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CN1331539A - 一种键组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于键盘的键组件。这种键组件能够操作三个开关。此键组件具有一个键和枢轴件,枢轴件形成各自的枢轴,键围绕枢轴摆动操作开关中的相关的开关。

Description

一种键组件
发明领域
本发明涉及一种小型键盘的键，特别是用于但又不是专用于诸如便携式电话和无线计算机或个人数字助理等的便携式电信设备键盘的键。
背景技术
大多数便携式电话和个人数字助理(PDAs)需要一个小型键盘以便用户可以输入操作指令。尤其是便携式电话通常需要一个小型的字母数字键盘，它包括至少相应于数字0-9的10个键。通常还增加两个标有符号#和☆的键。但是，除了这些键之外，通常还为电话的特殊功能相应地增加了一些键。这些键可能包括挂机和摘机键，此外还有菜单，光标(上下和/或左右)，音量和一些选择键。
便携式电话在用户界面设计的面积方面存在特有的问题。用户需要的是减小电话的整体尺寸以便于携带和存放，同时又需要有较大的显示屏使能安排大量数据的显示，例如互联网浏览。综合这两方面的因素，要求减小话机用于安排小型键盘的面积。
由于在话机上通过万维网(WWW)和工作分析程序(WAP)进行数据存取的情况正在日益增长，因此希望有一种输入设备能以与通常用于个人计算机的鼠标相同的方式进行操作。要求这种输入设备能在显示屏上提供光标的二维控制。一种可能的输入设备是小型游戏操纵杆，但它本身太长而无法在细小的话机上安排。而且亦难于在游戏操纵杆周围进行防风雨密封。要为游戏操纵杆装设背后照明是进一步的问题。
其它可能用来提供输入控制信号的设备是滚动球或旋转开关。它们和游戏操纵杆一样，装置比较笨重，难于布置，难于装设背后照明，亦难于密封防止尘土和水进入。
发明内容
依照本发明的第一方面，提出一种小型键盘上用的键组件，其构成可以操作三个开关。这种键组件包括一个键和几个枢轴件，各枢轴件构成各自的枢轴，键可以围绕枢轴摆动来操作各个开关。
其优点在于，依照本发明实施例的键组件与一个键有一个功能相比较，可以在较小的空间内具有较多的功能。
最好是把这种键组件用于便携式电话提供引导功能。这种键可以用于替代各个单功能键，实现上、下、左、右功能以及各选择功能的任何组合。
依照本发明实施例的键组件能使用户在操作装有这种键组件的设备时不会发生键的误操作。这是由于增强了各相邻开关之间的机械隔离。
在一个最佳实施例中，用户可以将键围绕第一轴摆动来操作第一开关，还可以将这个键围绕第二个不同的轴来操作第二开关；此外，还可以将此键压下不作枢轴摆动来操作第三个开关。最好通过在键的表面采用不同触觉的材料，为每种操作增添不同的触觉体验。或者采用凸起部分/凹陷部分的方法。
在一个最佳实施例中，键的枢轴摆动操作第一和第二开关。第三开关是通过将键压下不作枢轴转动来进行操作。
操作第三开关的键操作时要求最好把键下压，这种下压可以认为是压在操作其它两个开关的枢轴方位之间的一个位置上。
在一个最佳实施例中，枢轴动作是通过在两个单独的开关促动器之间设置的凸块来获得的。
开关促动器中的一个可比其它的大，以此进一步减少无意中操作相邻开关的机会。
在一个最佳实施例中，两条枢轴是平行的。
对开关来说，可能有许多相对的位置，但可以把它们布置成共线的。
此种键组件最好是作为用于电子装置的小型键盘的一部分。电子装置可能是便携式通信装置，诸如移动电话、无线计算机或管理器(organiser)。
本发明的一些实施例具有许多优于现有技术方案的优点。
附图说明
为了更好地了解本发明，以及为了理解本发明如何实施，现在将参阅附图仅通过示例的方式对本发明进行介绍，其中，
图1所示是依照本发明实施例的一个键盘垫的正透视图；
图2所示是依照本发明实施例的一个键盘垫的后透视图；
图3所示是图1和图2键盘垫的正面局部详图；
图4所示是图3键盘垫沿A-A线在便携式电话开关组件上方位置的剖视图；
图5所示是图4的小型键盘组件处于促动“上”键顶时的情况；
图6所示是图4的小型键盘组件当处于促动“选择”键顶时的情况；以及
图7所示是本发明另一个供选择的实施例，其中一个键带有5个键顶促动器。
具体实施方式
现在参阅图1，图中所示是依照本发明一个实施例的键盘垫100的正面透视图。键盘垫100包括一个柔性平面元件200，还包括若干个键。键盘垫的合适材料是硅橡胶。与平面元件200一体形成的是若干个字母数字键110。这些字母数字键110包括通常有的各有0至9中一个数字的单键，以及分别为★和#的键，还设有一个摘机(或发送)键120，一个挂机(或结束)键130。
处于键盘垫上端的几个键亦与键盘垫一体形成，它们包括各种引导的和专用功能的键。键170a和170b是软键(soft-key)，它们的功能由电话的当前状态所控制。电话的显示屏中显出标志，指明这些键的当前功能。这些功能在形式上结合在一个单独键，但软键的每一端设置成可促动安装在下面电路板上的一个不同的开关。键160是一个专用键，可用于手触访问数据服务。例如，在日本的主要数字传输系统(PDC)中。此键可以用来选择通常所说的i-模式(i-mode)。在其它系统中，此键可以使用户简便地访问互联网或万维网(WWW)。
键140和150分别是“左”和“右”引导键，用来操纵在显示屏上移动的光标。或者，键140和150可以用来在显示屏上滚动通过可能的菜单或其它的选择项的目录。
键180是一引导键，包括三个单独的功能。区180a和180b分别用来选择“上”和“下”功能。180c相当于一个“选择”区，用来选择在显示屏示出的菜单项目，或用于跟踪显示的万维(WWW)信息网页中的一个链接。可以认为键180把三个单独键的功能(“上”，“下”和“选择”)合并入一个实体键。
把两个键的功能合并到单独的实体键中是常有的事。例如，那些给出上区和下区的滚动键经常是这样做的。当把三个或更多个键的功能并入单独键时会发生特殊的问题，假如这个键的一个区处于其它区的中间，这个键区就有可能被用户在无意中触动，尤其是当键的尺寸变得愈来愈小时。
现在参阅图2，可以看到对于每一个键110都设有一个凸块210来充当键顶促动器，它们布置在键盘垫的反面并且直接相对在键垫100上表面的各自的键。每一个键顶促动器对应于处于键垫100下面电路板上方的键顶。每个键顶是一个中空导电的部分半球结构，它位于电路板上的两条不连接的导电迹线上方。一块包括若干键顶的薄板材料被布置在键盘垫与带有迹线的印刷电路板之间。当对键110施加压力时，键顶促动器210即移动与键顶接触。随着压力的增加，键顶会暂时变形。由此，导电的键顶形成一条导电通道把先前不连接的两条迹线连接起来。这种连接状态的变化会由处理器进行记录以发现按键动作。当压力释放时，此键顶即弹回到它的原始状态，于是连接终止。这样，每个按键动作只是触发它相关开关的一个暂时动作。动作的时间长短相当于在键上施加压力的时间长短。
键盘垫由电话的前盖固定就位，这是现有技术中的众知技术。此盖具有相对于每个键位置的孔。此盖还保证键盘垫紧靠电路板和键顶薄板。
三向键180综合了上、下滚动以及“选择”或“输入”键的功能。单个键180包括三个区，180a，180b和180c，分别具有“上”，“下”以及“选择”功能。如果具有前面介绍的使便携式电话键盘小型化所要求的条件，可以清楚看到，将几个键的功能组合到一个键所占用的实际区域内，会给便携式电话的设计人员创造有利条件。这样的组合还可改善电话用户与介面之间的可操作性，例如，用户可以只用一只手就可方便地使用话机，并且可以减少目光移开电话显示屏的次数。这在用户通过万维网(WWW)存取信息的时候特别需要，因为不用频繁地把目光移开屏幕来保证正在按下的键是否正确。
为了介绍多功能键180的操作和结构，需要参阅图3和图4。图3所示是上面提到的包括键180的小型键盘顶部的详细平面图，图4所示是沿图3A-A线的小型键盘的剖视图。
为了了解此多功能键的操作情况，先介绍电话用户如何使用此键是有启发性的。大多数便携式电话具有分层次的菜单结构，通过它用户可以选取电话的一个特定功能。用户可能使用键180的“上”区180a和“下”区180b通过移动电话的菜单结构直至到达所需要的菜单页面。为了选择这一页面，必须通过操作多功能键180的区180c来使用“选择”功能。这通常会引入更进一步的多个选择顶，需要进一步的引导，然后才会遇上所需要的项目。
从图4可以看出，键180的每一区域，对应的“上”的180a，对应下的180b和对应选择的180c都有一个在键盘垫下面相对应的键顶促动器，它们分别为280a，280b和280c。图4所示是处于键顶开关580a，580b和580c上方位置的键盘垫。可以看到，键顶促动器280c比键顶促动器280a和280b突出平面200的平面多一些，而280a和280b突出的尺寸相同。这就是说，在静止位置时键顶促动器280c更靠近键顶开关580c，这是与促动器280a和280b与各自的键顶开关580a和580b之间的距离相比较而言。
图2所示是结构310a，310b，320a和320b，它们所处的位置是在键顶促动器280a，280b和280c的区域内。310a和310b被设置在一条连接280b和280c的假想连接线两侧的短距离内。同样，320a和320b处于一条连接280c和280a的假想连接线两侧的短距离内。结构310a，310b，320a和320b是从键垫平面凸出的凸块，它们的功能通过参阅图4就能理解。
在图4，5和6中，可以看到凸块310a，310b，320a和320b，因为它们实际上不处于A-A线上，它们的图形显示的是无遮挡的元件。
图5所示是当用户通过压下键180的区180a，选择“上”功能时的情况。当手指或姆指的压力施加到区域180a时，造成整个键180围绕凸块320a和320b摆动。所施加的压力造成键180的顶部180a朝着印刷电路板400向下移动，而键180的下部180b则相对地向上移动。
当此键围绕凸块320a和320b摆动时，两个凸块把键顶开关580a与相邻的促动“选择”功能的键顶开关580c进行机械隔离。当压力已足够使键顶开关580a变形时，凸块320a和320b的作用保证键顶开关580c不被促动。
如果没有凸块320a和320b，可以看到会有这样的可能性：在区域180a上的压力可能会在无意间被传送到中央区域180c启动开关580c。这样促动“选择”键而不是促动“上”键，都会导致用户启动电话中的一个不需要的功能。
“下”功能的操作由压下键180的区域180b来启动，和图5中所示和所介绍的“上”功能相同。不同的是键180现在是围绕凸块310a和310b摆动，这两个凸块的作用增强了键顶开关580b与键顶开关580c的机械隔离。
图6所示是用户给区域180c施加压力操作“选择”键的情况。当压力施加到区180c时，键180的向下移动同时造成凸块310a，310b，320a和320b的向下移动。当它们接触到键顶薄板500的平面部分时，它们的动作增强了中央键顶580c与周围键顶580a和580b的机械隔离，由此减少了无意间促动“上”或“下”功能的可能性。
可以看出，如果没有凸块310a，310b，320a和320b，可能会发生区180c上的压力导致促动键顶180a和/或180b。在与平表面200垂直方向增大键顶促动器280c的尺寸还有助于保证当区180c被压下时只会促动键顶开关580c。
可以明白，多功能键180可以代替三个单独的键，不然的话这三个键部都需要有。
凸出电话前盖的这些键的外表面用耐久的塑料封套盖住，封套上有每个键的适当的符号。这样可使小型键盘在电话的整个使用寿命期间具有较高的耐久性，而且在不需要改动基本键盘垫的情况下，颜色和符号都可以定制。
在已作介绍的这个实施例中，上区和下区180a和180b包括比选择区180c略为鼓起的部分。这在图4、5和6中可以看到。这样可以使用户能感觉到键180的选择区180c与上或下区180a，180b之间有不同的触觉。
图7所示为本发明的一个实施例，它显示出如何把一个键构建成能组合比迄今为止所介绍的三个键更多的功能。
图7所示为可以用来操作五个单独开关的键700的底视图。在一个使用示例中，这样的键能够完成光标的全部引导控制。这样，“上”，“下”，“左”，“右”以及“选择”的功能都被组合到一个单独的键中。
这种键的操作方式与已在上面介绍过的相同。相应于各种不同引导功能的键顶促动器是：“上”710，“下”720，“右”730，“左”740和“选择”750。键700的结构可以看作是把两个已介绍的三向键组合而成。可以想像是把第一键叠加到已回转90°的第二键上。
当用户想要屏幕上的光标向上移动时，只需按压处于促动器710上方的那部分键。这样，键即以已介绍过的方式围绕结构760和770作枢轴摆动。键顶促动器的操作以及连同所用枢轴点的汇总，如下表所示：
    功能     键顶促动器       压力下的枢轴点
    上     710          760，770
    下     720          780，790
    右     730          760，790
    左     740           770，780
    选择     750        760，770，780，790
当用户按压键700的中央部分操作“选择”功能时，周围四个枢轴点的作用是增强了中央促动器750的机械隔离。这就有助于保证只有“选择”功能动作，不会无意间操作别的功能。
根据以上介绍，所属领域的专业人员很清楚，在本发明的范围内可以做各种改变。
本发明包括任何具有新颖性的特征或所介绍的各种特征的组合，不论其是明确的或只是笼统的归纳，并且与是否涉及已作申请的发明或是否解决已提出的任何或全部问题无关。

Claims (16)

1.一种用于键盘的键组件，设置成可以操作三个开关，所述键组件包括一个键和枢轴件，所述枢轴件提供了各自的枢轴，所述键围绕所述枢轴摆动操作所述开关中相关的一个。
2.根据权利要求1中所述的键组件，其特征在于所述枢轴件构成两条枢轴，所述键可围绕相关的轴摆动操作第一和第二开关中相关的一个，所述枢轴件支承第三位置进行操作第三个开关。
3.根据权利要求2中所述的键组件，其特征在于由所述枢轴件支撑的第三位置是在两个枢轴转动的方位之间。
4.根据以上权利要求中的任何一项所述的键组件，其特征在于所述键组件的键和枢轴件是单一构件。
5.根据以上权利要求中的任何一项所述的键组件，其特征在于所述枢轴是平行的。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的键组件，其特征在于所述键组件包括各开关的开关促动器，与所述第三开关相关联的所述开关促动器从键凸出的程度比所述第一和第二开关的开关促动器要多一些。
7.根据以上权利要求中的任一项所述的键组件，其特征在于所述枢轴件的作用是增强了相邻两个开关之间的机械隔离。
8.根据以上权利要求中的任何一项所述的键组件，其特征在于所述键组件的表面由几个不同的区域组成，分别操作开关中各自的开关。
9.根据权利要求8所述的键组件，其特征在于各个不同的区具有不同的触觉特征。
10.一个键盘，包括以上权利要求中的任一项所述的键组件。
11.根据权利要求10中所述的键盘，其特征在于包括复数个键。
12.根据权利要求10或11中所述的键盘，其特征在于包括具有许多导电键顶的开关组件。
13.一种电子装置，包括根据权利要求1至9中的任一项所述的键组件，或包括权利要求9至12中任一项所述的键盘。
14.根据权利要求13中所述的电子装置，其特征在于所述电子装置是便携式通讯设备。
15.一种用于键盘的键组件，如同专门参照附图所进行介绍的键组件。
16.一种用于键盘的键组件，可操作分别的开关，所述键组件包括一个键和枢轴件，所述枢轴件形成相互平行的枢轴，所述键围绕所述枢轴摆动操作相关的开关。
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