键盘圆顶刚性组件的制作方法

专利名称：键盘圆顶刚性组件的制作方法
技术领域：
本公开总体涉及移动设备。更具体地，本公开涉及用于移动设备的键盘组件。
背景技术：
随着更鲁棒的电子系统的出现，移动设备的进步正变得越来越普遍。移动设备可以提供各种功能，包括例如电话、音频/视频和游戏功能。移动设备可以包括蜂窝电话、智能电话、便携式游戏系统、个人计算机、便携式MP3播放器、电子书写或键入写字板、手持消息通信设备、以及便携式计算机。一些移动设备包括如键盘和键区之类的开关面板。随着移动设备的可用功能的持续增加，开关面板的功能也需要增加。因为移动设备用于开关面板的空间通常是有限的，所以可以对开关面板的尺寸、触觉反馈、声音反馈、以及寿命加以妥协，以适应移动设备上的开关面板。在较小的移动设备中，一些开关面板需要用很轻的力量和非常小的挠度来触动开关面板的单个键。在没有任何类型反馈的情况下，操作者可能在感测开关闭合上有困难， 从而可能使得在利用开关面板进行输入方面也有困难。为了解决这个问题，一些开关面板已经包括了用于当触动这些开关面板的按键时提供触觉反馈和声音反馈的圆顶开关。典型的圆顶开关面板包括电路板面板，具有由非导电性的间隙隔开的导电走线， 其中导电走线被布置在键盘或键区阵列中。导电走线对应于键盘或键区阵列中的每一个按键。在每一个导线走线上方提供柔性的圆顶。当按下开关面板中的按键时，将柔性的圆顶压缩向电路板面板，并闭合了导电走线，由此闭合了开关以向移动设备进行输入。在将压力或力从该按键移除时，该柔性的圆顶返回其原始形状，提供了导电走线之间的间隙，并断开开关。圆顶的柔性和挠度可以提供触觉反馈和声音反馈来指示已经闭合开关，这也指示了已经向移动设备进行了输入。


现在将参照附图，来描述仅作为示例的本发明的实施例，在附图中图1是根据示例实施例的示例键盘圆顶刚性组件中的刚性元件的分解图；图2是在组装配置中图1所描述的示例键盘圆顶刚性组件的刚性元件的透视图；图3是根据包括粘合层的示例性施例的图1所描述的示例键盘圆顶刚性组件中的刚性元件的透视图；图4是根据包括电路板的示例实施例的图1所描述的键盘圆顶刚性组件中的刚性元件的透视图；图5是包括圆顶片的示例实施例的透视图；图6是图5所描述的示例键盘圆顶刚性组件的侧视图，示出了两个圆顶开关的横截面；图7是图6所描述的示例键盘圆顶刚性组件的前视图，示出了圆顶开关之一的横截面；
图8是图5所描述的示例键盘圆顶刚性组件的分解正视图；图9是具有根据示例实施例的键盘圆顶刚性组件的示例移动设备的正视图；以及图10是移动设备与处理器之间的通信的框图，该处理器与根据示例实施例的键盘圆顶刚性组件耦合。
具体实施例方式应当理解，为了说明的简单和清楚起见，在适当的情况下，在不同附图中重复使用引用标号来指示相应或相似的单元。此外，阐述大量特定的细节以提供对本文所述实施例的全面理解。然而，本领域普通技术人员应当理解，可以在没有这些特定细节的情况下实施本文所述的实施例。在其他实例中，为了不使得所描述的相关特征含混不清，没有对方法、 过程及组件进行详细描述。此外，不应将该描述认为是对本文所述实施例的范围的限定。在一些传统移动设备中，键盘包括圆顶片，圆顶片具有缝隙或通风孔，以从开关面板内排出空气。通过使键盘通风，空气可以在圆顶片内运动，以改变圆顶开关的圆顶的柔性或挠度。然而，灰尘、湿气或生产过程中的碎片可能进入缝隙或通风孔，由此弄脏或腐蚀开关面板和电路板。在其他传统键盘中，粘合层和复合结构可以与键盘合并，以封闭地密封圆顶开关，从而防止灰层和湿气弄脏开关和电路板。附加的层和结构可以增强圆顶开关和按键的刚性，这能够影响提供给用户的触觉和声音反馈。给用户提供的指示了成功的开关闭合和输入键入的反馈越少，则在触动开关面板方面给用户的困难和挫折就越大。为了解决常规键盘中的这些问题，下面的附图和描述对为了更好触感的键盘圆顶刚性组件进行了描述。尽管下面的描述是对用于手持移动通信设备的键盘圆顶刚性组件进行描述，然而本领域技术人员应当理解，也可以用下列组件实施该键盘圆顶刚性组件标准计算机键盘、便携式计算设备、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、视频游戏控制器、无线对讲机、或利用开关面板、键盘或键区的任意其他移动设备。键盘圆顶刚性组件包括电路板、布置在电路板上的圆顶片、以及布置在电路板之下的刚性元件。电路板具有多个圆顶垫，所述多个圆顶垫中的每一个对应于该圆顶刚性组件被组装到的键盘中的按键。每一个圆顶垫可以规定通风孔。圆顶片形成与每个圆顶垫和通风孔相关联的空气间层。刚性元件规定了多个切孔，所述多个切孔可以在所述电路板与所述刚性元件之间提供气孔。每个气孔与至少一个空气间层成流体连通，以及当按下键盘中的一个按键时，一部分空气从与键盘按键相关联的空气间层穿行至对应的气孔。该电路板、圆顶片、刚性结构、以及其中所规定的空气间层和气孔的组装和配置允许当触动键盘按键时提供增强的触觉反馈。诸如隔片和粘合点之类的附加组件可以包括在键盘圆顶刚性组件中，以进一步增强关联键盘的触觉反馈。下面将通过所示实施例来描述其他配置和布置。本领域普通技术人员将理解，来自所示实施例的单元可选地可以包括并布置在各种组合中，以达成当前所公开的键盘圆顶刚性组件的所述优点。参见图1，以分解图示出了键盘圆顶刚性组件中的刚性元件或刚性元件片1000的示例实施例的至少一个实施例。刚性元件1000可以包括三层顶层1010、底层1020、以及插入在顶层1010与底层1020之间的粘合层或中间层1015。顶层1010可以规定多个切孔 1005。多个切孔1005可以在刚性元件1000的底层1020和与刚性元件1000耦合的电路板之间提供气孔(图中未示出)。在至少图1所示的实施例中，每一个切孔1005包括中心切孔1025以及从中心切孔1025呈放射状延伸的至少一个空气通道1030。在图1中，每一个中心切孔1025包括从其中呈放射状延伸的至少两个空气通道1030。每一个空气通道1030 对应于键盘中的按键，键盘圆顶刚性组件将被组装到该键盘。如图1所示，存在与键盘中的 30个按键相对应的30个空气通道1030，该键盘至少包括具有字母字符的沈个按键。然而， 本领域普通技术人员将理解，刚性元件1000可以具有少于或多于2个空气通道1030，这取决于关联键盘中的按键的数目。例如，在备选实施例中，刚性元件1000可以具有与9个键盘按键相对应的9个空气通道，可以具有M个空气通道、35个空气通道、20个空气通道或者与关联键盘中的可按压按键的数目相对应的任意其他数目的空气通道。例如，刚性元件 1000可以具有与简化QWERTY键盘中的20个按键相对应的20个空气通道。此外，空气通道1030可以对应于键盘中除了字母数字键之外的可按压按键。例如，空气通道1030可以对应于关联键盘中的音量键、菜单键、静音键、功能键、或任意其他可按压的按钮或按键。如图1所示，中间层1015被布置在顶层1010的下方，顶层1010规定了刚性元件 1000中的多个切孔1005。中间层1015可以是粘合层，例如SN7103、双面带、粘合带、环氧树脂层或任何其他类型的粘合剂。中间层1015可以包括与顶层1010中的每一个切孔1005相对应的粘合切孔1050。在图1所示的特定实施例中，每个粘合切孔1050对应切孔1005的中心切孔1025。底层1020可以布置在粘合层1015之下，从而将刚性元件1000的切孔1005 加以密封。因此，当关联的电路板(图中未示出)耦合至刚性元件1000的顶层1010的上部时，将在电路板(图中未示出)与刚性元件1000的底层1020之间形成气孔1035(如图 6所示)。同样地，对于图1所示的特定实施例，粘合层1015可以密封从中心切孔1025呈放射状延伸的空气通道1030。因此，中心切孔1025在刚性元件1000与要被组装到刚性元件1000的电路板2000(图中未示出)之间提供气孔1035。同样地，空气通道1030可以利用电路板(图中未示出)中的通风孔(图中未示出)，将中心切孔1025与气孔1035流体连通。图2是组装配置中的图1的示例刚性元件1000的透视图。尽管图1和图2所示的示例实施例描述了包括三层的刚性元件1000，然而，本领域普通技术人员将理解，刚性元件1000可以包括少于或多于三个层。例如，在至少一个实施例中，刚性元件1000可以是在制造过程中移除多个切孔1000以使得刚性元件1000的底面对切孔1000加以密封的单一集成结构。在另一示例实施例中，刚性元件1000可以包括诸如隔片或另一粘合层之类的第四层，插入在顶层1010与底层1020之间。在其它实施例中，刚性元件1000可以具有多于四个层。刚性元件1000可以由能够给关联键盘提供刚性的任意材料制成，该关联键盘将组装到键盘圆顶刚性组件。例如，刚性元件1000可以由硬质塑料、橡胶或金属制成。图1和图2示出了由金属制成的刚性元件1000。具体地，图1示出了刚性元件1000的至少一个实施例，该刚性元件1000具有顶层1010和底层1020，顶层1010和底层1020均由金属制成， 并且通过粘合层1015接合在一起。在一个实施例，顶层1010可以由SS-301不锈钢制成， 底层可以由SS-304不锈钢制成。在至少一个其他实施例中，顶层1010和底层1020可以由冷轧钢板或任何其他类型的金属板制成。尽管所示实施例示出了由两种不同类型的金属制成的顶层1010和底层1020，本领域普通技术人员应当理解，顶层1010和底层1020可以由相同类型的金属制成。在具有多个层的刚性元件1000的其他实施例中，每一层可以由不同于其他层的材料制成。此外，刚性元件1000的厚度可以是0. 40毫米、0. 50毫米、0. 30毫米、或使得该刚性元件适合包括键盘圆顶刚性组件的移动设备的任何其他厚度。例如，在图1所示实施例中，顶层1010的厚度可以是0. 25毫米，底层1020的厚度可以是0. 12毫米，以及粘合层1015 的厚度可以是0. 03毫米。然而，本领域普通技术人员将理解，只要刚性元件1000的整体厚度使得刚性元件1000适合对应的移动设备，刚性元件1000的多个层的厚度可以改变。图3是根据包括布置在刚性元件1000之上的顶部粘合层1040的示例实施例的图 1所示的刚性元件的透视图。顶部粘合层1040将关联电路板(图中未示出)耦合到刚性元件1000，并且可以规定多个开口 1045。每个开口 1045对应于关联键盘(图中未示出)的通风孔(图中未示出)。每个开口 1045还对应于刚性元件1000的至少一个切孔1005。例如，每个开口 1045可以对应于刚性元件1000的一个空气通道1030。参见图2，顶部粘合层 1040的每个开口 1045可以对应于每个空气通道1030的末端，末端是离中心切孔1025最远的端。顶部粘合层1040可以提供气孔1035的上边界，气孔1035形成在电路板(图中未示出)与刚性元件1000的底面或者底层1020之间。因此，气孔1035由刚性元件1000的顶部粘合层1040和底层1020界定。此外，顶部粘合层1040以提供刚性元件1000的空气通道1030的上边界。因此，在组装键盘圆顶刚性组件时，空气通道1030可以由中间层1015 和顶部粘合层1040界定。因此，空气可以穿过顶部粘合层1040的开口 1045，通过空气通道1030，到达提供了气孔1035的中心切孔1025。因此，空气可以在顶部粘合层1040之上的空间与位于顶部粘合层1040和刚性元件1000之间的气孔1035之间运动。图4是根据包括电路板2000的示例实施例的图1所示的刚性元件的透视图。电路板2000可以是印刷电路板(PCB)、印刷电路组件(PCA)、柔性印刷电路(FPC)、接线板或任何其他电路板。该电路板2000的厚度可以使得电路板2000适合键盘圆顶刚性组件将被组装到的相关联的移动设备。例如，电路板2000的厚度可以是0. 15毫米、0. 22毫米、0. 12毫米、0. 10毫米、0. 50毫米、或允许电路板2000适合相关联的移动设备的任何其他厚度。在如图4所示的至少一个实施例中，电路板2000可以包括多个圆顶垫2005。每个圆顶垫2005对应于键盘圆顶刚性组件将被组装到的关联键盘中的按键。例如，每个圆顶垫 2005可以为相应的键盘按键提供移动电路，用于当按压、压动、按下或触动键盘按键时，将数据输入到移动设备内。例如，每个圆顶垫2005可以对应于完全文本输入键盘中的按键， 例如QWERTY、QffERTZ, AZERTY, Dvorak、或任何其他标准文本输入键盘。在图4所示的特定实施例中，存在35个圆顶垫2005。在实施简化键盘(例如简化QWERTY、简化QWERTZ、或简化A^RTY键盘)的其他实施例，与说明中所示出的相比，减小了键帽和相应的圆顶状覆盖的数目。例如，利用简化QWERTY键盘，可以仅实施20个圆顶垫2005。进一步地，本领域普通技术人员将理解，在键盘圆顶刚性组件中实施的圆顶垫2005的数目可以大于或者小于如针对键盘中的按键的特定配置所需要的35个圆顶垫2005。在至少一个备选实施例中， 圆顶垫2005可以对应于要用键盘圆顶刚性组件组装的对应键盘中的任意可按压按键或按钮。例如，圆顶垫2005可以对应键盘中的音量键、菜单键、静音按钮、功能键、或任何其他可按压的按钮或按键。圆顶垫2005可以包括电镀垫，电镀垫可以布置在电路板2000的顶面，并且可以提供将输入发送到相关联的移动设备的电路。圆顶垫2005中的电镀垫可以是镀金垫，但是本领域普通技术人员应当理解，电镀垫也可以是镀铜垫或有利于当按下或触动关联键盘的按键、并与圆顶垫2005接触时将输入发送到移动设备的任意其他电镀垫。此外，每个圆顶垫2005规定了通风孔2010，当按压、按下、压动或触动对应的键盘按键时，空气可以通过通风孔2010。在图4所示的特定实施例中，圆顶垫2005可以包括内部走线2015和外部走线2020。在至少一个实施例中，将通风孔2010规定在内部走线2015 与外部走线2020之间。在备选实施例中，可以将通风孔2005规定在内部走线2015中、在外部走线2020中、或者在圆顶垫2005的中心。在其他备选实施例中，圆顶垫2005不需要包括内部走线和外部走线，并且可以是实心或均勻的圆顶垫2005。尽管所示实施例描绘了形状为圆形的圆顶垫2005，然而在备选实施例中，圆顶垫2005可以是任意其他形状，如方形、胚珠形、菱形、多边形、或任何其他形状。在至少一个实施例中，通风孔2010可以由圆顶垫2005规定在当在电路板2000 之上组装了圆顶片时提供增强密封的位置处。例如，在至少一个实施例中，如图4所示，位置最接近电路板2000的侧边缘2025和2040的圆顶垫2005可以将通风孔2010规定在圆顶垫2005的离电路板2000的侧边缘2025和2040最远的一侧上。在图4中，圆顶垫2005 的形状为圆形，可以将通风孔2010规定在圆顶垫2005的离电路板2000的侧边缘2025和 2040最远的纵向中心线2030和2035的一侧。换言之，对于最接近电路板2000的左侧边缘2025的圆顶垫2005，可以将通风孔2010规定在圆顶垫2005的位于圆顶垫2005的纵向中心线2030的右侧的右半球上。类似地，对于最接近电路板2000的右侧边缘2040的圆顶垫2005，可以将通风孔2010规定在圆顶垫2005的位于圆顶垫2005的纵向中心线2035的左侧的左半球上。通过将最接近电路板2000的侧边缘2025和2040的圆顶垫2005的通风孔2010形成在远离侧边缘2025和2040的位置处，圆顶垫2005可以当电路板2000组装关联圆顶片3000(如图5所示)和关联键盘时具有增强的密封。例如，最接近电路板的侧边缘2025和2040的圆顶垫2005的通风孔2010将被密封，以防尘、防潮、防腐、防止碎片或其他可能弄脏圆顶垫2005并阻塞通风孔2010的污垢。将通风孔2010形成为远离在电路板 2000的侧边缘2025和2040与关联圆顶片或关联键盘之间所产生的密封。此外，位置最接近电路板2000的下边缘2055的圆顶垫2005可以将通风孔2010规定在圆顶垫2005的离电路板2000的下边缘2055最远的一侧上。在图4中，圆顶垫2005的形状为圆形，将通风孔2010规定在圆顶垫2005的离电路板2000的下边缘2055最远的横向中心线2045的一侧。换言之，对于最接近电路板2000的下边缘2055的圆顶垫2005，将通风孔2010规定在圆顶垫2005的位于圆顶垫2005的横向中心线2045之上的上半球上。类似地，对于最接近电路板2000的上边缘2060的圆顶垫2005，可以将通风孔2010规定在圆顶垫2005的位于圆顶垫2005的横向线2050之下的下半球上。通过将最接近电路板2000 的下边缘2055和上边缘2060的圆顶垫2005的通风孔2010形成在远离下边缘2055和上边缘2060的位置处，圆顶垫2005可以当电路板2000组装关联圆顶片3000(如图5所示) 和关联键盘时具有增强的密封。例如，最接近电路板的下边缘2055的圆顶垫2005的通风孔2010和最接近电路板的上边缘2060的圆顶垫2005的通风孔2010将被密封，以防尘、防潮、防腐、防止碎片或其他可能弄脏圆顶垫2005并阻塞通风孔2010的污垢。将通风孔2010 形成为远离在电路板2000的侧边缘与关联圆顶片或关联键盘之间所产生的密封。图4所示的电路板2000的示例实施例通过粘合层1040(如图3所示)耦合在刚性元件1000上方。在备选实施例中，电路板2000可以通过钩状物和紧固零件、通过焊接接头、通过粘合突出物、或者通过将电路板2000固定到刚性元件1000的任意其他耦合，耦合到刚性元件1000上方。图5是包括在电路板上布置的圆顶片3000的示例实施例的透视图。当圆顶片3000 与电路板2000组装在一起时，圆顶片3000可以形成与每个圆顶垫2005相关联的空气间层 3005 (如图7所示)。在至少一个实施例中，如图5所示，圆顶片3000包括多个圆顶状覆盖 3010。每个圆顶状覆盖3010对应于要与键盘圆顶刚性组件组装在一起的关联键盘中的按键。当将圆顶片3000组装在刚性元件1000之上的电路板2000之上时，圆顶状覆盖3010 位于电路板2000的每个圆顶垫2005上。在图5所示实施例中，每个圆顶状覆盖3010形成与对应的圆顶垫2005相关联的空气间层(图中未示出)。每个圆顶状覆盖3010可以对应于键盘圆顶刚性组件将要被组装到的键盘中的键帽。例如，圆顶状覆盖3010可以对应于完全文本输入键盘(如QWERTY、QWERTZ、AZERTY、Dvorak、或任何其他标准文本输入键盘)的键帽。在图5所示的特定实施例中存在35个圆顶状覆盖3010。在实施简化键盘的其他实施例中，与说明中所示出的相比，减小键帽和相应的圆顶状覆盖3010的数目。例如，在简化 QWERTY键盘中可以仅实施20个圆顶状覆盖3010。进一步地，本领域技术人员将理解，在键盘圆顶刚性组件中实施的圆顶状覆盖3010的数目可以大于或者小于如针对键盘中的按键的特定配置所需要的35个圆顶状覆盖3010。在至少一个备选实施例中，圆顶状覆盖3010可以对应于要与键盘圆顶刚性组件一起组装的对应键盘中的任意可按压按键或按钮。例如， 圆顶状覆盖3010可以对应键盘中的音量键、菜单键、静音按钮、功能键、或任何其他可按压的按钮或按键。尽管所示实施例示出了包括多个圆顶状覆盖3010的圆顶片3000，然而本领域普通技术人员将理解圆顶片3000可以是实施到下列中的平圆顶片薄膜键盘、平板键盘、电容式键盘、或不需要键帽、单独按钮或chiclet型键帽的任何其他类型的键盘。如图5所示，键盘圆顶刚性组件5000可以包括多个钩状物3025。可以通过多个钩状物3025将关联键盘的关联键盘导光管或键盘键帽层固定到键盘圆顶刚性组件5000。例如，在一个实施例中，键盘的键帽层的键盘导光管可以锁定到多个钩状物3025。然而，本领域普通技术人员将理解，可以通过任意其他装置将键盘导光管或键帽固定到键盘圆顶刚性组件5000。例如，导光管或键帽层可以粘附到、用螺纹拧到、焊接到、或者通过任意其他装置固定到键盘圆顶刚性组件5000。在下面的段落中将通过图6-8来讨论刚性元件1000、电路板2000与圆顶片3000 之间的配置和流体连通。图6是示例键盘圆顶刚性组件5000的侧视图，示出了圆顶刚性组件中的层的横截面。图7是图6所示的键盘圆顶刚性组件5000的一个圆顶垫2005的特写图。图8是图6所示的示例键盘圆顶刚性组件5000的局部分解图，示出了刚性元件1000 与电路板2000之间的对齐。如图6-8所示，电路板2000被布置在圆顶片3000下方，并布置在刚性元件1000上方。多个圆顶开关3015可以布置在圆顶片3000与电路板2000之间。每个圆顶开关3015与电路板2000的对应圆顶垫2005相关联，并且可以电耦合至圆顶垫2005，以通过触动关联的键盘按键来输入数据。圆顶开关3015可以，但不一定，通过如图 6-8所示的粘合点3020保持在适当的位置。当组装刚性元件1000、电路板2000和圆顶片3000时，电路板2000的通风孔2010 与刚性元件1000的切孔1005对齐。在至少图6-9所示的实施例中，切孔1005包括中心切孔1025和从中心切孔1025呈放射状延伸的空气通道1030。通风孔2010与刚性元件1000 的空气通道1030对齐。气孔1035由刚性元件1000的中心切孔1025提供，并由顶部粘合层1040的底面和刚性元件1000的底层1020的顶面界定。当组装键盘圆顶刚性组件5000 时，通风孔2010经由刚性元件1000的切孔1005与气孔1035成流体连通。同样在组装配置中，圆顶片3000形成与圆顶垫2005相关联的空气间层3005，并由此与电路板2000的通风孔2010相关联。空气间层3005和气孔1035经由通风孔2010和刚性元件1000的切孔 1005相互成流体连通。因此，来自空气间层3005中的一些空气可以穿过通风孔2010，穿过切孔1005的空气通道1030，到达由刚性元件的中心切孔1005所提供的气孔1035，并且反之亦然。在图6-8所示的特定实施例中，圆顶状覆盖3010和圆顶开关3015可以在圆顶垫 2005和对应的通风孔2010的上方形成空气间层3005。当圆顶状覆盖3010和圆顶开关3015 被按下、按压或以其他方式触动时，圆顶开关3015与圆顶垫2005之间的空气间层3005中的一些空气被迫通过通风孔2010。然后，空气可以从通风孔2010经由空气通道1030通过切孔1005，并到达气孔1035。参见图7和图8，当组装圆顶片3000、电路板2000和刚性元件1000时，在至少一个实施例中，由电路板2000密封刚性元件1000的切孔1005，并且只有电路板2000的通风孔2010暴露于圆顶片3000与圆顶垫2005之间的空气间层3005。通风孔2010是仅有的暴露于空气间层3005的孔，这确保了增强的防水和防尘。此外，圆顶片 3000、电路板2000和刚性元件1000的配置确保穿过空气间层3005与气孔1035之间的空气部分将仅在通风孔2010与切孔1005之间穿过，并且将不会逸出到键盘或移动设备中的其他位置。此外，圆顶片3000、电路板2000和刚性元件1000的配置确保来自空气间层3005 和气孔1035的空气的受控移动提供了比用户通常所习惯的较大的传统圆顶开关键盘中更为增强的触觉反馈。例如，与类似尺寸的传统圆顶开关相比，本公开增强了当按下圆顶开关时的点击或按压感受。参见图8，在至少一个实施例中，刚性元件1000的切孔1005可以具有从中心切孔 1025呈放射性延伸的多于一个空气通道1030。如图8所示，中心切孔1025具有三个空气通道1030，每一个与通风孔2010、圆顶开关3015和圆顶状覆盖3010相关联。因此，每个空气通道1030与一个圆顶开关3015及其关联键盘按键相关联。在图8所示的实施例中，中心切孔1025的数目小于空气通道1030的数目。对于每个关联的可按压键盘按键或按钮， 存在与中心切孔1025和气孔1035相关联的对应的空气通道1030。当按下图8所示的每个按键和对应的圆顶开关3015时，圆顶开关3015下方的空气间层3005中的一些空气将仅穿过关联通风孔2010到达关联的空气通道1030，并最终到达气孔1035。当用户按下具有所公开的键盘圆顶刚性组件5000的关联键盘上的按键时，针对每个圆顶开关的单一空气通道 1030的实施控制了空气的运动，以提供增强的触觉反馈，例如点击感受或按压感受。空气间层3005中的空气被限制为在其对应的气孔1035和与气孔1035流体耦合的任意其他空气间层3005之间运动。作为结果，每当触动和解除触动键盘按键时，可以从圆顶开关3015下方或圆顶片3000下方排出大量空气，并且大量空气可以返回到圆顶开关3015下方的空气间层3005，由此向用户提供触觉反馈。圆顶片3000、电路板2000的通风孔2010、以及刚性元件1000的切孔1005的配置规定了空气间层3005和气孔1035。作为结果，键盘圆顶刚性组件5000控制空气的通路，由此当将键盘按键按到触动和解除触动位置时向用户提供增强的触觉反馈。当将按键按到触动位置时，空气间层3005中的一些空气被排出或被迫通过通风孔2010和切孔1005。作为结果，按下键盘按键所需要的阻力减小，使得键盘按键的圆顶开关3015的挠度变大。圆顶开关3015的挠度可以提供坚挺的触觉反馈，例如点击感受。因此，当将按键释放到解除触动位置时，将被推到气孔1035内的空气推回切孔1005和通风孔2010，并推回到空气间层 3005内。空气间层3005与气孔1035之间的空气运动向用户提供了触觉反馈，该触觉反馈可以使用户获悉已经成功且完全地按下或触动键盘按键。当将按键按到触动配置时，刚性元件1000、电路板2000和圆顶片3000的配置还可以向关联键盘提供附加刚性。随着按下键盘中的按键及其关联圆顶开关3015，用户将接触到刚性元件1000的顶面，由此提供坚挺的刚性触觉反馈。与不具有键盘圆顶刚性组件5000的配置相比，键盘按键的解除触动和触动位置之间的触觉差异向用户提供了更坚挺的触觉反馈。此外，由于键盘圆顶刚性组件5000所规定的空气间层3005和气孔1035，当在提供触觉反馈之前按下、按压或触动键盘按键时，键盘按键能够适应更大的挠度。由于键盘按键的额外挠度，用户可以体验到增强的触觉反馈， 由此指示已经成功地触动键盘按键以闭合电路板2000的电路，以及将数据输入到与键盘圆顶刚性组件5000相关联的移动设备中。在备选实施例(图中未示出)中，键盘圆顶刚性组件5000还可以包括插入在圆顶片3000与电路板2000之间的隔片。键盘圆顶刚性组件5000还可以包括插入在圆顶片 3000、电路板2000和刚性元件1000之间的双面带层或粘合层。在其他备选实施例中，可以实施能够增强刚性元件1000的刚性、增强键盘的触觉反馈、或者能够确保圆顶片3000、电路板2000和刚性元件1000之间的适当对齐以规定键盘圆顶刚性组件5000的气孔1035和空气间层3005的其他结构层。参见作为示例的图7-8，一种用于构造具有如本文所述的任意实施例中所描述的键盘圆顶刚性组件1000的移动设备的方法可以包括在电路板2000的每一个圆顶垫2005 内形成通风孔2010 ；在刚性元件片1000上形成多个切孔1005 ；将刚性元件片1000耦合至电路板2000 ；以及将圆顶片3000耦合到电路板2000的与刚性元件片1000相对的一侧。刚性元件片1000的切孔1005形成为与电路板2000的至少一个通风孔2010相对应。刚性元件片1000耦合至电路板2000，使得多个切孔1005与其对应的通风孔2010对齐，以在刚性元件片1000与电路板2000之间形成气孔1035。圆顶片3000耦合至电路板2000的顶部，以使得在每一个圆顶垫2005上形成空气间层3005，以及使得每一个气孔1035与每一个圆顶垫2005上形成的至少一个空气间层3005成流体连通。圆顶片3000也可以与电路板2000 和刚性元件1000组装在一起，使得电路板2000的通风孔2010暴露于圆顶垫2005与圆顶片3000之间的空气间层3005。切孔1005的形成可以通过从实心平刚性片切割出切孔1005来实现。然而，本领域普通技术人员将理解，切孔1005的形成还可以通过从实心平刚性片中激光切割切孔1005 或者从实心平刚性片中冲切出切孔1005来实现。在刚性元件片1000上形成切孔1005可以包括形成中心切孔1025以及从中心切孔1025呈放射状延伸的至少一个空气通道1030。刚性元件片1000上的空气通道1030可以形成为使得电路板2000的每个通风孔2010对应于空气通道1030之一，由此将通风孔2010流体性地耦合到中心切孔1025，这在电路板2000与刚性元件片1000之间提供了气孔 1035。构造键盘圆顶刚性组件5000的方法可以包括将粘合层1015耦合到刚性元件片 1000的背面，以密封刚性元件片1000的空气通道1030。该方法还可以包括将底层1020耦合在粘合层1015下方，以密封刚性元件片1000的中心切孔1025。备选地，构造键盘圆顶刚性组件5000的方法可以包括耦合圆顶片3000与电路板2000之间的隔片(图中未示出)。 如上所述，圆顶开关3015可以电耦合到电路板的每个圆顶垫2005，使得圆顶开关3015布置在圆顶片3000下方，并提供与圆顶垫2005相关联的空气间层3005的上边界。粘合点3020 可以耦合到处于圆顶开关3015与圆顶片3000之间的圆顶开关3015。粘合点3020可以将圆顶开关3015附于或者保持在电路板2000的圆顶垫2005上。然后，可以将键盘圆顶刚性组件5000组装或者耦合到手持设备的关联键盘。在至少一个实施例中，键盘圆顶刚性组件5000可以通过将关联键盘固定到钩状物3025(如图5 所示)来耦合到关联键盘，钩状物3025沿键盘圆顶刚性组件5000的周界布置。在其它备选实施例中，关联键盘可以附着到圆顶片3000，螺栓固定或螺丝拧到键盘圆顶刚性组件5000 上，或者通过使得关联键盘的按键、键帽或按钮与键盘圆顶刚性组件5000的圆顶垫2005和圆顶开关3015对齐的任意其他手段附到键盘圆顶刚性组件5000上。图9是具有根据示例实施例的键盘圆顶刚性组件的示例移动设备的正视图。图9 所示的移动设备是手持通讯设备900。手持通讯设备900包括具有第一面或正面905的外壳。显示屏925布置在外壳的正面905上，更具体地布置在音频端口 930与导航工具920 之间。包括多个按键915的键盘910可以布置在导航工具920下方。所示键盘910是完全文本输入键盘，具有以传统键盘阵列布置的按键915，尽管也可以使用简化键盘或其它键盘布局。按键915具有数字标记、字母标记和符号标记中的至少一个。图9示出了以QWERTY 键盘布局布置的键盘910中的按键915。然而，本领域普通技术人员将理解，按键915可以以QWERTZ键盘布局、Dvorak键盘布局、日语键盘布局、中文键盘布局、A^RTY键盘布局或有利于向移动设备输入文本的任意其他键盘布局来布置。键盘910下方是在前面段落中描述的键盘圆顶刚性组件(图中未示出)。键盘910的每个按键915与键盘圆顶刚性组件的对应圆顶开关和圆顶垫相关联。图10是在至少图9所述的移动设备900的框图，移动设备900包括根据本文所述的任意实施例的键盘圆顶刚性组件。通信子系统311执行与无线网络319的所有通信发射和接收。处理器模块138还与辅助输入/输出(I/O)子系统3 相连，辅助I/O子系统328 可以连接到通信设备900。在至少一个实施例中，处理器模块138可以连接到串口(例如， 通用串行总线端口)330，串口 330允许与其他设备或系统进行通信。显示器925可以连接到处理器模块138，以使得能够向通信设备900的操作者显示信息。当通信设备900装备有键盘910时，键盘910也可以与处理器模块138相连。键盘910可以耦合到本文所述的键盘圆顶刚性组件5000。在当前所描述的实施例中，键盘控制器与处理器进行通信，以向处理器 138发送或中继与键盘910的按键按压相对应的消息。圆顶开关3015和电路板2005与键盘控制器和处理器模块138通信，以发送和中继与键盘910的按键按压相对应的消息。通信设备900可以包括音频端口 930、麦克风336、随机存取存储器(RAM) 326、以及闪存324， 所有这些都可以连接到处理器模块138。还可以在设备900上提供其他类似组件，并且可选地连接到处理器模块138。通常将其他通信子系统340和其他设备子系统342指示为在功能上也与处理器模块138相连。通信子系统340的示例是短距通信系统，例如BLUETOOTH 通信模块或WI-FI 通信模块(遵从IEEE 802. 11协议组的通信模块)和关联电路及组件。 处理器模块138能够执行操作系统功能，并且能够执行通信设备900上的程序。在一些实施例中，并非所有上述组件都包括在通信设备900中。辅助I/O子系统3 可以采取下列形式如图8所示的示例实施例中所示的触控板导航工具920、或者轨迹球、指轮、导航板、操纵杆、触敏接口、或其它I/O接口。尽管已经提供了与辅助I/O子系统3 相关的上述示例，然而在本公开的范围内可以考虑能够从通信设备900提供输入或接收输出的其他子系统。其他按键可以在通信设备900的一侧上放置，以作为逃生键、音量控制键、滚动键、电源开关、或用户可编程键，并且同样可以相应地进行编程。此外，如图10所示，通信设备900装备有使得各种程序的操作能够实现的组件。在示例实施例中，使得闪存324能够为操作系统357、设备程序358和数据提供存储位置。操作系统357大体配置用于管理也存储在存储器324中、并且可在处理器上执行的其他程序 358。操作系统357允许请求程序358通过预定程序358的接口所进行的服务。具体而言， 操作系统357 —般确定多个程序358在处理器上执行的顺序以及分配给每个程序358的执行时间，管理存储器3M在多个程序358之间的共享，处理至/自其他设备子系统342的输入和输出等等。此外，操作者一般可以通过用户界面来与操作系统357直接交互，用户接口可以包括键盘910和显示屏925。尽管在示例实施例中，操作系统357存储在闪存324中， 然而在其他实施例中，操作系统357可以存储在只读存储器(ROM)或类似的存储元件(图中未示出)中。本领域技术人员将理解，操作系统357、设备程序358或其部分可以加载到 RAM 3 或其他易失性存储器中。在一个示例实施例中，闪存3M包含用于在通信设备900上执行的程序358，包括地址簿352、个人信息管理器(PIM) 354、以及设备状态350。此外，当存储在通信设备900的闪存324中时，程序358和包括数据的其他信息356可以分开。当通信设备900能够用于无线通信网络319内的双向通信时，通信设备900能够发送和接收来自移动通信服务的消息。能够进行双向通信的通信系统的示例包括，但不限于通用分组无线业务(GPRS)网络、通用移动电信服务(UMTQ网络、增强型数据全球演进 (EDGE)网络、码分多址(CDMA)网络、高速分组接入(HSPA)网络、通用移动电信服务时分双工(UMTS-TDD)、超移动宽带(UMB)网络、全球微波接入互通(WiMAX)、以及能够用于数据和语音或者仅用于数据或语音的其他网络。对于上面列出的系统，通信设备900可能需要唯一标识符，用于使得通信设备900能够从通信网络319发送和接收消息。其他系统可能不需要这种标识信息。GPRS、UMTS和EDGE使用订户标识模块(SIM)，以允许与通信网络319进行通信。同样，大多数CDMA系统使用可移除用户标识模块(RUIM)，以便与CDMA网络通信。 RUIM和SIM卡可以用于多种不同的通信设备900。通信设备900能够在没有SIM/RUIM卡的情况下操作一些特征，但是它将无法与网络319通信。位于通信设备900内的SIM/RUIM 接口 344允许SIM/RUIM卡(图中未示出)的移除或插入。SIM/RUIM卡配置有存储器，并保存关键配置351，以及诸如标识和订户相关信息之类的其他信息353。利用适当启用的通信设备900，可以在通信设备900与通信网络319之间进行双向通信。
如果如上所述启用通信设备900或者通信网络319不需要这种启用，则能够进行双向通信功能的通信设备900能够发射和接收来自通信网络319的信息。通信的转移可以来自通信设备900或者到通信设备900。为了与通信网络319进行通信，当前所述的示例实施例中的通信设备900装备有集成或内部天线318，用于向通信网络319发送消息。同样， 当前所述的示例实施例中的通信设备900装备有另一天线316，用于接收来自通信网络319 的通信。在另一示例实施例中，将这些天线(316、318)组合到单一天线(图中未示出)内。 本领域技术人员将理解，另一实施例中的天线(316、318)安装在通信设备900外部。当装备用于双向通信时，通信设备900配置有通信子系统311。如本领域技术人员所理解的，修改该通信子系统311，以使得它能够支持通信设备900的操作需求。通信子系统311包括发射机314和接收机312，发射机314和接收机312包括如上所述的关联天线(316、318)；本地振荡器(L0)313、以及处理模块940，在当前所述的示例实施例中，处理模块940是数字信号处理器(DSP) 940。应当考虑到通信设备900与无线网络319的通信可以是使得无线网络319和通信设备900 二者都能够发送、接收和处理的任意类型的通信。一般而言，可以将这些通信分类为语音和数据。语音通信通常指由通信设备900通过无线网络319发射针对可听声音的消息的通信。数据通常指通信设备900能够在无线网络319的限制内执行的所有其他类型的
ififn。取决于这种数据的示例设备程序包括电子邮件、联系人和日历。对于每一个这类程序，与基于家庭的程序版本的同步对于其长期或短期功用或者二者都是所希望的。作为示例，电子邮件通常是时间敏感的，因此可以期望基本实时的同步。另一方面，联系人可以较不频繁地更新，而不会带来不便。因此，当在通信系统内可连接时，并且当可基于无线连接在容纳语音、文本消息传输和其他数据传送的网络319内时，得以增强通信设备900的功用。如上述所指出的，由于键盘圆顶刚性组件包括圆顶片、具有多个通风孔的电路板、 以及具有与通风孔成流体连通的多个切孔的刚性元件，在圆顶片之下圆顶垫之上形成与键盘的每个键相关联的空气间层，使得该空气间层与刚性元件的一个切孔所形成的气孔成流体连通。气孔与空气间层之间的流体连通增强了用户触动键盘的按键时键盘的触觉反馈。 键盘圆顶刚性组件减小了传统圆顶片的刚性，减小了触动按键以及闭合圆顶开关(这是向移动设备键入输入所必需的)所需的推力。此外，键盘圆顶刚性组件增强并增大了圆顶片和圆顶开关的挠度，由此增强了对于用户的触觉反馈，并使得用户获悉圆顶开关已经成功地闭合、按键已经成功地触动、或者已经向移动设备进行了输入。因此，通过在移动设备中实施键盘圆顶刚性组件，减少了用户在触动键盘并向移动设备进行输入时的挫折。尽管所示实施例示出了移动设备900是手持通信设备，然而该移动设备也可以是PDA、无线对讲机、GPS设备、手持移动翻译机、上网本、笔记本计算机、膝上型计算机、GPS设备、消息通信设备、手持游戏设备、或者包括键盘、键区或开关面板的任意其他移动设备。上文中已经关于实施键盘圆顶刚性组件以增强移动设备的键盘操作过程中的触觉反馈对示例实施例进行了描述。然而，本领域普通技术人员将理解，该方法可以实施在其他设备上，例如计算设备、PDA、蜂窝电话、或利用键盘、键区或开关面板来向移动设备输入数据的其他设备上。本领域技术人员将对所公开的实施例进行各种修改和变更。在所附权利要求中阐述了旨在处于本公开精神内的主题。
权利要求
1.一种移动设备，包括外壳(900)，具有正面(905)；显示屏(925)，布置在所述正面(905)上；以及键盘(910)，布置在所述正面(90 上与所述显示屏(92 相邻的位置处，所述键盘 (910)包括电路板(2000)，具有多个圆顶垫(2005)，所述多个圆顶垫000 中的每一个对应于所述键盘(910)中的按键(915)，以及每一个圆顶垫Q005)规定了通风孔Q010)；圆顶片(3000)，布置在所述电路板Q000)上，所述圆顶片(3000)被配置为在每一个圆顶垫Q005)上形成空气间层(3005)；以及刚性元件(1000)，布置在所述电路板Q000)下方，且规定了多个切孔(1005)，所述切孔(100 中的每一个在所述电路板O000)与所述刚性元件(1000)之间提供气孔(1035)， 其中，每一个气孔(103 和与每一个圆顶垫000 相关联的至少一个空气间层(3005) 成流体连通，由此当按下所述键盘(910)中的一个按键(915)时，一些空气在与所述键盘 (910)的按键(915)相关联的空气间层(3005)之间穿行至对应的气孔(1035)。
2.根据权利要求1所述的移动设备，其中，在组装配置中，所述切孔(100 由所述电路板Q000)加以密封，以及所述多个通风孔O010)暴露于所述圆顶片(3000)与所述圆顶垫 (2005)之间的空气间层(3005)。
3.根据前述任一项权利要求所述的移动设备，其中，所述多个圆顶垫000 中的每一个包括内部走线O015)和外部走线(2020)，以及所述通风孔Q010)被规定为在所述内部走线(2015)与所述外部走线(2020)之间。
4.根据前述任一项权利要求所述的移动设备，其中，所述刚性元件(1000)包括顶层 (1010)、底层(1020)以及插入所述顶层(1010)与所述底层(1020)之间的粘合层(1015)。
5.根据前述任一项权利要求所述的移动设备，其中，所述切孔(100 中的每一个包括中心切孔(1025)以及从所述中心切孔(1025)呈放射状延伸的至少一个空气通道(1030)。
6.根据权利要求5所述的移动设备，其中，在组装配置中，所述空气通道(1030)流体性地将所述气孔(103 耦合至所述多个孔O010)之一。
7.一种用于键盘的组件，包括电路板(2000)，具有多个圆顶垫(2005)，所述多个圆顶垫000 中的每一个对应于所述键盘(910)中的按键(915)，以及每一个圆顶垫Q005)规定了通风孔Q010)；圆顶片(3000)，布置在所述电路板上，所述圆顶片(3000)被配置为形成与每一个圆顶垫000 相关联的空气间层(3005)，所述空气间层(300 与每一个关联圆顶垫O005)的通风孔Q010)成流体连通；以及刚性元件(1000)，布置在所述电路板Q000)下方，规定了与每一个通风孔O010)相对应的多个切孔(1005)，所述切孔(100 中的每一个在所述电路板O000)与所述刚性元件 (1000)之间提供气孔(1035)，其中，每一个气孔(1035)与至少一个空气间层(3005)成流体连通，由此当按下所述键盘(910)中的一个按键(915)时，一些空气在与所述键盘(910) 的按键(915)相关联的空气间层(3005)之间穿行至对应的气孔(1035)。
8.根据权利要求7所述的组件，其中，在组装配置中，所述切孔(100 由所述电路板 (2000)加以密封，以及所述多个通风孔O010)暴露于所述圆顶片(3000)与所述圆顶垫(2005)之间的空气间层(3005)。
9.根据权利要求7-8中任一项所述的组件，其中，所述刚性元件(1000)包括顶层 (1010)、在所述顶层(1010)之下的底层(1020)以及插入所述顶层(1010)与所述底层 (1020)之间的粘合层(1015)。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的组件，其中，所述多个切孔(100 中的每一个包括提供所述气孔(1035)的中心切孔(1025)以及从所述中心切孔(1025)呈放射状延伸的至少一个空气通道(1030)，所述空气通道(1030)流体性地将所述气孔(103 耦合至所述多个孔(2010)之一。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的组件，还包括布置在所述刚性元件(1000)之上的顶部粘合层(1040)。
12.根据权利要求7-11中任一项所述的组件，还包括圆顶开关(3015)，电耦合至所述多个圆顶垫O005)中的每一个，所述圆顶开关(3015)插入所述圆顶片(3000)与所述电路板O000)之间。
13.一种用于构造键盘(910)的刚性元件(1000)的方法，包括在电路板O000)的每一个圆顶垫000 内形成通风孔Q010)；在刚性元件片(1000)上形成多个切孔(1005)，其中，每一个切孔(1005)对应于所述通风孔(2010)中的至少一个；将所述刚性元件片(1000)耦合至所述电路板(2000)，以使得所述多个切孔(1005)与其对应的通风孔O010)对齐，以在所述刚性元件片(1000)与所述电路板O000)之间形成气孔(1035)；将所述圆顶片(3000)耦合至所述电路板O000)的顶部，以使得在每一个圆顶垫 (2005)之上形成空气间层(3005)，以及使得每一个气孔(103 与在每一个圆顶垫Q005) 之上形成的至少一个空气间层(3005)成流体连通，其中，所述通风孔O010)暴露于所述空气间层(3005)，以及由此当按下所述键盘(910)中的一个按键(915)时，一些空气在与所述键盘(910)的按键(915)相关联的空气间层(3005)之间穿行至对应的气孔(1035)。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述切孔(1005)包括中心切孔(1025)以及从所述中心切孔(1005)呈放射状延伸的至少一个空气通道(1030)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，形成多个切孔(100 包括在所述刚性元件片上形成至少一个空气通道(1030)，以使得每一个通风孔Q010)对应于所述至少一个空气通道(1030)之一，所述空气通道(1030)流体性地将所述通风孔 (2010)耦合至所述气孔(1035)。
全文摘要
一种键盘圆顶刚性组件包括电路板，具有多个圆顶垫，每个圆顶垫规定了通风孔；圆顶片，布置在所述电路板上方；以及刚性元件，布置在所述电路板下方，规定了与每个通风孔对应的多个切孔。所述圆顶垫对应于要用所述键盘圆顶刚性组件组装的关联键盘中的按键。所述圆顶片形成与每个圆顶垫相关联的空气间层，所述空气间层与对应的通风孔成流体连通。所述刚性元件的切孔在所述电路板与所述刚性元件之间提供气孔。每个气孔与空气间层成流体联通，以及当按下一个键盘按键时，所述空气间层中的一些空气从所述键盘的空气间层之间穿行至对应的气孔中。
文档编号G06F3/02GK102163084SQ20111004309
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月21日 优先权日2010年2月23日
发明者陈超 申请人:捷讯研究有限公司