可重新配置的發光小鍵盤的製作方法
2023-06-17 18:41:01 2
專利名稱：可重新配置的發光小鍵盤的製作方法
技術領域：
在多功能物理可移位按鍵的操作表面上提供的動態可重新配置按鍵顯示器允許容易地動態顯示與按鍵的操作相關聯的各種操作模式或功能。
背景技術：
可重新配置控制器本身是已知的。例如，傳統計算機鍵盤和小鍵盤(例如圖1所說明的那些)能夠執行多種操作(例如，取決於操作模式，計算機小鍵盤按鍵能夠作為數字小鍵盤或光標控制器來操作)。然而，單個標記通常不足以描述按鍵功能性的所有不同的上下文或模式，以便通知用戶關於各個按鍵的能力和功能性。
一個具體的實例是標準鍵盤小鍵盤100上的「8」鍵(元件110B)。它通常與在當前光標位置提供「8」的第一功能相關聯。然而，當去活「數字鎖定」按鍵時，「8」按鍵起到將相關顯示屏上的光標向上移動一行的向上光標按鍵的功能。類似地，傳統鍵盤能夠讓各個按鍵實現多種操作功能。例如，取決於是否激活「shift」鍵，「1」鍵(元件110A)用來指定「1」或「！」。通常取決於正在運行的特定軟體，傳統鍵盤上的功能鍵(例如「F1」鍵)通常在功能上具有更多的變化。
在上面前兩個實例中的任一個中，傳統做法是將兩種功能印在鍵盤/小鍵盤按鍵的操作表面(如圖所示)。然而，這種靜態顯示表示具有嚴重的缺點，特別是在需要不止兩種功能時，如在第三實例中。當期望對按鍵功能性進行動態重新配置時，靜態顯示也不滿足要求。一個這種缺點是在沒有按鍵組件的相應替代物的情況下，不能進一步重新配置該按鍵，例如具有印在其操作表面上的正確新功能性的鍵盤按鍵使用戶能夠適當地使用新功能。而且，當提供不止兩個功能時，在按鍵上印製所有功能是不切實際的或者至少令人討厭地使用戶混淆。
許多消費類電子裝置具有與一個或多個按鍵耦合的數字顯示的一些方式，取決於裝置操作的上下文或選定模式，這些按鍵可具有一個或多個功能。對上面方案的已知備選方案已經選擇在按鍵本身上顯示很少或不顯示功能性，而是在遠處顯示屏上分離地顯示功能性。許多傳統ATM機目前以這種方式工作。圖2示出了一個實例，其中ATM機200包括顯示屏210和一系列物理可移位按鍵220、230、240。按鍵220-240的功能性在屏幕210上接近相應按鍵220-240的位置顯示。其它已知的備選方案是提供在同樣遠離小鍵盤本身的分離的模板或用戶嚮導上形成的硬拷貝顯示。
由於需要用戶學習知識或記住新(或舊)的功能性，或者觀察特定按鍵的多個特徵的全部的遠處列表或顯示，這些備選方案產生了它們自己的問題。這些後面的選擇都不是非常用戶友好的或易於適應動態改變的按鍵操作。而且，由於所顯示的功能性遠離按鍵本身，這種備選方案是難以操作的。這需要用戶盯著功能性，然後再盯著按鍵以便操作它。
已知的備選的可重新配置控制器是通過觸控螢幕顯示器來實現的。也就是說，不是提供與裝置的顯示屏分離的物理可移位(例如，機械驅動的)按鍵，而是裝置的顯示器本身的一部分通過製成觸敏的來形成控制功能。圖3說明一個示範性傳統觸控螢幕，其中觸控螢幕300包括可被觸摸以激活特定功能的一系列圖標310、320等。這種傳統觸控螢幕能夠重新配置以適應不同的功能性。然而，觸控螢幕也有很多問題。它們易受磨損。它們也不是人機工程學的，通常需要更多的壓力來工作。觸控螢幕還不適合於快速、重複性擊鍵。這降低了生產率。而且，通常操作觸控螢幕是耗腦力的。部分是因為觸控螢幕向用戶提供最小靈敏度反饋，特別是對於習慣按下手動的、物理可移位的按鍵(例如，機械小鍵盤按鍵)的用戶。因此，在沒有看到或聽到其它可感知提示(例如，顯示變化或可聽見隊列)的情況下，評定觸控螢幕按鍵是否已被正確按壓往往是困難的。因此，觸控螢幕比按壓物理可移位按鍵的觸感更難以評定。
另外，觸控螢幕通常需要佔用更多的顯示空間，從而減少了顯示器本身的整個功能性。例如，在圖3所說明的觸控螢幕中，幾乎整個裝置顯示屏(該實例用於複印機)由屏幕上的觸控螢幕按鍵佔據。
發明內容
本發明的各方面提供了用於在物理可移位(例如，機械的)按鍵上提供動態可重新配置顯示器的系統和方法。
本發明的各方面另外提供了包括一個或多個物理可移位按鍵的可重新配置小鍵盤，其中直接在每個按鍵的操作表面上提供指示操作模式的動態可重新配置標記。
在本發明的系統和方法的各種示範實施例中，動態可重新配置顯示器是LED顯示器或其它薄膜裝置。
在本發明的系統和方法的優選實施例中，動態可重新配置顯示器是有機LED顯示器。
在各種示範實施例中，所述顯示器是顯示元件的陣列。
在各種示範實施例中，可在消費類電子裝置的用戶界面中提供動態可重新配置顯示器和輸入按鍵。
在本發明的系統和方法的各種其它示範實施例中，可在辦公設備的用戶界面上提供動態可重新配置顯示器和輸入按鍵。
通過具有結合的輸入按鍵和輸入功能顯示器的裝置的用戶界面實現本發明的各方面。界面包括至少一個物理可移位輸入按鍵(例如，機械按鍵)和在至少一個輸入按鍵上可操作地提供的動態可重新配置顯示器。輸入按鍵可操作地耦合到裝置控制器，以便通過裝置的用戶對至少一個可移位輸入按鍵的移位來啟動至少一個裝置功能。顯示器在至少一個輸入按鍵上可操作地提供並且用戶從外部可視。顯示器是動態可重新配置的，以顯示指示輸入按鍵功能性的標記。
圖1說明具有一個或多個物理可移位按鍵的傳統小鍵盤、鍵盤或輸入裝置；圖2說明具有顯示屏和與顯示器偏離的分離按鍵的傳統ATM機；圖3說明具有可動態改變的一個或多個觸控螢幕圖標的傳統觸控螢幕顯示器；圖4說明根據本發明的用戶界面的示範小鍵盤按鍵的分解圖；圖5說明處於組合狀態的圖4的小鍵盤按鍵；圖6說明表示根據本發明的示範顯示器的各層的圖5的按鍵的剖視圖；圖7說明根據本發明的能夠動態重新配置顯示器的示範電路圖；圖8說明示範辦公設備裝置的用戶界面，包括用戶界面顯示器和一系列可重新配置的物理可移位按鍵，它們具有根據依照本發明示範實施例的第一操作模式的分離的按鍵功能性顯示器；圖9說明處於依照本發明示範實施例的第二操作模式的圖8的功能性顯示器和按鍵；圖10說明處於依照本發明示範實施例的第三操作模式的圖8的功能性顯示器和按鍵。
具體實施例方式
參照圖4-7描述本發明的第一實施例，這些圖表示具有至少一個物理可移位按鍵440和結合的動態可重新配置顯示器450的示範可重新配置小鍵盤400。按鍵用作電子裝置的輸入機構，電子裝置中提供了一個或多個這種按鍵。如所述，小鍵盤400包括至少一個物理可移位按鍵440和在按鍵440表面上、例如在接收按壓按鍵的驅動力的操作表面440A上可操作地提供的動態可重新配置顯示器450。或者，顯示器可嵌入按鍵440內並且從按鍵440的至少一個表面可視。如果操作表面是透明或半透明的，可在按鍵內部提供顯示器，只要用戶界面的用戶從外部可觀看它。
小鍵盤按鍵440可採用能夠物理移位以激活與按鍵相關聯的輸入或選擇特徵的許多傳統或後來開發的形式。示出的示範形式可與典型計算機鍵盤上提供的形式相比。它包括基底410，其上安裝了電路板420。或者，電路板本身可形成基底410。可在基底410上提供按鍵接收孔430以接收按鍵440的底座445。電路板420可包括各種電路，包括例如觸墊的輸入接觸裝置425，輸入接觸裝置425由按鍵440的物理操作(例如，如圖5所示向上/向下移動)激活，使得按鍵接觸到接觸裝置425或與接觸裝置425距離非常近，以便激活例如由裝置控制器490控制的預期操作輸入功能。
動態可重新配置顯示器450可操作地安裝在按鍵440上，優選在上表面440A上，使得操作表面(440A)具有指示多功能或可重新配置按鍵440的操作模式的顯示器。可通過傳統安裝機構來進行可操作安裝，包括例如焊接、固定、粘合、鎖扣、Velcro、膠合、摩擦裝配、互鎖裝配等。顯示器450可通過適合的電、光、感應或磁耦合連接可操作地連接到電源/驅動裝置475。一個實例是通過電導線460連接到在基底410或電路板420上提供的電氣小鍵盤470的連接。
顯示器450優選是薄顯示裝置，例如LED、LCD或EL(電致發光)顯示器，其中的每一個是眾所周知的，並且可以足夠薄的配置來製作，大約幾毫米或更小。這種傳統顯示裝置的實例包括授予Te Velde的美國再頒專利No.RE31498和授予Ota的美國專利第3756693號。
有機LED比傳統LED更可取，因為它們不需要背光源，允許更簡單和更薄的結構。可將有機LED廉價地製造成很小尺寸。有機LED還具有如下優勢它們能提供適當寬的視角並產生用於各種環境光情況的足夠的光輸出。適合的有機LED的實例包括授予Odake等人的美國專利第6424092號，授予Tsujimura等人的第6727645號，授予Tang的第5530269號，授予Tang的第5482896號，授予Norman等人的第5719589號和/或授予Adler的第5532550號的那些實例，其公開通過引用全部結合於本文。
在上面的實例中，顯示器形成發光顯示器。然而，也可使用其它動態可重新配置薄顯示器，例如Gyricon珠子顯示器。Gyricon珠子顯示器的實例包括授予Simoni等人的美國專利第6573880號，授予Sheridon等人的美國專利第6497942號，授予Richley等人的美國專利第6348908號，授予Sheridon的美國專利第6147791號，授予Sheridon的美國專利第6262707號，授予Sheridon的美國專利第5389945號，授予Sheridon的美國專利第5604027號，授予Sheridon的美國專利第4143103號，其公開通過引用全部結合於本文。
參照圖6，公開了示範有機LED顯示器450。有機LED 450包括形成條紋並用作在基底456上形成的列電極的陽極電極451、由有機空穴傳輸層形成的有機基底452、有機發光層453、有機電子傳輸層454。在電子傳輸層454上形成作為垂直於電極451方向的條紋而形成的行電極455。當通過線路457在列電極451和行電極455之間施加電壓時，通過基底456觀察光。基底456優選是透明或半透明的，使得可觀看來自顯示器的光。另外，基底456優選形成保護罩以保護顯示器。這種保護罩可為剛性的。或者，在組裝之後，可移除基底層456，使得顯示器本身形成輸入按鍵的外表面。
因此，列電極和行電極可用作信號電極和掃描電極，將列電極和行電極的每一個交點用作像素從適合的驅動電路來顯示預期圖像。在比例上誇大示出顯示器450用於說明目的。在實際使用中，顯示器450通常具有大約幾毫米或更小的厚度。因此，顯示器450的厚度相對於按鍵440的尺寸是可忽略的。有機LED顯示器450安裝在小鍵盤按鍵440的操作表面上。
參照圖7描述用於操作按鍵440的顯示裝置450的示範驅動電路圖。驅動電路700包括從適當源產生和/或接收顯示信號的圖形顯示生成器710、列驅動器720、行驅動器730、控制器740、電源750、小鍵盤按鍵顯示器760(對應於顯示器450)和相關的電源、控制和數據線。如本領域已知的，控制器740控制生成器710、列驅動器720和行驅動器730向顯示器760的預定行/列像素供電，以便提供對應於為之提供顯示器760的按鍵的功能性的動態可變化顯示。
參照圖8-10描述典型使用的本發明的實施例。在圖8-10中，電子裝置800具有可選顯示屏810。各個或所有的多個物理可操作小鍵盤按鍵820A-L在小鍵盤按鍵的操作表面上具有離散、動態可重新配置的顯示器。該示範實施例特別適合作為一件辦公設備的用戶界面，例如印表機、複印機、傳真機或多功能裝置。然而，電子裝置800可以是具有物理可移位按鍵或小鍵盤的任何裝置。非限定實例包括ATM機、現金出納機、電話、蜂窩電話、計算器和其它手持電子裝置、公用電話亭、醫療器材、儀器、計算機鍵盤或小鍵盤、遙控鑰匙(key fob)、設備遙控器、遊戲控制器等等。
在圖8，用戶可使用按鍵820A、820D或820G選擇裝置的適當功能。在該實例中，其它按鍵目前未被分配並且不可操作。一選擇期望的機器功能性(例如列印功能)，小鍵盤按鍵820A-L被動態重新配置以實現有關選定操作(列印)的不同功能性，如圖9所示。例如，按鍵820A』-L』能被配置為選擇要製作的份數的數字小鍵盤裝置。在該示範實施例中，可選顯示器810可與小鍵盤結合，通過說明選定份數來補充小鍵盤的功能性。然而，按鍵的操作不需要使用顯示器810，顯示器810是用於該裝置的主顯示器。因此，利用示範電子裝置800，小鍵盤按鍵820A-L本身是動態可變化的，以便直接在按鍵上顯示各按鍵的當前功能性。
一選擇要製作的適當份數，可再次動態重新配置小鍵盤按鍵820A」-L」以實現不同的功能性，如圖10所示，例如將由電子裝置800執行的期望的完成操作，電子裝置800在本實例中是多功能複印裝置。在圖10的實例中，按鍵820B」、820D」或820F」和820H」用作方向鍵，沿顯示器810移動光標以選擇適當的完成操作。按鍵820E」可選擇期望的功能，按鍵820K」發信號指示該操作完成。顯然，這只是動態可重新配置性的非限定示範實施例。
權利要求
1.一種用於裝置的具有結合的輸入按鍵和輸入功能顯示器的用戶界面，包括至少一個物理可移位輸入按鍵，可操作地耦合到裝置控制器，以便通過所述裝置的用戶對至少一個可移位輸入按鍵的移位來啟動至少一個裝置功能；以及在所述至少一個輸入按鍵上可操作地提供的並且用戶從外部可觀看的動態可重新配置顯示器，動態重新配置所述顯示器以顯示指示輸入按鍵功能性的標記。
全文摘要
在多功能物理可移位按鍵的操作表面上提供的動態可重新配置輸入按鍵顯示器允許容易地動態顯示與按鍵的操作相關聯的各種操作模式或功能。按鍵形成輸入裝置、例如一件辦公設備或手持電子裝置的用戶界面的一部分。按鍵可形成陣列，其中在各按鍵上提供多個分離的功能性顯示器。顯示器是薄膜裝置，例如有機LED顯示器。
文檔編號G06F3/02GK1766800SQ200510118828
公開日2006年5月3日 申請日期2005年10月28日 優先權日2004年10月29日
發明者E·T·雷 申請人:施樂公司