(jué)用戶(hù)體驗(yàn)的另一個(gè)示范按鍵組件300的立體圖。按鍵組件300包括按鍵墩座310和按鍵320。如所示，按鍵320相對(duì)于墩座310在其就緒位置示出。在就緒位置，按鍵320位于墩座310上方。實(shí)際上，按鍵320懸浮在墩座310的鍵孔312 (為鍵形空腔)之上和/或至少部分在鍵孔312之內(nèi)。按鍵墩座又可稱(chēng)作鍵架或擋板。
[0056]由上至下，按鍵組件300大約為2.5 mm厚。按鍵墩座310大約為1.5 mm厚，以及按鍵320大約為0.75 mm厚。按鍵320大約為19 mmX19 mm，以及鍵孔略大，為19 mmX20_。當(dāng)然，尺寸對(duì)于其它實(shí)現(xiàn)可有所不同。
[0057]如圖3所示的雙箭頭X/Y/Z的每個(gè)表示熟悉的三維笛卡爾坐標(biāo)系的方向。本文中，橫向或平面平移或者方向通過(guò)圖3的X和Y方向箭頭來(lái)表示。另外，本文中，法向、向上或向下移動(dòng)或者方向與如圖3所示Z方向箭頭一致。
[0058]圖4是具有其墩座310和按鍵320的按鍵組件300的俯視圖。如從以上看到，鍵孔312貼合地(snuggly)適合按鍵，除了呈現(xiàn)大約1.0 mm的橫向移動(dòng)間隙314的一側(cè)之夕卜。鍵孔312中的這個(gè)間隙允許按鍵320的橫向行程的空間。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，間隙的尺寸剛好足以允許平面平移。示出X/Y方向箭頭，并且虛線(xiàn)圓圈表示通過(guò)按鍵320傳出的Z方向(例如上和下)。
[0059]圖5是具有其墩座310和按鍵320的按鍵組件300的側(cè)視圖。
[0060]圖6是具有其墩座310、按鍵320和鍵孔312的按鍵組件300的分解圖。此圖展示按鍵導(dǎo)軌610、墩座磁體620、按鍵磁體630和按鍵底墊(即，鍵墊)640。
[0061]按鍵導(dǎo)軌610設(shè)計(jì)成契合(例如卡入)墩座310中和/或在其下面。按鍵導(dǎo)軌610的導(dǎo)軌安裝蝶片612和614契合到墩座310的對(duì)應(yīng)蝶片接納空腔中。這類(lèi)空腔之一在圖6的615處是可見(jiàn)的。
[0062]墩座磁體620通過(guò)將磁體貼合地契合到按鍵導(dǎo)軌610與按鍵墩座310之間所形成的適體凹口 626，來(lái)安裝到墩座310中。如所有磁體那樣，墩座磁體620具有兩個(gè)磁極，其示為不同加陰影段622和624。墩座磁體620按照使得向鍵孔312內(nèi)部在磁性上暴露一個(gè)磁極(例如624)的方式來(lái)安裝。
[0063]雖然圖6中只有一個(gè)磁體示為墩座磁體620的組成部分，但是可采用多于一個(gè)磁體。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)或多個(gè)墩座磁體可稱(chēng)作“墩座磁體布置”，因?yàn)榇朋w位于按鍵組件300的墩座中。在其它實(shí)現(xiàn)中，在墩座磁體布置中可存在堆疊在一起的兩個(gè)、三個(gè)或者更多磁體。其它這類(lèi)實(shí)現(xiàn)可包括放置在鍵孔312周長(zhǎng)周?chē)母鱾€(gè)位置以及在鍵孔中的各個(gè)Z位置處的多個(gè)磁體。這各個(gè)多磁體布置可在按鍵的向下(或向上)按鍵行程期間賦予按鍵的多個(gè)橫向移動(dòng)。
[0064]雖然圖6中未示出，但是按鍵磁體630貼合地安裝/插入位于按鍵320下面和/或之中的適體凹口中。像所有磁體一樣,這個(gè)按鍵磁體630具有兩個(gè)磁極出32、634)。當(dāng)按鍵320處于鍵孔312之中和/或之上(例如處于就緒位置)時(shí)，一個(gè)磁極(632)在磁性上暴露于鍵孔312的內(nèi)壁。
[0065]雖然圖6中只有一個(gè)磁體示為按鍵磁體630的組成部分，但是可采用多于一個(gè)磁體。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)或多個(gè)按鍵磁體可稱(chēng)作“按鍵磁體布置”，因?yàn)榇朋w位于按鍵組件300的按鍵320中。在其它實(shí)現(xiàn)中，可存在放置在按鍵周長(zhǎng)周?chē)母鱾€(gè)位置以對(duì)應(yīng)于墩座磁體布置中的一個(gè)或多個(gè)磁體的兩個(gè)、三個(gè)或者更多磁體。這各個(gè)多磁體布置可在向下(或向上)按鍵行程期間賦予按鍵的多個(gè)橫向移動(dòng)。
[0066]按鍵磁體布置和墩座磁體布置共同工作，以便將按鍵保持在就緒位置和/或使按鍵返回到就緒位置。因此，這些磁體布置或者實(shí)現(xiàn)相同功能的其它實(shí)現(xiàn)可稱(chēng)作就緒/返回機(jī)構(gòu)。另外，磁體布置提供對(duì)鍵按壓的初始向下力的某種程度的阻力。這樣，磁體布置有助于鍵盤(pán)的全行程按鍵的彈鎖的令人滿(mǎn)意近似。因此，這些磁體布置或者實(shí)現(xiàn)相同功能的其它實(shí)現(xiàn)可稱(chēng)作“模擬彈鎖感覺(jué)的一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)”。
[0067]按鍵底墊640附連到按鍵320的下側(cè)和中心。通常，底墊640具有雙重目的。第一，底墊640幫助在鍵按壓底部進(jìn)行與按鍵開(kāi)關(guān)(未示出)的清潔可靠接觸。鍵墊640提供具有充分程度的彈力的無(wú)阻平坦區(qū)域(即，襯墊)，以便確保傳統(tǒng)隔膜按鍵開(kāi)關(guān)的可靠開(kāi)關(guān)封閉體。第二，底墊640在鍵按壓底部提供預(yù)定量的(或者沒(méi)有)減震，以便提供鍵盤(pán)的全行程按鍵的彈鎖的令人滿(mǎn)意近似。
[0068]按鍵320具有一組按鍵保持蝶片661、662、663、664，它們?cè)O(shè)計(jì)成將按鍵保持在鍵孔312之中和/或之上的可操作位置(B卩，在就緒位置)。當(dāng)按鍵320放置在鍵孔312之中和/或之上時(shí)，按鍵安裝蝶片661、662、663、664契合到墩座310與按鍵導(dǎo)軌610之間的所形成空腔的對(duì)應(yīng)蝶片接納空腔中。這類(lèi)空腔其中三個(gè)的部分在圖6的616、618和619是可見(jiàn)的?？涨?16和618設(shè)計(jì)成接納按鍵保持蝶片661和662?？涨?19設(shè)計(jì)成接納按鍵保持蝶片664。墩座310形成這些空腔之上的頂篷/頂蓋，并且“俘獲”(capture)其中的蝶片。因此，按鍵320可能停留在鍵孔312之中和/或之上的位置(例如，在就緒位置)。
[0069]按鍵導(dǎo)軌610具有其中內(nèi)置的按鍵導(dǎo)引機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)650。按鍵導(dǎo)引機(jī)構(gòu)650又可稱(chēng)作調(diào)平/平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)。按鍵導(dǎo)引機(jī)構(gòu)650包括按鍵導(dǎo)引斜坡652、654、656和658。這些斜坡朝按鍵導(dǎo)軌610的四個(gè)角定位。圖6中未示出，相反和互補(bǔ)斜坡或者斜切段(即，“斜面”)內(nèi)置于按鍵320下側(cè)。
[0070]按鍵的斜面一起協(xié)同工作，在向下鍵按壓期間沿按鍵導(dǎo)引斜坡向下滑動(dòng)。與按鍵320上用戶(hù)按壓的位置無(wú)關(guān)，各角的斜面-斜坡組對(duì)在鍵按壓期間使按鍵320保持穩(wěn)定和水平。因此，斜面-斜坡組對(duì)調(diào)平按鍵320。因此，按鍵導(dǎo)引機(jī)構(gòu)650又可稱(chēng)作調(diào)平結(jié)構(gòu)或機(jī)構(gòu)，或者只稱(chēng)作按鍵調(diào)平器。
[0071]諸如導(dǎo)軌和軌道系統(tǒng)之類(lèi)的結(jié)構(gòu)可用于進(jìn)一步限制按鍵320沿X或Y方向的移動(dòng)和/或圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)。按鍵導(dǎo)軌610的支臂結(jié)構(gòu)670用作軌道系統(tǒng)，以便限制X方向或Y方向以及圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)。
[0072]—般來(lái)說(shuō)，按鍵調(diào)平器的目的是重新分布施加到按鍵320的偏心力，使得按鍵在其Z方向行程期間保持相對(duì)水平。也就是說(shuō)，按鍵調(diào)平器降低或消除鍵按壓期間的按鍵的任何擺動(dòng)、搖擺或傾斜。在按鍵組件300中，支臂結(jié)構(gòu)670以及匹配按鍵保持蝶片和空腔至少部分起作用以防止按鍵沿Z軸的旋轉(zhuǎn)。
[0073]另外，斜面-斜坡組對(duì)將用戶(hù)的向下力的至少一部分有效地轉(zhuǎn)化為橫向力。因此，斜面-斜坡組對(duì)將按鍵320的Z方向力轉(zhuǎn)換為Z方向和X/Y方向(即，平面或橫向)移動(dòng)。由于按鍵導(dǎo)引機(jī)構(gòu)650還將Z方向(B卩，垂直)力轉(zhuǎn)化為X/Y方向(即，平面)移動(dòng)，所以按鍵導(dǎo)引機(jī)構(gòu)650又可稱(chēng)作垂直-平面力轉(zhuǎn)化器。
[0074]圖7B和圖8B是按鍵組件300的截面圖，其中按鍵320在其就緒位置示出。圖7B示出在按鍵組件的中心附近所截取的截面(其沿如圖7A所示的線(xiàn)條A-A)。圖SB示出在按鍵組件的偏心所截取的截面(其沿如圖8A所示的線(xiàn)條B-B)。對(duì)于上下文，在這些附圖中，用戶(hù)的手指710示為懸浮在按鍵320上方，預(yù)期在按鍵上按下。
[0075]圖6中示出圖7A、圖7B、圖8A和圖8B所示組件300的部分和部件的絕大多數(shù)。截面圖示出那些已經(jīng)示出的部分和部件的布置。
[0076]如圖6和圖7B兩者所示，按鍵磁體630的暴露端632的磁極具有與墩座磁體620的暴露端624相反的極性。由于這種布置，按鍵320的磁體630被吸引到墩座310的磁體620。因此，磁性吸引力將按鍵320緊密地保持在墩座310上并且按照懸臂方式保持在其就緒位置。按鍵320的就緒位置的這種懸臂布置至少在圖7B中示出。
[0077]除了圖6所示的組件300的部分和部件之外，圖7B還示出具有一個(gè)或多個(gè)光發(fā)射器722的背光系統(tǒng)720。如所示，背光系統(tǒng)720的光源能夠使用任何適當(dāng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為舉例而不是限制，光源能夠使用LED、使用LED的光管、光纖墊、LCD或者其它顯示器和/或電致發(fā)光面板來(lái)實(shí)現(xiàn)，只例舉幾種。例如，一些鍵盤(pán)使用薄片/膜，其中光發(fā)射器在薄片/膜側(cè)，以及光擴(kuò)散器位于各按鍵下面。
[0078]采用本文所述技術(shù)的鍵盤(pán)的按鍵的背光與常規(guī)方式的不同之處在于，在光源(例如背光系統(tǒng)720)與按鍵320之間存在即使有也極少的擋光阻礙。因此，從按鍵320下面發(fā)出的光線(xiàn)在沒(méi)有大阻抗的情況下到達(dá)按鍵320的鍵頂。在常規(guī)方式中，通常存在許多障礙物(例如橡膠圓頭和剪式機(jī)構(gòu))，它們阻擋通過(guò)鍵頂?shù)那袑?shí)有效發(fā)光。
[0079]這能夠例如允許為用戶(hù)照亮按鍵圖例。在過(guò)去，因趨向于阻擋光線(xiàn)的諸如圓頭和剪式機(jī)構(gòu)之類(lèi)的各種致動(dòng)結(jié)構(gòu)的存在，背光鍵盤(pán)已被證明是困難的。
[0080]圖8B以截面示出內(nèi)置到按鍵320下側(cè)中的斜面其中兩個(gè)。斜面810是按鍵導(dǎo)軌610的斜坡658的反轉(zhuǎn)，并且面向斜坡658。類(lèi)似地，斜面812是按鍵導(dǎo)軌610的斜坡654的反轉(zhuǎn)，并且面向斜坡654。當(dāng)向下力例如由手指710施加于按鍵320時(shí)，按鍵順按鍵導(dǎo)軌610而下到達(dá)鍵孔312的底部。更準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，共同工作的斜面和斜坡將按鍵320上的向下(即，Z方向)力的至少一部分轉(zhuǎn)換為按鍵320上的平面或線(xiàn)性(即，X/Y方向)力。因此，按鍵320在線(xiàn)性移入橫向移動(dòng)間隙314中時(shí)，還向下移入鍵孔312中。
[0081]備選地，按鍵320可具有針狀物來(lái)代替斜面。在那種情況下，各針狀物將沿按鍵導(dǎo)軌610的斜坡前行。又備選地，按鍵導(dǎo)軌610可具有針狀物(或者類(lèi)似結(jié)構(gòu))供按鍵320的斜面倚靠。對(duì)于前一種備選情況，所有按鍵能夠是相同的，從而節(jié)省設(shè)計(jì)和加工成本。對(duì)于后一種備選情況，可產(chǎn)生不同的按鍵，其中斜面具有不同的斜坡剖面，從而通過(guò)換出按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)可重新配置剖面。[0082]圖9B和圖1OB是按鍵組件300的截面圖，其中按鍵320在向下鍵按壓之后的下位置示出。圖9B示出在按鍵組件的中心附近所截取的截面(其沿如圖9A所示的線(xiàn)條A-A)。圖1OB示出在按鍵組件的偏心所截取的截面(其沿如圖1OA所示的線(xiàn)條B-B)。對(duì)于上下文，在這些附圖中，用戶(hù)的手指710示為按下按鍵320進(jìn)入鍵孔312。
[0083]圖9A、圖9B、圖1OA和圖1OB分別對(duì)應(yīng)于圖7A、圖7B、圖8A和圖8B。雖然圖7A、圖7B、圖8A和圖SB示出處于預(yù)期鍵按壓的就緒位置(其中按鍵定位在鍵孔312之上和/或之中)的按鍵320，圖9A、圖9B、圖1OA和圖1OB示出在鍵按壓底部并且因而在鍵孔312底部的按鍵320。為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，背光系統(tǒng)僅在圖7B和圖9B中示出。
[0084]如圖9B和圖1OB所示，由手指710施加到按鍵320上的Z方向力(如矢量920所示)也對(duì)按鍵賦予X/Y方向力(如矢量922所示)。X/Y方向(即，橫向或平面)力產(chǎn)生于垂直-平面力轉(zhuǎn)化器，在這里如通過(guò)按鍵320與按鍵導(dǎo)軌610的斜面-斜坡關(guān)系所實(shí)現(xiàn)。
[0085]當(dāng)用戶(hù)從按鍵320提起其手指710時(shí)，不存在將按鍵保持在鍵孔312中的向下力。按鍵與墩座磁體(630和620)的相反磁極(632和624)之間的磁性吸引力沿斜坡向上拉回按鍵320，直至按鍵返回到其就緒位置。也就是說(shuō)，沒(méi)有對(duì)按鍵320的向下力，按鍵從圖9A、圖9B、圖1OA和圖1OB所示的位置移動(dòng)到圖7A、圖7B、圖8A和圖8B所示的就緒位置。
[0086]如上所述，按鍵導(dǎo)軌610固定在墩座310下面，使得按鍵320在用戶(hù)向下按壓按鍵時(shí)(以及當(dāng)按鍵返回到其就緒位置時(shí))橫向地(X/Y方向)以及垂直地(Z方向)移動(dòng)。當(dāng)然，按鍵320順按鍵導(dǎo)引機(jī) 構(gòu)650的斜坡(例如，652、654、656、658)向下和向上前行，使得斜坡向按鍵賦予橫向運(yùn)動(dòng)。
[0087]備選地，按鍵導(dǎo)軌610可配置成在按鍵320被限制成基本上垂直移動(dòng)時(shí)橫向地移動(dòng)。對(duì)于這種備選情況，對(duì)按鍵320的向下按壓在按鍵的移動(dòng)被限制到垂直時(shí)推送按鍵導(dǎo)軌610以便經(jīng)由按鍵導(dǎo)軌610的斜坡(例如，652、654、656、658)橫向地移動(dòng)。彈簧、磁體組合或者類(lèi)似部件在按鍵320返回到其就緒位置之后使按鍵導(dǎo)軌610返回到其原始位置。
[0088]這種備選實(shí)現(xiàn)可特別適合于觸摸表面是觸摸板的情況。在那種情況下，用戶(hù)可在觸摸板上按下，以便選擇屏幕上按鈕、圖標(biāo)、動(dòng)作等。對(duì)此進(jìn)行響應(yīng)，觸摸板基本上垂直地平移，并且推送具有斜坡的偏置導(dǎo)軌，使得它沿橫向滑動(dòng)。當(dāng)移開(kāi)充分向下力時(shí)，導(dǎo)軌的偏置又迫使其返回到其原始位置，并且垂直地向上推回觸摸板。
[0089]示范斜坡剖面
圖11示出可在各個(gè)實(shí)現(xiàn)中使用的斜坡剖面的各個(gè)示例。實(shí)際上，單個(gè)鍵盤(pán)和單個(gè)按鍵可采用不同的斜坡剖面，以便實(shí)現(xiàn)不同的感覺(jué)和/或效果。斜坡剖面是用于調(diào)平/平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)的斜坡和/或斜面的有效表面的輪廓或外形。由于按鍵倚靠通過(guò)其剖面來(lái)描述的斜坡表面，所以斜坡剖面告知或描述在按鍵向下平面平移和其返回期間的按鍵的運(yùn)動(dòng)。
[0090]圖11示出具有單銳角斜面的第一示范斜坡剖面1110、具有滾降斜面的第二示范斜坡剖面1120、具有階梯斜面的第三示范斜坡剖面1130、具有凹陷斜面的第四示范斜坡剖面1140以及具有福射形斜面(radius slope)的第五示范斜坡剖面1150。
[0091]第一示范斜坡剖面1110提供觸摸表面的整個(gè)向下行程期間的均勻和穩(wěn)定的平面運(yùn)動(dòng)。底座與斜坡的傾斜表面之間的角度1112可設(shè)置在35與65度之間，但是它通?？稍O(shè)置成45度。角度112設(shè)置成越淺(shallow)，則賦予越多的平面平移。當(dāng)然，如果角度太淺，則可能難以使用戶(hù)在觸摸表面上按下時(shí)有效地移動(dòng)觸摸表面。相反，如果角度1112太陡，則按鍵的調(diào)平可能受到損害。
[0092]第二示范斜坡剖面(或者翻轉(zhuǎn)剖面)1120在斜坡的翻轉(zhuǎn)部分提供比具有第一示范斜坡剖面1110的斜坡所感覺(jué)到的要大的彈鎖或拉脫感覺(jué)。具有第三示范斜坡剖面(或階梯剖面)1130的斜坡的感覺(jué)與第二示范斜坡剖面1120的感覺(jué)相似，但是彈鎖或拉脫感覺(jué)更為強(qiáng)烈。
[0093]如與具有第一示范斜坡剖面1110的斜坡的感覺(jué)相比，使用第四示范斜坡剖面(或者凹陷剖面)1140的斜坡的感覺(jué)更柔軟，并且也許“像海綿”。使用第五示范斜坡剖面(或者輻射形剖面)1150的斜坡的感覺(jué)與階梯剖面1130的感覺(jué)相似，但是具有更平滑的過(guò)渡。也就是說(shuō)，存在較小彈鎖感覺(jué)。
[0094]圖11所示的剖面告知使用這類(lèi)剖面的觸摸表面的平面平移響應(yīng)性的行為和/或感覺(jué)。當(dāng)然，存在所示剖面的多個(gè)備選變化和組合。另外，許多備選剖面與所示剖面顯著不同。
[0095]示范鍵盤(pán)
圖12A-12C提供配置成實(shí)現(xiàn)本文所述技術(shù)的示范鍵盤(pán)1200的三個(gè)不同視圖。圖12A是示范鍵盤(pán)1200的立體圖。圖12B是示范鍵盤(pán)1200的俯視圖。圖12C是示范鍵盤(pán)1200的側(cè)視圖。如所示，示范鍵盤(pán)1200具有殼體1202和按鍵陣列1204。
[0096]如通過(guò)從圖12A-12C所提供的三個(gè)觀察點(diǎn)查看示范鍵盤(pán)1200能夠看到，示范鍵盤(pán)與具有常規(guī)全行程按鍵的鍵盤(pán)相比特別薄(即，低剖面)。常規(guī)鍵盤(pán)通常為12-30 _厚(從鍵盤(pán)殼體的底部到鍵帽頂部所測(cè)量)。這類(lèi)鍵盤(pán)的示例能夠在如下美國(guó)專(zhuān)利號(hào)的附圖中看到:D278239、D292801、D284574、D527004和D312623。與這些傳統(tǒng)鍵盤(pán)不同，示范鍵盤(pán)1200具有厚度1206，該厚度不到4.0 mm厚(從鍵盤(pán)殼體底部到鍵帽頂部所測(cè)量)。對(duì)于其它實(shí)現(xiàn)，鍵盤(pán)可小于3.0 mm或者甚至2.0 mm。
[0097]示范鍵盤(pán)1200可采用按鍵1204下面的常規(guī)按鍵開(kāi)關(guān)矩陣，該矩陣設(shè)置成在用戶(hù)穩(wěn)固地按下其關(guān)聯(lián)按鍵時(shí)發(fā)信號(hào)通知關(guān)于鍵按壓。備選地，示范鍵盤(pán)1200可采用新的和非常規(guī)按鍵開(kāi)關(guān)矩陣。
[0098]示范鍵盤(pán)1200是獨(dú)立鍵盤(pán)而不是與計(jì)算機(jī)集成的鍵盤(pán)-例如膝上型計(jì)算機(jī)的鍵盤(pán)。當(dāng)然，備選實(shí)現(xiàn)可具有集成在計(jì)算機(jī)的殼體或機(jī)箱中或者其它裝置部件中的鍵盤(pán)。下面是可使用或者包括例如示范鍵盤(pán)1200等鍵盤(pán)的裝置和系統(tǒng)的示例(作為舉例而不是限制):移動(dòng)電話(huà)、電子書(shū)、計(jì)算機(jī)、膝上型電腦、平板計(jì)算機(jī)、獨(dú)立鍵盤(pán)、輸入裝置、配件(例如具有內(nèi)置鍵盤(pán)的平板機(jī)殼)、監(jiān)視器、電子廣告亭、游戲裝置、自動(dòng)柜員機(jī)(ATM)、車(chē)輛儀表板、控制面板、醫(yī)療工作站和工業(yè)工作站。
[0099]在常規(guī)膝上型計(jì)算機(jī)中，鍵盤(pán)集成到裝置本身。鍵盤(pán)的按鍵通常通過(guò)膝上型電腦的殼體突出。為了避免在鍵盤(pán)的屏幕/蓋板閉合的同時(shí)對(duì)鍵盤(pán)的機(jī)械部件的不必要磨損，常規(guī)膝上型電腦的按鍵通常凹進(jìn)所謂的鍵盤(pán)槽中。遺憾的是，鍵盤(pán)的機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)液體污染(例如溢出的咖啡)特別敏感，因?yàn)橐后w自然流入例如鍵盤(pán)槽等凹陷部分。因此，常規(guī)膝上型電腦的鍵盤(pán)槽有助于液體污染滲入其鍵盤(pán)機(jī)械結(jié)構(gòu)中。
[0100]與常規(guī)膝上型電腦的鍵盤(pán)不同，采用本文所述技術(shù)的鍵盤(pán)無(wú)需放置在例如鍵盤(pán)槽等污染收集凹陷部分中。如圖12的示范鍵盤(pán)1200所示，按鍵1204沒(méi)有位于凹陷部分或槽中。實(shí)際上，示范鍵盤(pán)1200可與膝上型電腦-其中具有在膝上型電腦的蓋板閉合時(shí)使按鍵1204落入其相應(yīng)鍵孔中的機(jī)構(gòu)-相集成。這種機(jī)構(gòu)可包括系鏈，該系鏈將各按鍵從其就緒位置拉入其鍵孔中。備選地，這種機(jī)構(gòu)可涉及將各按鍵的墩座磁體移位或移動(dòng)成使得這種磁體不再保持按鍵。因此，各按鍵將落入其相應(yīng)鍵孔中。
[0101]這樣做對(duì)按鍵沒(méi)有產(chǎn)生過(guò)度機(jī)械磨損。與常規(guī)方式不同，示范鍵盤(pán)1200沒(méi)有因長(zhǎng)期濫用而喪失其彈性、偏置或彈力的部分。類(lèi)似地，按鍵1204的磁體將不會(huì)通過(guò)被壓入其鍵孔中而喪失其磁性能力。當(dāng)屏幕/蓋板被提起時(shí)，按鍵1204在系鏈的張力被釋放和/或墩座磁體恢復(fù)到其原始位置時(shí)立即卡入其就緒位置。
[0102]其它示范按鍵組件
圖13是配置成實(shí)現(xiàn)本文所述技術(shù)以使用無(wú)源觸覺(jué)響應(yīng)來(lái)提供令人滿(mǎn)意觸覺(jué)用戶(hù)體驗(yàn)的又一個(gè)示范按鍵組件1300的立體圖。按鍵組件1300包括按鍵墩座1310和按鍵1320。注意，按鍵1320位于墩座1300上方。實(shí)際上，按鍵1320懸浮于墩座1310的按鍵形狀孔1312( “鍵孔”)上方(和/或部分在其之中)。按鍵墩座又可稱(chēng)作鍵架或擋板。
[0103]由上至下，按鍵組件1300大約為2.5 mm厚。按鍵墩座1310大約為1.5 mm厚，以及按鍵1320大約為0.75 mm厚。按鍵1320大約為19 mmX19 mm，以及鍵孔略大，為19mmX20 _。當(dāng)然，尺寸對(duì)于其它實(shí)現(xiàn)可有所不同。
[0104]圖14是具有其墩座1310和按鍵1320的按鍵組件1300的俯視圖。如從以上看到，按鍵形狀孔1312貼合地適合按鍵，除了留下大約1.0 mm的間隙的一側(cè)之外。鍵孔1312中的這個(gè)間隙允許按鍵1310的橫向行程的空間。示出X/Y方向箭頭，并且虛線(xiàn)圓圈表示通過(guò)按鍵1320傳出的Z方向(例如向上和向下)。
[0105]圖15是具有其墩座1310和按鍵1320的按鍵組件1300的側(cè)視圖。
[0106]圖16是具有其墩座1310和按鍵1320的按鍵組件1300的分解圖。
[0107]圖17是按鍵組件1300的截面，其中截面在按鍵組件中心附近所截取。對(duì)于上下文，用戶(hù)的手指1710示為懸浮在按鍵1320上方，預(yù)期在按鍵上按下。
[0108]圖16和圖17的視圖示出三個(gè)磁體(1610、1620、1630)，其在組件1300的先前視圖中未展示。磁體1610和1620堆疊在一起，并且貼合地安裝到/插入按鍵墩座1310的適體凹口 1314中。如圖16和圖17所示，磁體1620堆疊在磁體1610頂部，其中一個(gè)磁體的磁極(1622、1624)直接在相反磁極(1612、1614)之上。當(dāng)然，因?yàn)榇朋w的相反磁極相互吸引，所以使用這種布置。
[0109]墩座磁體安裝到墩座1310中，以便使磁體堆疊的上磁體1620的一個(gè)磁極(例如1622)和下磁體1610的相反磁極(例如1614)在磁性上暴露于鍵孔1312的內(nèi)部。
[0110]兩個(gè)磁體1610和1620可共同稱(chēng)作“墩座磁體布置”,因?yàn)榇朋w位于按鍵組件1300的墩座中。雖然這個(gè)實(shí)現(xiàn)將兩個(gè)磁體用于墩座磁體布置，但是一個(gè)備選實(shí)現(xiàn)可以只采用一個(gè)磁體。在那種實(shí)現(xiàn)中，單個(gè)磁體垂直地設(shè)置，使得兩個(gè)磁極在磁性上暴露于鍵孔的內(nèi)部。
[0111]在又一些其它實(shí)現(xiàn)中，在墩座磁體布置中可存在不只兩個(gè)磁體。一種這樣的實(shí)現(xiàn)可包括堆疊中的三個(gè)或更多磁體。其它這類(lèi)實(shí)現(xiàn)可包括放置在鍵孔1312周長(zhǎng)周?chē)母鱾€(gè)位置以及在鍵孔中的各個(gè)Z位置的多個(gè)磁體。這各個(gè)多磁體布置可在向下(或向上)按鍵行程期間賦予按鍵的多個(gè)橫向移動(dòng)。
[0112]如圖16和圖17兩者所示，按鍵1320包括鍵帽1322和鍵座1324。鍵座1324包括按鍵調(diào)平器1326。在一些實(shí)現(xiàn)中，可偏置按鍵調(diào)平器1326。按鍵調(diào)平器1326的目的是重新分布施加到按鍵的偏心力，使得按鍵在其Z方向行程期間保持相對(duì)水平。當(dāng)然，在備選實(shí)現(xiàn)中可采用其它調(diào)平機(jī)構(gòu)和方式。在一個(gè)備選方案中，其它磁體可分布于鍵孔1312的周邊周?chē)?，以便保持按鍵1320并且響應(yīng)向下力而均勻地拉脫。
[0113]按鍵磁體1630貼合地安裝到/插入鍵座1324的適體凹口 1328中。凹口 1328在圖16中不出。像所有磁體一樣，這個(gè)按鍵磁體1630具有兩個(gè)磁極(1632、1634)。一個(gè)磁極(1634)在磁性上暴露于鍵孔1312的內(nèi)壁。
[0114]為了本文所述的垂直行程平面平移響應(yīng)性技術(shù)，按鍵磁體的暴露端的磁極與墩座磁體布置的頂磁體的暴露端相反。如圖16和圖17兩者所不,按鍵磁體1630的磁極1634與墩座磁體布置的頂磁體1620的磁極1622相反。由于這種布置，按鍵1320的磁體1630被吸引到墩座1310的磁體1620。因此，磁性吸引力將按鍵1320緊密地保持在墩座1310上并且按照懸臂方式保持在鍵孔1312之上和/或部分在其中。這種懸臂布置在圖17中清楚地示出。
[0115]按鍵磁體布置和墩座磁體布置共同工作，以便將按鍵保持在就緒位置并且使按鍵返回到就緒位置。因此，這些磁體布置或者實(shí)現(xiàn)相同功能的其它實(shí)現(xiàn)可稱(chēng)作就緒/返回機(jī)構(gòu)。另外，磁體布置提供對(duì)鍵按壓的初始向下力的某種程度的阻力。這樣，磁體布置有助于鍵盤(pán)的全行程按鍵的彈鎖的令人滿(mǎn)意近似。因此，這些磁體布置或者實(shí)現(xiàn)相同功能的其它實(shí)現(xiàn)可稱(chēng)作“模擬彈鎖感覺(jué)的一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)”。
[0116]圖18A和圖18B示出如圖17中圈出的剖面部分1720。圖18A示出按鍵組件1300的部件，它們正如在圖17中設(shè)置那樣。按鍵1320經(jīng)由磁性吸引力在操作上關(guān)聯(lián)(例如連接、耦合、鏈接等)到按鍵墩座1310。按鍵磁體1630和頂墩座磁體1620的相反磁極(1634、1622)之間的吸引力1810通過(guò)它們之間的閃電符號(hào)集合(y)來(lái)表不。
[0117]圖18B示出組件1300的相同部件，但是在由用戶(hù)的手指對(duì)按鍵1320賦予向下力(由矢量1820表示)之后。向下力中斷按鍵磁體1630與頂墩座磁體1620之間的吸引力1810。中斷磁性耦合所需的向下力的量能夠基于所涉及磁體的大小、類(lèi)型、形狀和定位來(lái)定制。拉脫力的范圍通常從40至100克。
[0118]當(dāng)按鍵1320向下(其為Z方向)行進(jìn)時(shí)，它還被按鍵磁體1630與下墩座磁體1610的相同磁極(1634、1614)之間的磁性排斥力橫向地推送。磁體之間的斥力1822在圖18b中由箭頭和閃電符號(hào)集合(#)來(lái)表示。
[0119]通過(guò)這種布置，鍵按壓的用戶(hù)體驗(yàn)與如2011年I月4日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序號(hào)61/429749(通過(guò)引用將其結(jié)合到本文中)中所述的彈鎖的感覺(jué)相似。在鍵按壓期間，按鍵1320從磁性保持中釋放就像轉(zhuǎn)折點(diǎn)，其作為常規(guī)橡膠圓頭按鍵的橡膠圓頭折疊時(shí)的感覺(jué)。
[0120]鍵孔1312的側(cè)壁在按鍵的Z方向行程(例如向下和/或向上)期間充當(dāng)按鍵1320的導(dǎo)軌。鍵孔1312的遠(yuǎn)端遠(yuǎn)離其中安裝了墩座磁體的壁。在鍵孔1312的遠(yuǎn)端存在附加空間，該附加空間允許按鍵1320在鍵按壓的向下行程期間橫向地行進(jìn)。按鍵調(diào)平器1326可接觸或碰撞鍵孔1312的遠(yuǎn)端的壁。備選地，與前一個(gè)實(shí)現(xiàn)(按鍵組件300)中所述相似的按鍵導(dǎo)軌系統(tǒng)能夠用于幫助按鍵調(diào)平和橫向位移。
[0121]圖19是配置成實(shí)現(xiàn)本文所述技術(shù)以使用無(wú)源觸覺(jué)響應(yīng)來(lái)提供令人滿(mǎn)意觸覺(jué)用戶(hù)體驗(yàn)的又一個(gè)示范鍵盤(pán)組件1900的立體圖。按鍵組件1900包括按鍵墩座1910和按鍵1920。按鍵1920懸浮于墩座1910的按鍵形狀孔1912( “鍵孔”)上方(和/或部分在其之中)。按鍵墩座又可稱(chēng)作鍵架或擋板。
[0122]圖20是具有相同按鍵墩座1910和按鍵1920的示范按鍵組件1900的俯視圖。
[0123]圖21是具有相同按鍵墩座1910和按鍵1920的示范按鍵組件1900的分解圖。圖21還示出的是按鍵底墊2010。
[0124]如圖19-21所示，這個(gè)按鍵組件1900與按鍵組件1300(圖13_18所示)的不同之處在于磁體的布置和結(jié)構(gòu)的內(nèi)含物，其中按鍵和墩座設(shè)計(jì)成將橫向力賦予到按鍵上并且對(duì)按鍵提供調(diào)平。
[0125]按鍵組件1900的墩座磁體布置包括兩個(gè)或更多堆疊磁體，其中各磁體的磁極進(jìn)行交替。對(duì)于這個(gè)組件1900,墩座磁體布置包括一個(gè)單一磁體1930。單一非堆疊磁體布置能夠在圖21中清楚地看到。這個(gè)唯一磁體水平地放置成使得只有一個(gè)磁極暴露到鍵孔1912中。與組件1900相似，磁體1930的暴露磁極與按鍵磁體1940 (圖21所示)的暴露磁極相反(并且因而在磁性上與其相互吸引)。
[0126]如在圖20和圖21中看到，墩座1910具有內(nèi)置于鍵孔1912的各角的斜坡或者傾斜平面(1980a、1980b、1980c、1980d)。反轉(zhuǎn)和互補(bǔ)斜坡或斜面內(nèi)置到按鍵1920中。兩個(gè)這種互補(bǔ)斜坡(1960c和1960d)在圖20和圖21中看到。
[0127]按鍵的斜坡協(xié)同工作在向下鍵按壓期間沿墩座斜坡向下滑動(dòng)。與按鍵1920上用戶(hù)按壓的位置無(wú)關(guān)，各角的斜坡組對(duì)在鍵按壓期間使按鍵1920保持穩(wěn)定和水平。因此，斜坡組對(duì)調(diào)平按鍵1920。
[0128]另外，斜坡組對(duì)將用戶(hù)的向下力的至少一部分有效地轉(zhuǎn)化為橫向力。因此，斜坡組對(duì)將按鍵1920的Z方向移動(dòng)轉(zhuǎn)換為Z方向和橫向移動(dòng)兩者。因此，不要求按鍵組件1900的下墩座磁體的磁性排斥力將橫向力賦予到按鍵上。因此，與按鍵組件1300不同，不存在按鍵組件1900中使用的下墩座磁體。但是，備選實(shí)現(xiàn)可采用下墩座磁體來(lái)幫助斜坡的平面平移實(shí)行動(dòng)作。
[0129]另外，存在這個(gè)按鍵組件1900中存在的、但在本文已經(jīng)論述的實(shí)現(xiàn)中沒(méi)有存在的附加結(jié)構(gòu)方面。按鍵具有四個(gè)凸緣或凸起，其中兩個(gè)標(biāo)記為1980a和1980b，并且在圖20中清楚地看到。另外兩個(gè)凸起標(biāo)記為1960c和1960d，并且在圖19和圖20中清楚地看到。由于這些凸起上具有按鍵斜坡中的兩個(gè)，所以這些凸起先前示出并且標(biāo)記為斜坡。本文中，標(biāo)號(hào)1960c和1960d表不共同結(jié)構(gòu),但是那種結(jié)構(gòu)可描述為執(zhí)行不同功能。
[0130]如在圖19、圖20和圖21中看到，墩座1910具有四個(gè)凸起接納凹口 1980a、1980b、1980c和1980d，其由鍵孔1912的壁的部分所形成。顧名思義，這些凹口 1980a、1980b、1980c和1980d的每個(gè)配置成接納按鍵凸起的對(duì)應(yīng)凸起。圖19-21示出具有凸起的磁性耦合按鍵1920，這些凸起契合其對(duì)應(yīng)凹口。
[0131]在這種布置中，修整層(未示出)可遍布墩座1910并且遍布凹口，以便圈閉(trap)下面的凸起。這樣，修整層將按鍵1920保持在懸浮于鍵孔1912之上和/或之中的位置。修整層可由任何充分強(qiáng)和結(jié)實(shí)的適當(dāng)材料來(lái)制成。這種材料可包括(但不限于)金屬箔、橡膠、硅、彈性體、塑料、乙烯基等。
[0132]按鍵底墊2010附連到按鍵1920的下側(cè)和中心。通常，底墊2010具有雙重目的。第一，底墊2010幫助在鍵按壓底部進(jìn)行與按鍵開(kāi)關(guān)(未示出)的清潔可靠接觸。鍵墊2010提供具有充分程度的彈力的無(wú)阻平坦區(qū)域(即，襯墊)，以便確保傳統(tǒng)隔膜按鍵開(kāi)關(guān)的可靠開(kāi)關(guān)封閉體。第二，底墊2010在鍵按壓底部提供預(yù)定量的(或者沒(méi)有)減震，以便提供鍵盤(pán)的全行程按鍵的彈鎖的令人滿(mǎn)意近似。
[0133]磁體
用于本文所述實(shí)現(xiàn)的磁體是永磁體，以及具體來(lái)說(shuō)是商業(yè)永磁體。這類(lèi)磁體的最常見(jiàn)類(lèi)型包括:
-釹鐵硼；
-釤鈷；
-磁鋼；以及 -陶瓷。
[0134]上述列表按照從最強(qiáng)到最弱的典型磁強(qiáng)的順序。
[0135]由于其較小尺寸和令人印象深刻的磁強(qiáng)，本文所述的實(shí)現(xiàn)利用稀土磁體，其是由稀土元素的合金所制成的強(qiáng)永磁體。稀土磁體通常產(chǎn)生超過(guò)1.4特斯拉的磁場(chǎng)，其超過(guò)相當(dāng)?shù)蔫F氧或陶瓷磁體50%至200%。實(shí)現(xiàn)的至少一個(gè)使用釹基磁體。
[0136]備選實(shí)現(xiàn)可采用電磁體。
[0137]對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性
圖22A、圖22B和圖22C的每個(gè)示出適合于本文所述技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)的示范觸摸表面2200的一部分的簡(jiǎn)化和摘要形式的不同視圖。為了說(shuō)明的簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，觸摸表面2200示為具有比深度(即，Z維)要大的寬度和廣度(即，X/Y維)的剛性矩形體。又為了說(shuō)明的簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，未示出提供觸摸表面的調(diào)平、垂直行程平面平移響應(yīng)性和/或其它功能性及操作的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)。
[0138]圖22A中，觸摸表面2200以俯視圖示出。圖22B和圖22C以不同正視圖示出觸摸表面2200。如這些附圖中的禁止象形圖(即，帶斜杠的圓圈)所示，觸摸表面被阻止圍繞全部三個(gè)軸(即，X、Y和Z)旋轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，觸摸表面2200完全被阻止旋轉(zhuǎn)。
[0139]但是，允許并且使觸摸表面2200能夠沿Z方向(即，垂直地、向下和/或向上)移動(dòng)。另外，允許觸摸表面2200在X/Y平面中沿平面方向移動(dòng)。也就是說(shuō)，觸摸表面2200在X/Y平面中沿X、Y或者其組合的一個(gè)方向移動(dòng)。實(shí)際上，觸摸表面2200配置成沿平面方向移動(dòng)，同時(shí)還沿垂直方向移動(dòng)。沿這兩個(gè)方向的移動(dòng)的組合可稱(chēng)作“對(duì)角線(xiàn)”。此外，由于觸摸表面2200在移動(dòng)的同時(shí)沒(méi)有旋轉(zhuǎn)，所以這種移動(dòng)在本文中稱(chēng)作“平移”。因此，觸摸表面2200的全運(yùn)動(dòng)在本文中稱(chēng)作“垂直行程平面平移響應(yīng)性”。
[0140]另一個(gè)示范組件的自由體受力圖
圖23示出適合于本文所述技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)的示范觸摸表面組件230的簡(jiǎn)化和摘要形式的自由體受力圖。為了說(shuō)明的簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，只示出組件2300的部件其中兩個(gè):斜坡2310和斜面2320。斜坡2310簡(jiǎn)化地表示按鍵導(dǎo)軌的斜坡(與圖6所示按鍵導(dǎo)軌610的斜坡相似)的一個(gè)或多個(gè)。類(lèi)似地，斜面2320簡(jiǎn)化地表示觸摸表面的斜面(與如圖3-10所示的按鍵320的斜面相似)的一個(gè)或多個(gè)。又為了說(shuō)明的簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，未示出提供組件的其它功能性和操作的其它結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)。
[0141]由于圖23是自由體受力圖，所以它示出作用于斜面2320和/或斜坡2310的幾個(gè)力矢量(如箭頭所表示)。那些矢量包括磁力矢量(Fmagnrt) 2330、用戶(hù)按壓力矢量(Fpress) 2332、重力矢量(Fgravity) 2334、斜坡面法向力矢量(Fj) 2336、摩擦力矢量(Ffriction) 2338以及斜坡面平行力矢量(Fi) 2340。斜坡2310的角(α)在2312示出。在本描述中，μ是已知摩擦系數(shù)，以及g是重力常數(shù)。
[0142]如所示，斜坡面平行力矢量(Fi) 2340是在沿(即，平行于)斜坡2310的斜坡面2314的方向作用于斜面2320的所示力之和。斜坡面平行力矢量(Fi) 2340包括磁力(Fmagnet) 2330、摩擦力(FfrietiJ 2338 以及用戶(hù)按壓力(Fpress) 2332 和重力(Fgravity) 2334 的分量-至少在其沿平行于斜坡面2314的方向起作用時(shí)。如所示，磁力(Fmagnet) 2330沿斜坡2310向上指向，同時(shí)用戶(hù)按壓力(Fpress) 2332和重力(Fgravity) 2334的斜坡平行分量沿斜坡向下起作用。摩擦力(FftietiJ 2338沿遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)的方向指向。也就是說(shuō)，當(dāng)斜面2320沿斜坡面2314向下移動(dòng)時(shí)，摩擦力沿斜坡2310向上指向。相反，當(dāng)斜面沿斜坡向上移動(dòng)時(shí)，摩擦力沿斜坡向下指向。當(dāng)這些力矢量(Fi) 2340之和沿斜坡2310向上指向時(shí)，斜面2320將向上移動(dòng)，直到例如它在就緒位置停止。當(dāng)這些力矢量(FJ2340之和向下指向時(shí)，斜面2320將沿斜坡2310向下移動(dòng)，直至例如它到達(dá)底部的擋板。
[0143]在其就緒位置，斜面2320保持在斜坡2310的頂部處或者附近，因?yàn)樾逼旅嫫叫辛?Fj)沿斜坡面2314向上指向。這主要?dú)w因于組件中的磁體的相互吸引力(但是在這里未示出)。那個(gè)相互吸引的力通過(guò)磁力矢量(Fmagnet) 2230來(lái)表示。摩擦力(Ffrietim) 2338還起作用以將斜面2320保持在其當(dāng)前位置，和/或減慢斜面的運(yùn)動(dòng)。斜面2320將保持在這個(gè)位置，直到斜坡面平行力矢量(FD2340沿斜坡面2314向下指向。這在向下斜坡平行力之和(其為Fi)大于磁力(Fmagnet) 2330和摩擦力(FfrietiJ 2338之和時(shí)發(fā)生。
[0144]為了計(jì)算摩擦力 (FfrietiJ2338，確定斜坡面法向力(Fj) 2336。如所示，力(Fj)是具有朝(即，正交于)斜坡面2314起作用的分量的力之和。如在說(shuō)明中能夠看到，用戶(hù)按壓力矢量(Fpress) 2332和重力矢量(Fgravity) 2334的每個(gè)具有沿正交于斜坡面2314的方向的分量。這些法向力矢量的幅值可例如按照下式通過(guò)斜坡角(a )2312的余弦來(lái)確定:Fj= (Fpress+Fgravity) *cos ( α )。摩擦力(Ffrietim) 2338則能夠計(jì)算為法向力和斜坡2310與斜面2320之間的摩擦系數(shù)(μ)的乘積=Ffriction=Fj* μ。
[0145]類(lèi)似地，能夠計(jì)算斜坡面平行力矢量(Fi) 2340。向下斜坡面平行力矢量是用戶(hù)按壓力(Fpress) 2332和重力(Fgravity) 2334之和乘以斜坡角(a )2312的正弦。如先前所述并且如所示，磁力(Fmagnet) 2330沿斜坡2310向上方向指向，同時(shí)摩擦力(FfrietiJ 2338沿與運(yùn)動(dòng)方向相反的方向起作用。這能夠按照這些方式來(lái)表示:
-在順斜坡向下移動(dòng)時(shí)=Fi= (Fpress+Fgravity) *sin ( α ) -Ffriction-Fmagnet,以及
-在順斜坡向上移動(dòng)時(shí)=Fi= (Fpress+Fgravity) *sin ( α ) +Ffrictim-Fmagnet。
[0146]在許多產(chǎn)品設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，觸摸表面(例如按鍵)的重量相對(duì)于用戶(hù)按壓力(Fpress)和磁力(Fmagnrt)將較小。在這些情況下，對(duì)于Fi的兩個(gè)等式，重力分量均能夠忽略。因此，如果摩擦力(Fftirfim)的等式代入斜坡面平行力(Fi)的等式并且忽略重力，則產(chǎn)生:
-在順斜坡向下移動(dòng)時(shí):Fi=Fpress^sin ( a ) -Fpress*cos ( α ) * μ -Fmagnet,以及
-在順斜坡向上移動(dòng)時(shí)=Fi=FpresJsin ( a ) +Fpress*cos ( α ) * μ -Fniagneto
[0147]這些簡(jiǎn)化等式能夠用于計(jì)算作為用戶(hù)按壓力(Fpress) 2332、磁力(Fmagnet) 2330、斜坡角(a )2312和摩擦系數(shù)(μ )的函數(shù)、作用于斜面2320的力。[0148]對(duì)于所示的示范觸摸表面組件2300，斜坡角(α)2312為45度。僅為了便于說(shuō)明(而不是限制)，斜坡2310和斜面2320的每個(gè)由縮醛樹(shù)脂(例如DuPont ?牌Delrin?)組成。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，兩個(gè)縮醛樹(shù)脂表面的摩擦系數(shù)(μ)為0.2。在這個(gè)示例的情況下，沿斜坡面平行方向作用于斜面2320的力為
-在下斜坡移動(dòng)期間=Fi = U *.717)*Fpress-Ffflagnet -在上斜坡移動(dòng)期間=Fi = (1.2 *.717)*Fpress-Ffflagnet
這些等式還能夠用于確定作為就緒位置和終點(diǎn)擋板兩者處的磁力的函數(shù)的拉脫和返回力:
-為了拉脫:Fpress>l.77Fmagnet (在就緒位置)
-為了返回:Fpress〈l.ISFmagnrt (在終點(diǎn)擋板)
因此，通過(guò)選擇適當(dāng)磁力(Fmagnrt)2330，系統(tǒng)能夠設(shè)計(jì)成滿(mǎn)足所指定用戶(hù)按壓力(Fpress) 2332。例如，對(duì)于預(yù)期60克拉脫力，磁力矢量Fmagnet可以是大約35克。
[0149]示范計(jì)算系統(tǒng)和環(huán)境
圖22示出其中如本文所述可(完全或部分地)實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)的適當(dāng)計(jì)算環(huán)境2200的示例。示范計(jì)算環(huán)境2200只是計(jì)算環(huán)境的一個(gè)示例，而不是意在暗示關(guān)于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的使用或功能性的范圍的任何限制。計(jì)算環(huán)境2200也不應(yīng)當(dāng)被理解為具有與示范計(jì)算環(huán)境2200中所示的任何一個(gè)部件或者部件的組合相關(guān)的任何相關(guān)性或要求。
[0150]如本文所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)可在由處理器所執(zhí)行的諸如程序模塊之類(lèi)的處理器可執(zhí)行指令的一般上下文中描述。一般來(lái)說(shuō)，程序模塊包括執(zhí)行特定工作或者實(shí)現(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的例程、程序、對(duì)象、部件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。
[0151]計(jì)算環(huán)境2200包括采取計(jì)算機(jī)2202的形式的通用計(jì)算裝置。計(jì)算機(jī)2202的部件可包括但不限于一個(gè)或多個(gè)處理器或處理單元2204、系統(tǒng)存儲(chǔ)器2206以及將包括處理器2204的各種系統(tǒng)部件耦合到系統(tǒng)存儲(chǔ)器2206的系統(tǒng)總線(xiàn)2208。
[0152]系統(tǒng)總線(xiàn)2208表示若干類(lèi)型的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的任何一個(gè)或多個(gè)，其中包括采用多種總線(xiàn)架構(gòu)的任一種的存儲(chǔ)器總線(xiàn)或存儲(chǔ)控制器、外圍總線(xiàn)、加速圖形端口以及處理器或局部總線(xiàn)。
[0153]計(jì)算機(jī)2202通常包括多種處理器可讀介質(zhì)。這類(lèi)介質(zhì)可以是任何可用介質(zhì)，其是計(jì)算機(jī)2202可訪(fǎng)問(wèn)的，并且包括易失性和非易失性介質(zhì)、可拆卸和不可拆卸介質(zhì)。
[0154]系統(tǒng)存儲(chǔ)器2206包括采取諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 2210之類(lèi)的易失性存儲(chǔ)器和/或諸如只讀存儲(chǔ)器(ROM) 2212之類(lèi)的非易失性存儲(chǔ)器的形式的處理器可讀介質(zhì)。包含基本例程-基本例程例如在啟動(dòng)期間幫助在計(jì)算機(jī)2202中的元件之間傳送信息-的基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS) 2214存儲(chǔ)在ROM 2212中。RAM 2210通常包含數(shù)據(jù)和/或程序模塊，數(shù)據(jù)和/或程序模塊是由處理單元2204直接可訪(fǎng)問(wèn)的和/或當(dāng)前由其來(lái)操作的。
[0155]計(jì)算機(jī)202還可包括其它可拆卸/不可拆卸、易失性/非易失性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。作為舉例，圖22示出:硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器2216，用于從不可拆卸、非易失性磁介質(zhì)(未示出)進(jìn)行讀取和對(duì)其進(jìn)行寫(xiě)入；磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器2218，用于從可拆卸、非易失性閃速存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2220(例如“閃存驅(qū)動(dòng)器”)進(jìn)行讀取和對(duì)其進(jìn)行寫(xiě)入；以及光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器2222，用于從諸如⑶-ROM、DVD-ROM或者其它光介質(zhì)之類(lèi)的可拆卸、非易失性光盤(pán)2224進(jìn)行讀取和/或?qū)ζ溥M(jìn)行寫(xiě)入。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器2216、閃存驅(qū)動(dòng)器2218和光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器2222各通過(guò)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)介質(zhì)接口 2226來(lái)連接到系統(tǒng)總線(xiàn)2208。備選地，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器2216、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器2218和光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器2222可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)接口(未示出)來(lái)連接到系統(tǒng)總線(xiàn)2208。
[0156]驅(qū)動(dòng)器及其關(guān)聯(lián)的處理器可讀介質(zhì)提供對(duì)計(jì)算機(jī)2202的處理器可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊和其它數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)。雖然本示例示出硬盤(pán)2216、可拆卸磁盤(pán)2220和可拆卸光盤(pán)2224，但是要理解，其它類(lèi)型的處理器可讀介質(zhì)(例如磁帶盒或其它磁存儲(chǔ)裝置、閃速存儲(chǔ)卡、軟盤(pán)、致密光盤(pán)(CD)、數(shù)字多功能光盤(pán)(DVD)或者其它光存儲(chǔ)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)等)-其可存儲(chǔ)由計(jì)算機(jī)可訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)-也可用于實(shí)現(xiàn)示范計(jì)算系統(tǒng)和環(huán)境。
[0157]任何數(shù)量的程序模塊可存儲(chǔ)在硬盤(pán)2216、磁盤(pán)2220、光盤(pán)2224、ROM 2212和/或RAM 2210中，作為舉例包括操作系統(tǒng)2228、一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序2230、其它程序模塊2232和程序數(shù)據(jù)2234。
[0158]用戶(hù)可經(jīng)由諸如鍵盤(pán)2236和一個(gè)或多個(gè)指針裝置、例如鼠標(biāo)2238或觸摸板2240之類(lèi)的輸入裝置將命令和信息輸入計(jì)算機(jī)2202。其它輸入裝置2238(未具體示出)可包括話(huà)筒、操縱桿、游戲手柄、照相裝置、串行端口、掃描儀等。這些及其它輸入裝置經(jīng)由輸入/輸出接口 2242 -其耦合到系統(tǒng)總線(xiàn)2208 -來(lái)連接到處理單元2204，但是可通過(guò)其它接口和總線(xiàn)結(jié)構(gòu)來(lái)連接，例如并行端口、游戲端口、通用串行總線(xiàn)(USB)或者諸如藍(lán)牙之類(lèi)的無(wú)線(xiàn)連接。
[0159]監(jiān)視器2244或者其它類(lèi)型的顯示裝置也可經(jīng)由諸如視頻適配器2246之類(lèi)的接口連接到系統(tǒng)總線(xiàn)2208。除了監(jiān)視器2244之外，其它輸出外圍裝置還可包括諸如喇叭(未示出)和打印機(jī)2248之類(lèi)的部件，其可經(jīng)由輸入/輸出接口 2242連接到計(jì)算機(jī)2202。
[0160]計(jì)算機(jī)2202可在使用到一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、例如遠(yuǎn)程計(jì)算裝置2250的邏輯連接的組網(wǎng)環(huán)境中進(jìn)行操作。作為舉例，遠(yuǎn)程計(jì)算裝置2250可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、路由器、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、對(duì)等裝置或者其它公共網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)等。遠(yuǎn)程計(jì)算裝置2250示為便攜計(jì)算機(jī)，其可包括本文相對(duì)于計(jì)算機(jī)2202所述的元件和特征中的許多或全部。類(lèi)似地，遠(yuǎn)程計(jì)算裝置2250可具有其上運(yùn)行的遠(yuǎn)程應(yīng)用程序2258。
[0161]計(jì)算機(jī)2202與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)2250之間的邏輯連接示為局域網(wǎng)(LAN) 2252和一般廣域網(wǎng)(WAN) 2254。這種組網(wǎng)環(huán)境是辦公、企業(yè)范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和因特網(wǎng)中常見(jiàn)的。
[0162]在LAN組網(wǎng)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)時(shí)，計(jì)算機(jī)2202經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口或適配器2256連接到有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)2252。在WAN組網(wǎng)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)時(shí)，計(jì)算機(jī)2202通常包括用于通過(guò)廣域網(wǎng)2254來(lái)建立通信的某種部件。要理解，所示網(wǎng)絡(luò)連接是示范性的，并且可采用建立計(jì)算機(jī)2202與2250之間的通信鏈路的其它部件。
[0163]在諸如采用計(jì)算環(huán)境2200所示之類(lèi)的組網(wǎng)環(huán)境中，相對(duì)于計(jì)算機(jī)2202或者其部分所示的程序模塊可存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器存儲(chǔ)裝置中。
[0164]附加和備選實(shí)現(xiàn)注釋
雖然本文所述觸摸表面的實(shí)現(xiàn)主要集中于鍵盤(pán)的按鍵，但是具有對(duì)垂直行程的平面平移響應(yīng)性的調(diào)平觸摸表面的其它實(shí)現(xiàn)是可用并且合乎需要的。例如，實(shí)現(xiàn)本文所述新技術(shù)的觸摸表面可以是(為了便于說(shuō)明而不是限制而列示)觸摸屏、觸摸板、指針裝置以及具有人們觸摸的人機(jī)接口(HMI)的任何裝置。適當(dāng)HMI裝置的示例包括(作為說(shuō)明而不是限制)鍵盤(pán)、小鍵盤(pán)、指針裝置、鼠標(biāo)、軌跡球、觸摸板、操縱桿、指點(diǎn)桿、游戲控制器、游戲手柄、操作桿、筆、觸控筆、觸摸屏、觸摸板、腳用鼠標(biāo)、方向盤(pán)、轉(zhuǎn)點(diǎn)通、駕駛桿、定向板和跳舞毯。
[0165]可采用按照本文所述技術(shù)所構(gòu)成的HMI裝置的計(jì)算系統(tǒng)的示例包括(但不限于):蜂窩電話(huà)、智能電話(huà)(例如iPhone?)、平板計(jì)算機(jī)(例如iPad?)、監(jiān)視器、控制面板、車(chē)輛儀表盤(pán)面板、膝上型計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、游戲裝置、電子廣告亭、自動(dòng)柜員機(jī)(ATM)、組網(wǎng)電器、銷(xiāo)售點(diǎn)工作站、醫(yī)療工作站和工業(yè)工作站。
[0166]例如，平板計(jì)算機(jī)或智能電話(huà)的觸摸屏可按照本文所述技術(shù)來(lái)構(gòu)成。如果是這樣的話(huà)，用戶(hù)可能通過(guò)在觸摸屏上按壓來(lái)選擇屏幕上圖標(biāo)或按鈕。作為響應(yīng)，觸摸屏可向下和橫向地移動(dòng)，并且給予用戶(hù)屏幕大得多的向下移動(dòng)的印象。
[0167]另外，假定膝上型計(jì)算機(jī)具有按照本文所述技術(shù)所構(gòu)成的觸摸板。無(wú)需按壓任何其它機(jī)械按鈕，用戶(hù)可通過(guò)在觸摸板上按下，來(lái)選擇屏幕上圖標(biāo)或按鈕。作為響應(yīng)，觸摸板可向下和橫向地平移，并且給予用戶(hù)屏幕大得多的向下移動(dòng)的印象。備選地，觸摸板可以只基本上垂直地向下移動(dòng)，同時(shí)推送偏置導(dǎo)軌以沿橫向滑動(dòng)。
[0168]在一些實(shí)現(xiàn)中，示范觸摸表面(例如按鍵、觸摸屏、觸摸板)可以是不透明的。在其它實(shí)現(xiàn)中，示范觸摸表面可以是完全或部分半透明或透明的。
[0169]通過(guò)引用將以下美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)完整地結(jié)合到本文中:
【權(quán)利要求】
1.一種按鍵組件，包括: 按鍵，呈現(xiàn)給用戶(hù)以便由所述用戶(hù)壓下； 調(diào)平機(jī)構(gòu)，在操作上與所述按鍵關(guān)聯(lián)，所述調(diào)平機(jī)構(gòu)配置成在所述按鍵由所述用戶(hù)壓下時(shí)將所述按鍵限制到水平取向； 平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)，在操作上與所述按鍵關(guān)聯(lián)，所述平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)配置成在所述按鍵隨著被所述用戶(hù)壓下而向下行進(jìn)時(shí)向所述按鍵賦予平面平移。
2.如權(quán)利要求1所述的按鍵組件，其中，所述調(diào)平機(jī)構(gòu)包括定位在所述按鍵下面和/或周?chē)亩鄠€(gè)支承，以便在所述按鍵隨所述用戶(hù)壓下所述按鍵而向下行進(jìn)時(shí)改善和/或消除所述按鍵的擺動(dòng)、搖動(dòng)和/或傾斜。
3.如權(quán)利要求1所述的按鍵組件，其中，所述調(diào)平機(jī)構(gòu)包括沿所述按鍵下側(cè)周邊、沿所述按鍵的周長(zhǎng)和/或所述按鍵周邊外部所排列的多個(gè)支承。
4.如權(quán)利要求1所述的按鍵組件，其中，所述平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)包括沿所述按鍵下側(cè)周邊、沿所述按鍵的周長(zhǎng)和/或所述按鍵周邊外部所排列的多個(gè)斜坡。
5.如權(quán)利要求1所述的按鍵組件，其中，所述調(diào)平機(jī)構(gòu)包括所述平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的按鍵組件，還包括在操作上與所述按鍵關(guān)聯(lián)的就緒/返回機(jī)構(gòu)，所述就緒/返回機(jī)構(gòu)配置成將所述按鍵保持在就緒位置，其中所述按鍵準(zhǔn)備好由所述用戶(hù)壓下，以及在所述按鍵被壓 下并且所述用戶(hù)不再充分壓下所述按鍵以將所述按鍵保持在完全壓下?tīng)顟B(tài)之后，使所述按鍵返回到所述就緒位置。
7.如權(quán)利要求6所述的按鍵組件，其中，所述就緒/返回機(jī)構(gòu)包括至少一對(duì)磁體，所述至少一對(duì)磁體配置成相互磁性吸引，以便將所述按鍵保持在就緒位置，其中所述按鍵準(zhǔn)備好由所述用戶(hù)壓下，以及在所述按鍵被壓下并且所述用戶(hù)不再充分壓下所述按鍵以將所述按鍵保持在完全壓下?tīng)顟B(tài)之后，使所述按鍵返回到所述就緒位置。
8.如權(quán)利要求6所述的按鍵組件，其中，所述就緒/返回機(jī)構(gòu)包括配置成迫使所述按鍵回到其就緒位置的一個(gè)或多個(gè)觸覺(jué)圓頭。
9.如權(quán)利要求1所述的按鍵組件，還包括配置成透過(guò)所述按鍵和/或在其周?chē)鷤魉凸饩€(xiàn)的背光系統(tǒng)。
10.一種人機(jī)交互(HMI)設(shè)備，包括: 觸摸表面，呈現(xiàn)給用戶(hù)以便通過(guò)所述用戶(hù)壓下所述觸摸表面來(lái)至少部分促進(jìn)通過(guò)所述觸摸表面的人一計(jì)算機(jī)交互； 調(diào)平機(jī)構(gòu)，在操作上與所述觸摸表面關(guān)聯(lián)，所述調(diào)平機(jī)構(gòu)配置成在所述觸摸表面隨所述用戶(hù)壓下所述觸摸表面而向下行進(jìn)時(shí)將所述觸摸表面限制到水平取向。
11.如權(quán)利要求10所述的HMI設(shè)備，其中，所述調(diào)平機(jī)構(gòu)包括定位在所述觸摸表面下面和/或周?chē)囊粋€(gè)或多個(gè)支承，以便在所述觸摸表面隨所述用戶(hù)壓下所述觸摸表面而向下行進(jìn)時(shí)改善和/或消除所述觸摸表面的擺動(dòng)、搖動(dòng)和/或傾斜。
12.如權(quán)利要求10所述的HMI設(shè)備，其中，所述調(diào)平機(jī)構(gòu)包括沿所述觸摸表面下側(cè)周邊、沿所述觸摸表面的周長(zhǎng)和/或所述觸摸表面周邊外部所排列的多個(gè)支承。
13.如權(quán)利要求10所述的HMI設(shè)備，還包括在操作上與所述觸摸表面關(guān)聯(lián)的平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)，所述平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)配置成在所述觸摸表面隨所述用戶(hù)壓下所述觸摸表面而向下行進(jìn)時(shí)向所述觸摸表面賦予平面平移。
14.如權(quán)利要求13所述的HMI設(shè)備，其中，所述平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)包括沿所述觸摸表面下側(cè)周邊、沿所述觸摸表面的周長(zhǎng)和/或所述觸摸表面周邊外部所排列的多個(gè)斜坡。
15.如權(quán)利要求13所述的HMI設(shè)備，其中，所述平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)包括定位在所述觸摸表面中并且定位在所述觸摸表面周邊外部的一組磁體，以便在所述觸摸表面隨用戶(hù)壓下所述觸摸表面而向下行進(jìn)時(shí)吸引和/或排斥所述觸摸表面。
16.如權(quán)利要求13所述的HMI設(shè)備，其中，所述調(diào)平機(jī)構(gòu)包括所述平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求10所述的HMI設(shè)備，還包括: 在操作上與所述觸摸表面關(guān)聯(lián)的就緒機(jī)構(gòu)，所述就緒機(jī)構(gòu)配置成將所述觸摸表面保持在就緒位置，其中所述觸摸表面準(zhǔn)備好由所述用戶(hù)壓下； 在操作上與所述觸摸表面關(guān)聯(lián)的返回機(jī)構(gòu)，所述返回機(jī)構(gòu)配置成在所述觸摸表面被壓下并且所述用戶(hù)不再充分壓下所述觸摸表面以將所述觸摸表面保持在完全壓下?tīng)顟B(tài)之后，使所述觸摸表面返回到所述就緒位置。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述就緒機(jī)構(gòu)包括至少一對(duì)磁體，所述至少一對(duì)磁體配置成相互磁性吸引，以便將所述觸摸表面保持在就緒位置，其中所述觸摸表面準(zhǔn)備好由所述用戶(hù)壓下。
19.如權(quán)利要求17所述的HMI設(shè)備，其中，所述返回機(jī)構(gòu)包括至少一對(duì)磁體，所述至少一對(duì)磁體配置成相互磁性吸引，以便在所述觸摸表面被壓下并且所述用戶(hù)不再壓下所述觸摸表面之后，使所述觸摸表面返回到所述就緒位置。
20.如權(quán)利要求17所述的HMI設(shè)備，其中，所述返回機(jī)構(gòu)包括配置成迫使所述觸摸表面回到其就緒位置的一個(gè)或多個(gè)觸覺(jué)圓頭。
21.如權(quán)利要求17所述的HMI設(shè)備，其中，所述就緒機(jī)構(gòu)包括所述返回機(jī)構(gòu)。`
22.一種包括如權(quán)利要求10所述的HMI設(shè)備的計(jì)算裝置，其中，所述計(jì)算裝置從由平板計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話(huà)、智能電話(huà)、控制面板、膝上型計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本計(jì)算機(jī)、服務(wù)器和臺(tái)式計(jì)算機(jī)所組成的組中選取。
23.如權(quán)利要求10所述的HMI設(shè)備，其中，所述HMI設(shè)備具有從由下列項(xiàng)所組成的組中選取的形狀因數(shù):鍵盤(pán)、小鍵盤(pán)、指針裝置、鼠標(biāo)、軌跡球、觸摸板、觸摸板按鈕、操縱桿、指點(diǎn)桿、游戲控制器、游戲手柄、操作桿、筆、觸控筆、觸摸屏、腳用鼠標(biāo)、方向盤(pán)、轉(zhuǎn)點(diǎn)通、桿、定向板和跳舞經(jīng)。
24.一種人機(jī)交互(HMI)設(shè)備，包括: 觸摸表面，呈現(xiàn)給用戶(hù)以便通過(guò)所述用戶(hù)壓下所述觸摸表面來(lái)至少部分促進(jìn)通過(guò)所述觸摸表面的人一計(jì)算機(jī)交互； 在操作上與所述觸摸表面關(guān)聯(lián)的調(diào)平機(jī)構(gòu)，所述調(diào)平機(jī)構(gòu)配置成在所述觸摸表面隨所述用戶(hù)壓下所述觸摸表面而向下行進(jìn)時(shí)將所述觸摸表面限制到水平取向，其中所述調(diào)平機(jī)構(gòu)包括定位在所述觸摸表面下面和/或周?chē)亩鄠€(gè)支承，以便在所述觸摸表面隨所述用戶(hù)壓下所述觸摸表面而向下行進(jìn)時(shí)改善和/或消除所述觸摸表面的擺動(dòng)、搖動(dòng)和/或傾斜。
25.如權(quán)利要求24所述的HMI設(shè)備，還包括在操作上與所述觸摸表面關(guān)聯(lián)的平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)，所述平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)配置成在所述觸摸表面垂直行進(jìn)時(shí)向所述觸摸表面賦予平面平移，其中所述平面平移實(shí)行機(jī)構(gòu)包括傾斜平面，所述觸摸表面在隨所述用戶(hù)壓下所述觸摸表面而向下行進(jìn)時(shí)順?biāo)鰞A斜平面向下前行。
26.如權(quán)利要求24所述的HMI設(shè)備，還包括在操作上與所述觸摸表面關(guān)聯(lián)的就緒/返回機(jī)構(gòu)，所述就緒/返回機(jī)構(gòu)配置成將所述觸摸表面保持在就緒位置，其中所述觸摸表面準(zhǔn)備好由所述用戶(hù)壓下，以及在所述觸摸表面被壓下并且所述用戶(hù)不再壓下所述觸摸表面之后，使所述觸摸表面返回到所述就緒位置，其中所述就緒/返回機(jī)構(gòu)包括至少一對(duì)磁體，所述至少一對(duì)磁體配置成相互磁性吸引，以便將所述觸摸表面保持在就緒位置，其中所述觸摸表面準(zhǔn)備好由所述用戶(hù)壓下，以及在所述觸摸表面被壓下并且所述用戶(hù)不再充分壓下所述觸摸 表面以將所述觸摸表面保持在完全壓下?tīng)顟B(tài)之后，使所述觸摸表面返回到所述就緒位置。
【文檔編號(hào)】H01H13/14GK103765540SQ201280027170
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月3日
【發(fā)明者】C.G.彼得森, D.M.克倫佩爾曼 申請(qǐng)人:辛納普蒂克斯公司