输入设备的制作方法

输入设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种输入设备，其包括：输入部分；连接部分；以及柔性铰链，其被配置成把连接部分柔性地连接到输入部分，所述柔性铰链具有一个或多个导体，所述一个或多个导体被配置成使键与通信触点通信地耦合。柔性铰链被配置成把输入设备通信地和物理地耦合到计算设备，并可实施诸如支持层和最小弯曲半径那样的功能性。所述输入设备还可包括用来增进在输入设备与计算设备之间的牢固的物理连接的功能性。
【专利说明】输入设备
[0001]本申请在35 U.S.C.§ 119(e)下要求以下美国临时专利申请的优先权，这些申请中的每个申请的全部公开内容通过引用被完整地合并进来:
[0002]美国临时专利申请N0.61/606, 321，于2012年3月2日提交，代理人案号
336082.01 且标题为 “Screen Edge” ；
[0003]美国临时专利申请N0.61/606, 301，于2012年3月2日提交，代理人案号
336083.01 且标题为 “ Input Device Functionality”;
[0004]美国临时专利申请N0.61/606, 313，于2012年3月2日提交，代理人案号
336084.01 且标题为 “Functional Hinge” ；
[0005]美国临时专利申请N0.61/606, 333，于2012年3月2日提交，代理人案号336086.01 且标题为 “Usage and Authentication” ；
[0006]美国临时专利申请N0.61/613，745，于2012年3月21日提交，代理人案号
336086.02 且标题为 “Usage and Authentication” ；
[0007]美国临时专利申 请N0.61/606, 336，于2012年3月2日提交，代理人案号
336087.01 且标题为 “Kickstand and Camera”；以及
[0008]美国临时专利申请N0.61/607, 451，于2012年3月6日提交，代理人案号336143.01 且标题为 “Spanaway Provisional” ；
[0009]另外，本申请还通过引用完整地合并了以下的申请:美国专利申请N0.13/470.633.于2012年5月14日提交、代理人案号336564.01且标题为“Input DeviceAssembly，，。
【背景技术】
[0010]移动计算设备已被开发成增加使用户在移动环境下可以利用的功能性。例如，用户可以与移动电话、平板计算机或其它移动计算设备交互，以检查电子邮件、进行web冲浪、编与文本、与应用交互等等。
[0011]然而，因为移动计算设备被配置为移动的，所以设备可能被暴露给对于计算设备具有变化的安全程度的、广泛的各种各样的环境。因此，开发了一些设备来帮助保护移动计算设备免受它们环境的损害。然而，安装这些设备和从计算设备拆卸这些设备的常规技术时而很难拆卸但提供良好的保护，时而相当容易拆卸但提供有限的保护。
实用新型内容
[0012]描述了柔性铰链和可拆卸的附连技术。在一个或多个实现中，柔性铰链被配置成把输入设备通信地和物理地耦合到计算设备。柔性铰链可被配置成支持输入设备的类似于书的封面的运动，这样使得输入设备可以充当盖子。铰链的柔性可以通过使用各种技术来实现，诸如用来给设备增添强度以保护部件(例如，用于通信的导体)免受重复连接计算设备和从计算设备拆卸损害的支持层。
[0013]铰链还可以被配置成提供最小弯曲半径，以便进一步保护这些导体和其它部件。可以利用各种不同的技术，诸如使用压纹、中间脊状物(mid-spine)、材料选择等等。另外，可以借力于(leverage) —些技术来给被使用于将输入设备连接到计算设备的连接部分提供机械刚度，诸如，通过使用销而形成层状结构。
[0014]输入设备还可包括用来增进在输入设备与计算设备之间的牢固物理连接的功能性。这方面的一个例子包括使用一个或多个突起(protrusion),它们被配置成沿特定的轴从计算设备的相应腔体拆卸，但沿其它轴则机械地紧固(bind)。这些突起还可以被使用于各种其它用途，诸如在设备之间传送电力或通信。
[0015]本概要被提供来以简化的形式介绍概念的选择，这些概念还将在下面的详细说明中进行描述。本概要既不打算确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不打算被使用帮助确定所要求保护的主题的范围。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]参照附图来描述详细说明。在图上，参考标号最左面的数字标识该参考标号首次出现的图。相同参考标号在说明书和附图的不同实例中的使用可以指示类似的或相同的项目。在图上表示的实体可以指示一个或多个实体，因此，在讨论时可以可互换地引用实体的单数或复数形式。
[0017]图1是在可操作来利用这里描述的技术的示例性实现中的环境的图示。
[0018]图2描绘了更详细地显示柔性铰链时图1的输入设备的示例性实现。
[0019]图3描绘了覆盖计算设备的显示设备时输入设备相对于计算设备的示例性取向。
[0020]图4描绘了采取打字的取向时输入设备相对于计算设备的示例性取向。
[0021]图5描绘了覆盖计算设备的后面外壳且暴露计算设备的显示设备时输入设备相对于计算设备的示例性取向。
[0022]图6描绘了包括被配置成覆盖计算设备后面的部分时输入设备的示例性取向，该部分在本实例中被使用来支撑计算设备的支架(kickstand)。
[0023]图7描绘示例性取向，其中包括图6的部分的输入设备被使用来既覆盖计算设备的正面又覆盖背面。
[0024]图8描绘示例性实现，显示了包括机械耦合突起和多个通信触点的、图2的连接部分的透视图。
[0025]图9描绘沿某个轴取的横截面，更详细地显示了通信触点(contact)以及计算设备的空腔的横截面。
[0026]图10描绘了如图3所示地取向时计算设备、连接部分和输入设备的柔性铰链的横截面，其中输入设备充当计算设备的显示设备的盖子。
[0027]图11描绘沿某个轴取的横截面，更详细地显示了磁耦合设备以及计算设备的空腔的横截面。
[0028]图12描绘可被输入设备或计算设备利用来实施磁通量喷泉(flux fountain)的磁率禹合部分的例子。
[0029]图13描绘可被输入设备或计算设备利用来实施磁通量喷泉的磁耦合部分的另一个例子。
[0030]图14描绘沿某个轴取的横截面，更详细地显示了机械耦合突起以及计算设备的空腔的横截面。
[0031]图15描绘被配置成在输入设备与计算设备之间传达信号和/或传送电力的突起的透视图。
[0032]图16图示突起的顶视图，其中表面被划分，以便支持多个不同的触点。
[0033]图17描绘被布置在计算设备的空腔内时图16的突起的截面图。
[0034]图18描绘示例性实现，显示了被配置成支持柔性铰链的操作并且在操作期间保护输入设备的部件的支持层。
[0035]图19描绘示例性实现，其中显示了连接部分的顶视图。
[0036]图20描绘图19的连接部分的截面图。
[0037]图21描绘了将金属脊状物固定到连接部分的塑料上以形成层状结构时图20的第一销的示例性截面图。
[0038]图22图示示例性系统，其包括如参照图1-21描述的可被实施为任何类型的计算设备的示例性设备的各种部件，以便实施这里描述的技术的实施例。
【具体实施方式】
[0039]综述
[0040]各种各样不同的设备可以物理地附连到移动计算设备上，以提供各种各样的功能性。例如，某个设备可被配置成至少给计算设备的显示设备提供盖子，以保护显示设备免受损害。其它设备也可以物理地附连到移动计算设备，所述设备诸如是用来给计算设备提供输入的输入设备(例如，具有跟踪板的键盘)。而且，这些设备的功能性可被组合，诸如提供组合的盖子和输入设备。然而，被利用来把设备附连到计算设备的常规技术可能是在效果显著的保护和在安装与拆卸设备时的相应复杂性与有限的保护但具有安装与拆卸的相对简易性之间交替。
[0041]这里描述了用来可拆卸地和/或灵活地连接输入设备或其它设备(例如，盖子)与计算设备的技术。这些技术包括使用柔性铰链来增进类似于书那样的旋转运动。也可以利用技术来在这种运动期间保护输入设备的部件，诸如支持最小弯曲半径以保护输入设备的导体免受柔性运动的损害。这些技术可包括材料选择、中间脊状物(mid-spine)的使用、支
持层等等。
[0042]还描述了用来增进在输入设备与计算设备之间的牢固物理耦合的技术。这可包括使用一个或多个突起，其被配置成在计算设备的相应空腔中啮合，或反之亦然。突起被配置成当输入设备沿一个或多个轴从计算设备被“拉开”时仍机械地紧固在空腔内，但允许沿特定的轴拆卸。这样，输入设备可以在范围广泛的运动上具有牢固的连接，然而还支持拆卸的简易性。
[0043]还描述了用来增进要被使用于把输入设备连接到计算设备的连接部分的机械刚度的技术。连接部分例如可包括由塑料形成的、要被布置在计算设备的槽内的凸出部(projection)，或反之亦然。诸如金属(例如，铝)条那样的脊状物可以被固定到凸出部，以增加机械刚度。这种固定可以通过使用多个销来执行，以使得销、脊状物和凸出部的组合可以形成层状结构，具有沿脊状物的轴增加的刚度。而且销可被使用来支持各种各样的其它功能性，诸如在粘合剂凝固的同时把脊状物附着到凸出部，由此支持快速的生产周期，其不受用来让粘合剂凝固的时间量的限制。一旦凝固，粘合剂与销的组合还可以进一步增进连接部分的机械刚度。这些和其它技术的进一步讨论可以相关于以下的章节找到。
[0044]在以下的讨论中，首先描述可以利用这里描述的技术的示例性环境。然后描述可以在示例性环境以及其它环境中执行的示例性过程。因此，示例性过程的执行不限于示例性环境，以及示例性环境不限于示例性过程的执行。而且，虽然描述了输入设备，但也可以设想不包括输入功能性的其它设备，诸如盖子。例如，这些技术同样可应用于无源设备，例如盖子具有被配置和被布置在盖子内的一种或多种材料(例如，磁体、含铁材料等等)，以便被吸引到计算设备的磁耦合设备，突起和连接部分的使用等等，正如下面进一步描述的。
[0045]示例件环塏
[0046]图1是在可操作来利用这里描述的技术的示例性实现中的环境100的图示。所图示的环境100包括经由柔性铰链106被物理地和通信地耦合到输入设备104的计算设备102的例子。计算设备102可以以各种各样的方式被配置。例如，计算设备120可被配置用于移动用途，诸如移动电话、如图所示的平板计算机、等等。因此，计算设备102的范围可以从具有大量存储器和处理器资源的全资源设备到具有有限的存储器和/或处理资源的低资源设备。计算设备102还可以涉及到使得计算设备102执行一个或多个操作的软件。
[0047]计算设备102例如被图示为包括输入/输出模块108。输入/输出模块108代表与计算设备102的输入处理和输出呈现有关的功能性。各种各样不同的输入可以被输入/输出模块108处理，诸如对与对应于输入设备104的键、由显示设备110显示的虚拟键盘的键的功能有关的输入进行处理，以便识别手势和使得对应于手势的操作被执行，手势可以通过输入设备104和/或显示设备110的触摸屏功能性等等来辨别。因此，输入/输出模块108可以通过辨别和借力于对包括键按压、手势等等的输入类型的区分，而支持各种各样不同的输入技术。
[0048]在所图示的例子中，输入设备104被配置为具有输入部分，其包括具有键的QWERTY排列的键盘和跟踪板，然而也可以设想键的其它排列。而且，也可以设想其它非常规的配置，诸如游戏控制器、用来模仿乐器的配置等等。因此，输入设备104和输入设备104所合并的键可以采取各种各样不同的配置来支持各种各样不同的功能性。
[0049]如前所述，在本例中，输入设备104通过使用柔性铰链106被物理地和通信地耦合到计算设备102。柔性铰链106是柔性的，因为由铰链支持的旋转运动是通过形成铰链的材料的挠曲(例如，弯曲)而达到的，这与通过销支持的机械旋转形成对照，虽然也可以设想那种实施例。而且，这种柔性的旋转可以被配置成支持在一个或多个方向上的(例如，在图上垂直地)运动但却限制在其它方向上的运动，诸如输入设备104相对于计算设备102的横向运动。这可被使用来支持输入设备104相对于计算设备102的一致性对准，诸如，对准被使用来改变电源状态、应用状态等等的传感器。
[0050]柔性铰链106例如可以通过使用一层或多层织物来形成，并且可以包括被形成为柔性迹线(trace)的导体，以便把输入设备104通信地耦合到计算设备102，以及反之亦然。这种通信例如可被使用来把键按压的结果传达到计算设备102、从计算设备接收电力、执行鉴别、提供补充电力给计算设备等等。柔性铰链106可以以各种各样的方式被配置。其进一步的讨论可以相关于以下的图找到。
[0051]图2描绘更详细地显示柔性铰链106时图1的输入设备104的示例性实现200。在本例中，显示了输入设备的连接部分202，其被配置成提供在输入设备104与计算设备102之间的通信的和物理的连接。所图示的连接部分202具有某个高度和横截面，被配置成在计算设备102外壳中的槽内被容纳，然而这种安排也可以反过来而不背离其精神和范围。
[0052]连接部分202通过使用柔性铰链106而被柔性地连接到包括键的输入设备104的一部分。因此，当连接部分202被物理地连接到计算设备时，连接部分202与柔性铰链106的组合支持输入设备104相对于计算设备102的类似于书的合页那样的运动。
[0053]通过这种旋转运动，可以支持输入设备104相对于计算设备102的各种各样不同的取向。例如，旋转运动可以由柔性铰链106支持，这样使得输入设备104可以被紧靠计算设备102的显示设备110安置，由此充当盖子，如在图3的示例性取向300下所显示的。因此，输入设备104可以起到保护计算设备102的显示设备110免受损害的作用。
[0054]如在图4的示例性取向400下所显示的，可以支持打字安排。在这个取向下，输入设备104紧靠某个表面平放，且计算设备102被以某个角度布置以允许观看显示设备110，诸如像通过使用被布置在计算设备102的后表面上的支架402来布置。
[0055]在图5的示例性取向500下，输入设备104还可以旋转，以便被紧靠计算设备102的背面布置，例如，紧靠计算设备102的后面外壳布置，所述后面外壳被布置在计算设备102上的显示设备10的反面。在本例中，通过连接部分202对于计算设备102的取向，使得柔性铰链106 “环绕住(wrap around)”连接部分202,以便把输入设备104定位在计算设备102的后面。
[0056]这种环绕使得计算设备102后面的一部分仍旧是暴露的。可以借力于此来用于各种各样的功能性，诸如允许把照相机502定位在要被使用的计算设备102的后面，尽管计算设备102后面的很大部分在这个示例性取向500下被输入设备104覆盖。虽然以上描述了在任何一个时间输入设备104覆盖计算设备102单个面的输入设备的配置，但也可以设想其它配置。
[0057]在图6的示例性取向600下，输入设备104被图示为包括被配置成覆盖计算设备后面的部分602。这个部分602也通过使用柔性铰链604而被连接到连接部分202。
[0058]图6的不例性取向600也图不了打字安排，其中输入设备104紧靠某个表面平放，且计算设备102被以某个角度布置以允许观看显示设备110。这是通过使用被布置在计算设备102后表面上的、用来接触在本例中的部分602的支架402而被支持的。
[0059]图7描绘示例性取向700，其中包括所述部分602的输入设备104被使用来覆盖计算设备102的正面(例如，显示设备110)和背面(例如，与显示设备相反的该外壳的面)。在一个或多个实现中，也可以沿计算设备102和/或输入设备104的面布置电连接器和其他连接器，例如，以便当闭合时提供辅助电源。
[0060]自然，也支持各种各样的其它取向。例如，计算设备102和输入设备104可以采取某种安排，以使得二者都紧靠某个表面平放，如图1所示。也设想了其它的实例，诸如，三脚架安排、会议安排、演示安排等等。
[0061]再回到图2，连接部分202在本例中被图示为包括磁耦合设备204、206，机械耦合突起208、210，和多个通信触点212。磁耦合设备204、206被配置成通过使用一个或多个磁体而磁耦合到计算设备102的互补磁耦合设备。这样，输入设备104可以通过使用磁吸引而被物理地固定到计算设备102。[0062]连接部分202还包括机械耦合突起208、210，用来形成在输入设备104与计算设备102之间的机械的物理连接。机械耦合突起208、210将相关于在下面讨论的图8来详细地
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[0063]图8描绘示例性实现800，其显示包括机械耦合突起208、210和多个通信触点212的、图2的连接部分202的透视图。正如所图示的，机械耦合突起208、210被配置成从连接部分202的表面向外伸出，其在本例中是垂直的，然而也设想有其它的角度。
[0064]机械耦合突起208、210被配置成被容纳在计算设备102的槽内的互补空腔内。当被这样容纳时，在施加未对准轴的力时，机械耦合突起208、210增进在设备之间的机械紧固，所述轴被定义为对应于突起的高度和空腔的深度，这方面的进一步讨论可以相关于图14被找到。
[0065]连接部分202还被图示为包括多个通信触点212。多个通信触点212被配置成接触计算设备102的对应的通信触点，以形成设备之间的通信耦合，正如相关于以下的图更详细地显示和讨论的。
[0066]图9描绘了沿图2和8的轴900所取的横截面，更详细地显示了通信触点212之一以及计算设备102的空腔的横截面。连接部分202被图示为包括凸出部902，它被配置成与计算设备102的槽904互补，例如，具有互补的形状，这样使得凸出部902在空腔904内的运动是受限制的。
[0067]通信触点212可以以各种各样的方式被配置。在所图示的例子中，连接部分202的通信触点212被形成为装有弹簧的销906，该销被锁位(capture)在连接部分202的圆筒908内。装有弹簧的销906从圆筒908向外偏置(bias)，以提供在输入设备104与计算设备102之间的一致的通信接触，诸如到计算设备102的触点910的通信接触。所以，在设备运动或推撞期间可以保持接触并从而通信。也可以设想各种各样其它的例子，包括在计算设备102上安置销和在输入设备104上安置触点。
[0068]在图9的例子中，还更详细地显示柔性铰链106。在这个截面图上的柔性铰链106包括导体912，它被配置成通信地耦合连接部分202的通信触点212与输入设备104的输入部分914，输入部分914例如是一个或多个键、跟踪板等等。导体912可以以各种各样的方式被形成，诸如铜迹线，其具有操作柔性，以允许作为柔性铰链的一部分操作，例如，支持铰链106的重复挠曲。然而，导体912的柔性可能是有限的，例如，可以对于所执行的高于最小弯曲半径的挠曲保持操作以传导信号。
[0069]因此，柔性铰链106可以被配置成根据导体912的操作柔性来支持最小弯曲半径，这样使得柔性铰链106抵抗低于该半径的挠曲。可以利用各种各样不同的技术。例如，柔性铰链106可被配置成包括第一和第二外层916、918，它们可以由织物、微纤维布等等制成。被使用来形成第一和/或第二外层916、918的材料的柔性可被配置成支持上述的柔性，这样使得导体912在输入部分914相对于连接部分202运动期间不会断裂或者以别的方式致使不能操作。
[0070]在另一个实例中，柔性铰链106可包括位于连接部分202与输入部分914之间的中间脊状物920。中间脊状物920例如包括用来把输入部分904柔性地连接到中间脊状物920的第一柔性部分922，以及用来把中间脊状物920柔性地连接到连接部分202的第二柔性部分924。[0071]在所图示的例子中，第一和第二外层916、918从输入部分914延伸(并充当其覆盖物)通过柔性铰链106的第一和第二柔性部分922、924，并且例如经由夹紧、粘合等等被固定到连接部分202。导体912被布置在第一和第二外层916、918之间。中间脊状物920可被配置成给柔性铰链106的特定位置提供机械刚度926，以便支持想要的最小弯曲半径，这方面的进一步讨论可以相关于以下的图被找到。
[0072]图10描绘被如图3所示地取向时计算设备102、输入设备104的连接部分202和柔性铰链106的截面图，其中输入设备104充当用于计算设备102的显示设备110的盖子。如图所示，这个取向使得柔性铰链106弯曲。然而，通过包括中间脊状物920以及给第一和第二柔性部分922、924定尺寸，如前所述的，弯曲不超过导体912的操作弯曲半径。这样，由中间脊状物920提供的机械刚度926 (其大于柔性铰链106的其它部分的机械刚度)可以保护导体912。
[0073]中间脊状物920也可以被使用来支持各种各样其它的功能性。例如，中间脊状物920可以支持沿如图1所示的纵轴的运动，还帮助限制由于柔性铰链106的柔性而另外可能遇到的沿横轴的运动。
[0074]其它技术也可以被借力来在沿柔性铰链106的特定点处提供想要的柔性。例如，可以使用压纹，其中压纹的区域——例如，模仿中间脊状物920的尺寸和取向的区域——被配置成在被压纹的位置处增加材料(诸如第一和第二外层916、918中的一个或多个)的柔性。增加材料沿特定轴的柔性的压纹线214的例子显示于图2。然而，应当容易看到，也设想有用来提供柔性铰链106的想要的柔性的、各种各样压纹区域的各种各样的形状、深度和取向。
[0075]图11描绘沿图2和8的轴1100所取的横截面，其更详细地显示了磁耦合设备204以及计算设备102的空腔904的横截面。在本例中，磁耦合设备204的磁体被图示为被布置在连接部分202内。
[0076]连接部分202和槽904 —起运动可导致磁体1102被吸引到计算设备102的磁耦合设备1106的磁体1104，在本例中，磁体1104被布置在计算设备102的外壳的槽904内。在一个或多个实现中，柔性铰链106的柔性可以使得连接部分202 “扣入(snap into)”槽904中。而且，这也可以促使连接部分202与槽904 “对齐”，使得机械耦合突起208被对准以便插入到空腔1002，以及通信触点208与槽中的相应的触点910对准。
[0077]磁耦合设备204、1106可以以各种各样的方式来配置。例如，磁耦合设备204可以利用背衬(backing)1108 (例如，诸如钢)，来使得由磁体1102生成的磁场从背衬1108向外延伸。因此，由磁体1102生成的磁场的范围可以扩展。各种各样各种其它的配置也可以被磁耦合设备204、1106利用，其例子相关于以下的参考图被描述和显示。
[0078]图12描绘可被输入设备104或计算设备102利用来实施磁通量喷泉的磁耦合部分的例子1200。在本例中，使用箭头来为多个磁体中的每个磁体指示磁场的排列(alignment)。
[0079]第一磁体1202被布置在磁稱合设备中，具有沿某个轴排列的磁场。第二和第三磁体1204、1206被布置在第一磁体1202的对面。第二和第三磁体1204、1206的各自磁场的排列基本上垂直于第一磁体1202的轴，并且它们通常是彼此相对的。
[0080]在这种情形下，第二和第三磁体的磁场瞄准第一磁体1202。这使得第一磁体1202的磁场进一步沿所指示的轴扩展，由此增加第一磁体1202的磁场的范围。
[0081]通过使用第四和第五磁体1208、1210，效果还可以进一步扩展。在本例中，第四和第五磁体1208、1210具有被排列为与第一磁体1202的磁场基本上相反的磁场。而且,第二磁体1204被布置在第四磁体1208与第一磁体1202之间。第三磁体1206被布置在第一磁体1202与第五磁体1210之间。因此，也可以使得第四和第五磁体1208、1210的磁场进一步沿它们各自的轴扩展，这可以进一步增加这些磁体以及集合中的其它磁体的强度。五个磁体的这种安排适合于形成磁通量喷泉。虽然描述了五个磁体，但五个以及更大数目的任何奇数个磁体可以重复这种关系，以形成甚至更大强度的磁通量喷泉。
[0082]为了以磁的方式附连到另一个磁耦合设备，磁体的类似安排可被布置在所示安排“之上”或“之下”，例如，这样则第一、第四和第五磁体1202、1208、1210的磁场与在那些磁体之上或之下的对应磁体对准。而且，在所图示的例子中，第一、第四和第五磁体1202、1208、1210的强度比起第二和第三磁体1204、1206更强，然而也设想有其它实现。磁通量喷泉的另一个例子相关于对附图的以下讨论被描述。
[0083]图13描绘可被输入设备104或计算设备102利用来实施磁通量喷泉的磁耦合部分的例子1300。在本例中，也使用箭头来为多个磁体中的每个磁体指示磁场的排列。
[0084]像图12的例子1200 —样，第一磁体1302被布置在磁耦合设备中，具有沿某个轴排列的磁场。第二和第三磁体1304、1306被布置在第一磁体1302的对面。第二和第三磁体1304、306磁场的排列基本上垂直于第一磁体1302的轴，并且通常是彼此相反的，像图12的例子1200那样。
[0085]在这种情形下，第二和第三磁体的磁场瞄准第一磁体1302。这使得第一磁体1302的磁场进一步沿所指示的轴扩展，由此增加第一磁体1302的磁场的范围。
[0086]这个效果还可以通过使用第四和第五磁体1308、1310而被进一步扩展。在本例中，第四磁体1308具有被排列为与第一磁体1302的磁场基本上相反的磁场。第五磁体1310具有被排列为基本上与第二磁体1304的磁场相对应且与第三磁体1306的磁场基本上相反的磁场。第四磁体1308被布置在磁稱合设备中的第三与第五磁体1306、1310之间。
[0087]五个磁体的这种安排适合于形成磁通量喷泉。虽然描述了五个磁体，但五个以及更大数目的任何奇数个磁体可以重复这种关系，以形成甚至更大强度的磁通量喷泉。因此，也可以使得第一磁体1302和第四磁体1308的磁场沿它的轴进一步扩展，这可以进一步增加这个磁体的强度。
[0088]为了以磁的方式附连到另一个磁耦合设备，磁体的类似安排可被布置在所示安排“之上”或“之下”,例如,这样则第一和第四磁体1302、1308的磁场与在那些磁体之上或之下的对应磁体对准。而且，在所图示的例子中，第一和第四磁体1302、1308的强度(个体地)比第二、第三和第五磁体1304、1306、1310的强度更强，然而也设想有其它实现。
[0089]而且，使用类似尺寸的磁体，图12的例子1200可以增加磁耦合，这与图13的例子1300形成对比。例如，图12的例子1200使用三个磁体(例如，第一、第四和第五磁体1202、1208、1210)来主要提供磁耦合，让两个磁体(例如第二和第三磁体1204、1206)被使用来“操纵(steer)”那些磁体的磁场。然而，图13的例子1300使用两个磁体(例如,第一和第四磁体1302、1308)来主要提供磁耦合，让三个磁体(例如第二、第三和第五磁体1304、1306、1310)被使用来“操纵”那些磁体的磁场。[0090]然而，相应地，使用类似尺寸的磁体，图13的例子1300可以增加磁排列能力，这与图12的例子1200形成对比。例如，图13的例子1300使用三个磁体(例如，第二、第三和第五磁体1304、1306、1310)来“操纵”被使用来提供主要的磁耦合的第一和第四磁体1302、1308的磁场。因此，在图13的例子1300中磁体的磁场排列可以比图12的例子1200的排列更接近。
[0091]不管所采用的是什么技术，应当容易看到，例如与在常规的对准状态下单独使用具有类似强度的磁体相比较，所描述的磁场的“操纵”或“瞄准”可被使用来增加磁体的有效范围。在一个或多个实现中，这造成从使用一定量的磁材料时的几毫米到使用相同量的磁材料时的几厘米的增加。
[0092]图14描绘沿图2和8的轴1400所取的横截面，更详细地显示机械耦合突起208以及计算设备102的空腔904的横截面。如前面那样，凸出部902和槽904被配置成具有互补的尺寸和形状，以便限制连接部分202相对于计算设备102的运动。
[0093]在本例中，连接部分202的凸出部902还包括被布置在其上的机械耦合突起208，该机械耦合突起208被配置成在布置于槽904内的互补空腔1402中被容纳。空腔1402例如可被配置成当突起1002被配置为如图8所示的基本上椭圆的柱时容纳它，然而也设想有其它的例子。
[0094]当施加与顺着机械耦合突起208的高度和空腔1002的深度的纵轴相一致的力时，用户只克服由磁体施加的磁耦合力，来把输入设备104与计算设备102分开。然而，当沿另一个轴(即，以另一个角度)施加力时，机械耦合突起208被配置成在空腔1002内机械地紧固。除了磁耦合设备204、206的磁力以外，这还产生机械力去对抗输入设备104从计算设备102的拆卸。
[0095]这样，机械耦合突起208可以使输入设备104从计算设备102的拆卸偏置，以模仿从书上撕下一页，以及限制把设备分开的其它企图。再次参考图1，用户可以用一只手抓住输入设备104，用另一只手抓住计算设备102，并且通常在这个相对“平”的取向时把设备互相拉开。通过柔性铰链106的弯曲，突起208和空腔1402的轴通常可以对准，以允许拆卸。
[0096]然而，在其它取向下，诸如图3-7所示的那些取向，突起208的面可以紧靠空腔1402的面来紧固，由此限制拆卸和增进设备之间的牢固的连接。在不背离其精神和范围的情况下，突起208和空腔1402可以以所描述的各种各样其它的方式彼此相对地取向，以促进沿想要的轴的拆卸，和增进沿其它轴的牢固的连接。除了机械保持(retention)以外，还可以借力于突起208来提供各种各样其他的功能性，所述功能性的例子相关于以下的图进行讨论。
[0097]图15描绘被配置成在输入设备104与计算设备102之间传达信号和/或传送电力的突起的透视图1500。在本例中，突起的顶面1502被配置成与布置在计算设备102的空腔1402内的触点通信地连接，或反之亦然。
[0098]这种接触可被使用于各种各样用途，诸如把电力从计算设备102传送到输入设备104，从输入设备104的辅助电源传送到计算设备，传达信号(例如，从键盘的键所生成的信号)等等。而且，如图16的顶视图1600所显示的，表面1502可被划分，以便支持多个不同的触点，诸如第一和第二触点1602、1604，虽然也可以设想其它数目、形状和尺寸。[0099]图17描绘被布置在计算设备102的空腔1402内时图16的突起208的截面图1700。在本例中，第一和第二触点1702、1704包括弹簧功能部件，以便使触点从空腔1402向外偏置。第一和第二触点1702、1704被配置成分别接触突起的第一和第二触点1602、1604。而且，第一触点1702被配置为地，其被配置成在第二触点1704触到突起208的第二触点1604之前接触突起208的第一触点1602。这样，输入设备104和计算设备102可以被保护免遭电气短路。也可以设想各种各样其它的例子而不背离其精神和范围。
[0100]图18描绘示例性实现1800，其显示被配置成支持柔性铰链106的操作并在操作期间保护输入设备104的部件的支持层1802。正如相关于图3-7所显示的，柔性铰链106可被配置成支持各种程度的弯曲，以便呈现不同的配置。
[0101]然而，被选择来形成柔性铰链106——诸如形成柔性铰链106的第一和第二外层916,918—的材料可被选择成支持想要的“外观和感觉”，所以可能不提供想要的对抗撕裂和拉伸的弹性。因此,在这样的实例中,这会对于导体912的可操作性有影响。例如，如前所述，通过使突起208脱开以及解除由磁体支持的磁吸引，用户可以用一只手抓住输入设备104,来把它从计算设备102拉开。所以，若没有来自第一或第二外表面916、918或其它结构的足够支持，则这可以导致施加到导体的力的大小足以使它们断裂。
[0102]因此，输入设备104可包括支持层804，其可被配置成保护柔性铰链106和输入设备104的其它部件。例如，支持层804可以由具有比用来形成第一或第二外层916、918的材料更高的抗撕裂和拉伸性的材料形成，例如用双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(BoPET)，也称为聚酯薄膜(Mylar)。
[0103]由支持层1802提供的支持因此可以帮助保护被用来形成柔性铰链106的第一和第二外表面916、918的材料。支持层1802还可以帮助保护被布置成穿过铰链的部件，诸如用来通信地耦合连接部分202与键的导体912。
[0104]在所图示的例子中，支持层1802包括被配置成作为输入设备104的输入部分914的一部分布置的部分1804，它包括键、跟踪板等等，正如图1所示的。支持层1802还包括第一和第二蝶片(tab) 1806、1808，它们被配置成从部分1804延伸通过柔性铰链106，以便固定到连接部分202。蝶片可以以各种各样的方式被固定，诸如包括如图所示的一个或多个孔，突起(例如，螺钉、销等等)可以插入到其中，以便把该蝶片固定到连接部分202。
[0105]第一和第二蝶片1806、1808在本例中被图示为被配置成在连接部分202的近似反向的末端处连接。这样，可以限制不想要的旋转运动，该旋转运动例如垂直于由连接部分202定义的纵轴。因此，被布置在柔性铰链106和连接部分202的相对中点处的导体912也可以被保护免受撕裂、拉伸和其它力。
[0106]在这个图示的例子中，支持层1802还包括中间脊状物部分1810，它被配置成形成相关于图9和10描述的中间脊状物920的一部分。因此，支持层1802还可以起到增加中间脊状物920的机械刚度和促成最小弯曲半径的作用，正如也在前面描述的。虽然图示了第一和第二蝶片1806、1808，但应当容易看到，支持层1802也可以利用更多或更少的蝶片来支持所描述的功能性。
[0107]图19描绘示例性实现1900，其中显示连接部分202的顶视图。连接部分202可以以各种各样的方式和用各种各样的材料配置，诸如金属、塑料等等。这些不同的材料可以根据想要的功能性而被选择。[0108]例如，设计者可能希望使连接部分202插入计算设备102的空腔和从该空腔拆卸不费力，因此选择光滑且具有相当高的耐磨损性的材料。然而，这样的材料可能不提供想要的抗挠曲性，这会引起连接部分202与计算设备102的各部分之间的不一致的接触。因此，设计者可能选择在沿连接部分202的纵轴的第一、第二、第三和第四位置1902、1904、1906和1908处利用多个销，以便提供想要的刚度。
[0109]图20描绘图19的连接部分202的截面图2000。正如所图示的，第一、第二、第三和第四销2002、2004、2006、2008被利用来把本例中的金属脊状物2010固定到用来形成连接部分202的顶面的塑料2012。这样，销与脊状物2010和塑料2012相组合可以形成层状结构，它对抗例如沿垂直于脊状物2010表面的轴和销的高度的弯曲。应当容易看到，设想在销的数目和位置方面有很宽的范围，前面的讨论仅仅是其的一个例子。
[0110]销的使用也可以支持各种各样其它的功能性。例如，层状结构也可以通过在金属脊状物2010与塑料2012之间使用粘合剂而被支持。然而，粘合剂在它起作用之前会有用来固化的一个时间量。然而，通过使用销，便可以施加粘合剂，然后在固化期间插入销，以便把金属脊状物2010固定到塑料2012，由此提高了制造的速度和效率。销可以以各种各样的方式被配置，这方面的例子相关于以下的图描述。
[0111]图21描绘在把金属脊状物2010固定到连接部分202的塑料时图20的第一销2002的示例性截面图。在本例中，第一销2002被配置成包括自铆紧功能性，以使得销可被固定在相当薄的材料内，诸如一片金属片内。这样，金属脊状物2010可以导致要对销2002的头部2102施加的压力，以便把第一销2002固定到金属脊状物2010。
[0112]第一销2002还可以包括被固定在塑料2104内的圆筒2104。因此，第一销2002可被按压通过金属脊状物2010中适当尺寸的孔，以使得金属脊状物2010自铆紧以及圆筒2104被固定在塑料2012内。可以利用销的各种各样其它的类型和配置，诸如螺钉、铆钉等
坐寸ο
[0113]示例件系统和设各
[0114]图22图示总地以2200表示的示例性系统，其包括代表可以实施这里描述的各种技术的一个或多个计算系统和/或设备的示例性计算设备2202。计算设备2202例如可被配置成通过使用所形成的外壳以及要由用户的一只或更多只手抓住并携带的尺寸而呈现移动配置的形式，它的说明性例子包括移动电话、移动游戏和音乐设备、以及平板计算机，然而也可以设想其它的例子。
[0115]所图示的示例性计算设备2202包括处理系统2204、一个或多个计算机可读介质2206、和一个或多个I/O接口 2208，它们彼此间通信地耦合。虽然未示出，但计算设备2202还可以包括把各种部件彼此间互相耦合的系统总线或其它的数据与命令传送系统。系统总线可包括不同总线结构的任一项或组合，总线结构诸如是存储器总线或存储器控制器、夕卜设总线、通用串行总线、和/或利用任何的各种各样的总线体系结构的处理器或本地总线。也设想了各种各样其它的例子，诸如控制和数据线。
[0116]处理系统2204代表通过使用硬件来执行一个或多个操作的功能性。因此，处理系统2204被图示为包括硬件单元2210，其可被配置为处理器、功能块等等。这可包括硬件方式的实现，如专用集成电路或使用一个或多个半导体形成的其它逻辑器件。硬件单元2210不受形成它们所用的材料或其中所利用的处理机制的限制。例如，处理器可以包括半导体和/或晶体管(例如，电子集成电路(1C))。在这样的上下文中，处理器可执行的指令可以是可电子地执行的指令。
[0117]计算机可读存储介质2206被图示为包括存储器/存储装置2212。存储器/存储装置2212代表与一个或多个计算机可读介质相关联的存储器/存储装置能力。存储器/存储装置部件2212可包括易失性介质(诸如随机存取存储器(RAM))和/或非易失性介质(诸如只读存储器(ROM)、快闪存储器、光盘、磁盘等等)。存储器/存储装置部件2212可包括固定介质(例如，RAM、ROM、固定的硬驱动机等等)以及可拆卸的介质(例如，快闪存储器、可拆卸的硬驱动机、光盘等等)。计算机可读介质2206可以以下面进一步描述的各种各样其它的方式被配置。
[0118]输入/输出接口 2208代表允许用户把命令和信息输入到计算设备2202并且也允许通过使用各种输入/输出设备把信息呈现给用户和/或其它部件或设备的功能性。输入设备的例子包括键盘、光标控制设备(例如，鼠标)、话筒、扫描仪、触摸功能性(例如，被配置成检测物理触摸的电容性或其它传感器)、照相机(例如，它可以利用可视或非可视波长，诸如红外频率，来把运动辨别为不牵涉到触摸的手势)等等。输出设备的例子包括显示设备(例如，监视器或投影仪)、扬声器、打印机、网卡、触觉响应设备等等。因此，计算设备2202可以以各种各样的方式被配置来支持用户交互。
[0119]计算设备2202还被图示为被通信地和物理地耦合到输入设备2214，该输入设备是可从计算设备2202物理地和通信地拆卸的。这样，各种各样不同的输入设备可被耦合到具有广泛的各种各样配置的计算设备2202，以支持各种各样的功能性。在本例中，输入设备2214包括一个或多个键2216，其可被配置为压敏键、机械开关键等等。
[0120]输入设备2214还被图示为包括可被配置成支持各种各样功能性的一个或多个模块2218。所述一个或多个模块2218例如可被配置成处理从键2216接收的模拟和/或数字信号，以确定是否预期有击键，确定输入是否指示静止压力(resting pressure),支持对输入设备2214的鉴别以便与计算设备2202 —起操作，等等。
[0121]这里可以在软件、硬件单元或程序模块的一般上下文中描述各种技术。通常，这样的模块包括执行特定的任务或实施特定的抽象数据类型的例行程序、程序、对象、单元、部件、数据结构等等。当在这里使用时，术语“模块”、“功能性”和“部件”通常代表软件、固件、硬件或它们的组合。这里描述的技术的特征是与平台无关的，意思是所述技术可以在各种各样市面上可买到的、具有各种各样处理器的计算平台上实施。
[0122]所描述的模块和技术的实现可被存储在某种形式的计算机可读介质上或可以跨越其被传送。计算机可读介质可包括可以由计算设备2202访问的各种各样的介质。作为例子，但不是限制，计算机可读介质可包括“计算机可读存储介质”和“计算机可读信号介质”。
[0123]“计算机可读存储介质”可以指能够持久和/或非瞬态地存储信息的介质和/或设备，与仅仅信号传输、载波或信号本身不同。因此，计算机可读存储介质是指非信号承载介质。计算机可读存储介质包括硬件，诸如，以适合用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块、逻辑单元/电路或其它数据那样的信息的方法或技术来实施的易失性和非易失性、可拆卸和非可拆卸的介质和/或存储器件。计算机可读存储介质的例子可包括，但不限于，RAM、ROM、EEPR0M、快闪存储器或其它存储器技术、CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其它光学存储装置、硬盘、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置或其它磁存储器件、或其它存储器件、有形介质、或适合于存储想要的信息且其可被计算机访问的制造品。
[0124]“计算机可读信号介质”可以指信号承载介质，其被配置成诸如经由网络传送指令到计算设备2202的硬件。信号介质典型地可将计算机可读指令、数据结构、程序模块、或其它数据具体化为诸如载波、数据信号或其它输送机制那样的调制的数据信号。信号介质还包括任何信息传递介质。术语“调制的数据信号”是指使信号的特性中的一个或多个以如此方式设置或改变以致将信息编码在信号中的信号。作为例子，但不是限制，通信介质包括有线介质和无线介质，有线介质是诸如有线网或直接连线连接，而无线介质是诸如声学的、RF、红外和其它无线介质。
[0125]如前所述，硬件单元2210和计算机可读介质2206代表以硬件形式实施的模块、可编程器件逻辑和/或固定器件逻辑，其可以在某些实施例中被利用来实施这里描述的技术的至少某些方面，诸如执行一个或多个指令。硬件可包括集成电路或芯片上系统的部件、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂的可编程逻辑器件(CPLD)、和采用硅或其它硬件的其它实现。在本上下文中，硬件可以操作为执行由指令定义的程序任务和/或由硬件体现的逻辑的处理设备，以及操作为被利用来存储用于执行的指令的硬件(例如前面描述的计算机可读存储介质)。
[0126]也可以利用前述内容的组合来实施这里描述的各种技术。因此，软件、硬件或可执行模块可以实施为在某种形式的计算机可读存储介质上具体化的一个或多个指令和/或逻辑，和/或可以由一个或多个硬件单元2210来实施。计算设备2202可被配置成实施对应于软件和/或硬件模块的特定的指令和/或功能。因此，可由计算设备2202作为软件执行的模块的实现可以至少部分地以硬件形式达到，例如，通过使用计算机可读存储介质和/或处理系统2204的硬件单元2210来进行。指令和/或功能可以是由一个或多个制造品(例如，一个或多个计算设备2202和/或处理系统2204)可执行/可操作的，以便实施这里描述的技术、模块和例子。
[0127]
[0128]虽然示例性实现是以特定于结构特征和/或方法动作的语言被描述的，但应当理解，在所附权利要求中限定的实现不是必然地限于所描述的特定特征或动作。而是，所述特定特征和动作是作为实施所要求保护的特征的示例性形式而公开的。
【权利要求】
1.一种输入设备，包括: 输入部分(914)，其包括多个键，所述多个键被配置成生成要由计算设备作为输入来处理的信号； 连接部分(202)，其包括: 至少一个通信触点，被配置成形成与计算设备的通信耦合，以便传达所生成的信号；以及 磁耦合设备，用来形成与计算设备的可拆卸的磁附连；以及 柔性铰链(106)，其被配置成把所述连接部分柔性地连接到所述输入部分，所述柔性铰链具有一个或多个导体，所述一个或多个导体被配置成使键与通信触点通信地耦合。
2.如在权利要求1中描述的输入设备，其中柔性铰链被配置成不超过最小弯曲半径，该最小弯曲半径至少部分地是根据用来使所述连接部分与所述多个键通信地耦合的、所述一个或多个导体的柔性而定义的。
3.如在权利要求1中描述的输入设备，其中柔性铰链能弯曲到的量足以使输入设备取向为: 相对于计算设备的第一取向，以覆盖计算设备的显示设备的至少一部分；以及相对于计算设备的第二取向，以覆盖计算设备的外壳的至少后面部分，该后面部分在该外壳的包括显示设备的面的反面。
4.如在权利要求1中描述的输入设备，其中所述连接部分被配置为凸出部，所述凸出部被配置成被容纳在计算设备的外壳的槽内，所述凸出部包括所述至少一个通信触点和所述磁耦合设备。
5.如在权利要求4中描述的输入设备,其中: 所述至少一个通信触点位于该凸出部的、沿所述凸出部纵轴的近似中点处；以及 所述导体的至少一部分位于柔性铰链的对应的近似中点处。
6.如在权利要求1中描述的输入设备，其中柔性铰链包括:中间凸出部；第一柔性部分，其将所述输入部分与该中间凸出部柔性连接；以及第二柔性部分，其将该中间凸出部柔性连接到所述连接部分。
7.一种输入设备(104)，包括: 输入部分(914)，其被配置成生成要由计算设备作为输入来处理的信号； 连接部分(202)，其包括: 至少一个通信触点，被配置成形成与计算设备的通信耦合，以便传达所生成的信号；以及 磁耦合设备，用来形成与计算设备的可拆卸的磁附连；以及 柔性铰链(106)，其被配置成把所述连接部分柔性地连接到所述输入部分，所述柔性铰链被配置成不超过最小弯曲半径，该最小弯曲半径至少部分地是根据用来使所述连接部分与多个键通信地耦合的导体的操作柔性而定义的。
8.一种输入设备(104)，包括: 输入部分(914)， 其被配置成生成要由计算设备作为输入来处理的信号； 连接部分(202)，其被配置成能可拆卸地附连到计算设备，并包括至少一个通信触点，该至少一个通信触点被配置成形成与计算设备的通信耦合，以便传达所生成的信号；以及柔性铰链(106)，其被配置成把所述连接部分柔性地和通信地连接到所述输入部分，所述柔性铰链能弯曲的量足以使输入设备取向为:相对于计算设备的第一取向，以覆盖计算设备的显示设备的至少一部分；以及相对于计算设备的第二取向，以覆盖计算设备的外壳的至少后面部分，所述后面部分在该外壳的包括显示设备的面的反面 。
【文档编号】G06F1/16GK203397256SQ201320096857
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年3月4日 优先权日:2012年3月2日
【发明者】D.O.惠特三世, C.H.斯托姆博斯, E.J.瓦尔, D.C.范德乌尔特, T.D.普利克, R.华拉, S.L.施奈德, R.R.R.麦克劳林, M.D.米克尔森, J.L.佩利, T.C.肖, R.格雷内, H.王, K.阿加德 申请人:微软公司