[发明专利]柔性稳定的按钮输入设备

说明书

本公开涉及柔性稳定的按钮输入设备。本文公开的界面设备包括通过侧向定位在可移动按钮和框架结构之间的弹性结构而连接到所述框架结构的所述按钮。可使用多个材料层或隔膜来制备所述按钮、所述框架和所述弹性结构。所述按钮的移动可以允许电子设备检测与所述按钮的交互的方式触发开关或传感器。所述界面设备可在诸如键盘的电子设备中实现，所述键盘具有少量零件，也提供触觉、稳定的按键行程、对各种传感器或所述按键的开关类型的支持，并且在一些情况下提供触觉反馈。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月13日提交的标题为“FLEXIBLE STABILIZED BUTTONINPUT DEVICE”的美国临时专利申请62/730,971的优先权，该美国临时专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入。

技术领域

所述实施方案整体涉及界面设备诸如按键、按钮和开关。更具体地，本文的实施方案涉及使用柔性层实现按键稳定性的键盘。

背景技术

许多电子设备具有界面设备和机构以接收来自用户的输入和交互。设备交互的主要领域包括计算机诸如个人计算机、平板计算机和智能电话和其它“智能”设备诸如媒体播放器、视频和音频设备、车辆控制台、家用自动化控制器和相关设备。这些设备可包括键盘、小键盘、按钮、触摸板等以接收用户输入。在一些情况下，输入设备也可以为用户提供输出和反馈，诸如通过视觉、触觉/触感、或音频指示器。

键盘和其它界面设备被设计成具有被用户按压以生成用于处理器或控制器的输入信号的按钮或按键。这些设备通常被设计成向用户的指尖提供受控量的阻力，以便在用户按下按钮或按键时提供触觉反馈。每个按钮或按键的感觉、声音、成本和尺寸都受到严格控制，以有效地提供期望的用户体验。虽然一些键盘是“虚拟的”，诸如在触摸屏设备上显示的软件键盘，提供按键行程或按键的移动可以是有益的，以帮助用户更容易地感觉、看到和听到按下按键的时间和地点，并提供与设备的整体更令人满意的交互。

提供这种类型的按键或按钮可带来成本。许多界面设备每个按钮或每个按键具有大量非常小的移动零件，因此这些机构不合需要地复杂、昂贵并且具有许多可能的故障点。因此，界面设备的改进存在许多挑战和领域。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种键盘，该键盘具有刚性网状物和连接到刚性网状物的一组可移动按钮。该组可移动按钮中的每个可移动按钮可包括按钮主体，该按钮主体具有：中心轴线；第一弹性结构，其将按钮主体的外部部分连接到刚性网状物；和第二弹性结构，其将按钮主体的内部部分连接到刚性网状物。内部部分可沿中心轴线相对于外部部分向内间隔，并且第一弹性结构和第二弹性结构可沿中心轴线彼此间隔开。键盘也可包括：一组换能器，其用于转换向一组可移动按钮的按钮主体施加的力；和控制器连接件，其将一组换能器链接到控制器。

在一些情况下，按钮主体的外部部分、第一弹性结构和刚性网状物的第一部分可形成于材料的第一层中。按钮主体的内部部分、第二弹性结构和刚性网状物的第二部分可形成于材料的第二层中，并且按钮主体的外部部分和内部部分可通过结合材料附接到彼此。该组换能器可包括开关，开关可响应于按钮主体相对于第一弹性部分和第二弹性部分的移动而致动，并且控制器可为键盘控制器，键盘控制器连接到开关并且响应于开关的致动而可操作以输出键码。

在一些实施方案中，该组可移动按钮可以网格状图案连接到刚性网状物。该组换能器可包括一组可塌缩的穹顶结构，其中每个可塌缩的穹顶结构接触该组可移动按钮中的相关联的一个。在一些布置中，按钮主体可为可压缩的或者可包括振动致动器。在另一个实施方案中，柔性层可覆盖刚性网状物和该组可移动按钮。

本公开的另一方面涉及一种界面按钮，该界面按钮包括：框架结构；主体，其具有周边和上端；第一弹性结构，其将主体的周边侧向地连接到框架结构；第二弹性结构，其将界面主体的周边侧向地连接到框架结构，其中第二弹性结构与第一弹性结构和上端间隔；和传感器，其用于检测用户与主体的交互。