Устройства ввода и их использование

Устройства ввода и их использование

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится в целом к устройствам, таким как сенсорные панели, малые клавиатуры и системы распознавания голоса, для ввода данных в электронные устройства и, более конкретно, к малым клавиатурам, в которых выходные нажатия клавиш определяются как на основании активизации отдельного переключателя, так и на основании объединенной активизации соседних переключателей.

Предшествующий уровень техники

Миниатюризация электронных изделий является одним из основных принципов технологического прогресса. Преимущество конкуренции и успех линии изделия в значительной степени зависит от способности компании успешно предоставлять изделия, которые становятся как все более функциональными, так и все более портативными. Так как технология развивается, становится все более возможным миниатюризировать электронные схемы, при этом результатом является то, что интерфейс (например, экраны, малые клавиатуры, устройства управления курсором) может достичь предела размера портативных изделий. Следовательно, по мере того как портативные изделия входят в эту сферу, эргономическое качество и размер их устройств ввода (таких как малые клавиатуры) будет иметь возрастающее значение для признания и успеха изделия. Особое значение имеет телефонная малая клавиатура, так как она имеет такую важность во всем мире, как основной коммуникационный и экономический инструмент. Международные стандарты установлены, например, для минимального размера между соседними переключателями (местами коммутации) клавиш для того, чтобы разместить кончики пальцев обычного человека. Под "клавишей" заявитель подразумевает элемент из массива элементов над поверхностью, который при нажатии формирует идентифицирующий выходной сигнал, соответствующий местоположению элемента. Понятие "область клавиши" включает в себя, например, локализованную область, имеющую режим работы, подобный клавишам на сенсорном экране, и локализованную область малой клавиатуры, образованную с помощью размещения мембраны над массивом контактных переключателей. "Малая клавиатура" является массивом клавиш или областей клавиш и включает в себя, помимо прочего, традиционную малую клавиатуру (которая имеется в большинстве телефонов, калькуляторов и тому подобных), клавиатуру и подобные чувствительные к касанию устройства, реализованные с помощью сенсорного экрана или с помощью разделенных зон на поверхности мембраны. Несмотря на то, что такая поверхность обычно является плоской, она может также быть искривленной.

Одна из ранних работ заявителя была направлена на уменьшение размера малых клавиатур посредством разработки малых клавиатур, в которых выходные сигналы от нажатия клавиш определяются как вследствие активизации отдельного переключателя, так и вследствие объединенной активизации соседних переключателей. Одна из ранних работ заявителя раскрыта в патентах США № 5612690 и № 5973621, полное содержание которых включено в настоящее описание в качестве ссылки. Заявитель упоминает такие малые клавиатуры в настоящем описании как малые клавиатуры "НИКК" или малые клавиатуры с независимыми и комбинированными клавишами.

В этом контексте "независимые клавиши" или "области независимых клавиш" являются приподнятыми областями поверхности малой клавиатуры с отдельными графическими элементами, которые обеспечивают соответствующий выходной сигнал при индивидуальном нажатии. "Комбинированная клавиша" или "область комбинированной клавиши", с другой стороны, является локально пониженной областью поверхности малой клавиатуры НИКК, которая обеспечивает уникальный выходной сигнал как следствие одновременной или почти одновременной манипуляции множеством из двух или более соседних (например, диагонально соседних или "угол котенка" (kitty-corner)) областей независимых клавиш, обычно соответствующих центральному графическому элементу. Заявитель использует понятие "определенная комбинация" для того, чтобы обозначить любую комбинацию независимых клавиш, которая соответствует комбинированной клавише, как интерпретируемую соответствующим устройством. Наоборот, "неопределенная комбинация" является множеством независимых клавиш, которые при одновременном нажатии не соответствуют определенной комбинированной клавише.

Таким образом, малая клавиатура НИКК является малой клавиатурой, которая включает в себя как независимые, так и комбинированные клавиши или области клавиш. Такие малые клавиатуры обычно имеют области независимых клавиш, идентифицируемые графическими элементами на поверхностях, немного приподнятых над соседними поверхностями, несущими другие графические элементы, которые, например, идентифицируют области комбинационных (комбинированных) клавиш. Возможно сконструировать такие малые клавиатуры с выгодно очень малым зазором между соседними областями независимых клавиш.

Желательно увеличить точность малых клавиатур НИКК и других устройств ввода, принимая во внимание интерпретацию намерения пользователя, независимо от используемой технологии переключения. Имеется особая потребность в том, чтобы лучше определять, подразумевает ли пользователь нажатие отдельной или комбинированной клавиши в малой клавиатуре НИКК, в тех реализациях, когда требуется сильная тактильная обратная связь, например такая, которая обеспечивается с помощью металлических щелкающих (фиксирующих) колпачков. Усовершенствования в эргономике таких малых клавиатур также требуются, а также улучшенные алгоритмы для того, чтобы упростить интерпретацию ввода, например, для использования в телефонах и подобных устройствах.

Требуются дополнительные усовершенствования в конструкции и реализации малых клавиатур и других устройств ввода.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение раскрывает усовершенствования в конструкции малых клавиатур НИКК и других средств ввода данных и их интеграцию в электронные устройства.

В соответствии с одним аспектом изобретения телефон с малой клавиатурой НИКК, определяющей как области комбинационных (комбинированных) клавиш, так и области независимых клавиш, расположенные чередующимися столбцами, имеет столбцы областей комбинированных клавиш, которые включают в себя множественные цифровые столбцы, вместе включающие в себя цифровые области, соответствующие цифрам с 0 до 9, причем каждый цифровой столбец содержит множество цифровых областей и, по меньшей мере, один другой столбец содержит области клавиш, соответствующие символам пунктуации.

Предпочтительно телефон имеет три цифровых столбца, таких, что цифровые столбцы вместе образуют стандартное расположение телефонных клавиш, причем левый цифровой столбец содержит 1,4,7, средний цифровой столбец содержит 2,5,8,0, а правый цифровой столбец содержит 3,6,9.

В некоторых вариантах осуществления области клавиш определяются соответствующими воспринимаемыми особенностями на открытой поверхности гибкой мембраны. Под "воспринимаемыми" заявитель подразумевает способность быть воспринятыми с помощью человеческих органов чувств. Например, воспринимаемые особенности могут включать в себя изменения подъема при движении поперек поверхности мембраны (например, воспринимаемые с помощью прикосновения). В других случаях воспринимаемые особенности могут быть просто визуальными отличиями. Предпочтительно области цифровых клавиш заметно больше, чем области клавиш, соответствующие символам пунктуации.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления области независимых клавиш и области комбинированных клавиш имеют различный размер.

Области независимых клавиш вместе включают в себя для некоторых приложений области, соответствующие буквам алфавита (таким как, например, буквы от А до Z английского алфавита).

Области независимых клавиш предпочтительно разделены промежутком, не более чем приблизительно половина ширины кончика пальца человека, для особенно компактных расположений клавиш, и каждая область клавиш имеет в некоторых случаях связанную видимую надпись. Области комбинированных клавиш могут быть также расположены столбцами переменной ширины.

В некоторых конфигурациях цифровые столбцы имеют видимую другую окраску, чем один или более столбцов, содержащих преобладающе символы пунктуации, и столбцы могут чередоваться по такой окраске, например, как темная-светлая-темная.

В предпочтительном варианте осуществления области независимых клавиш расположены в шести вертикальных столбцах, как определено ориентацией подписей клавиши, с областями независимых клавиш, расположенных в первом, третьем, пятом, седьмом, девятом и одиннадцатом вертикальных столбцах, и содержащих области, соответствующие буквам, причем цифровые столбцы области комбинированных клавиш образуют второй, шестой и десятый вертикальные столбцы, а четвертый и восьмой вертикальные столбцы включают в себя области клавиш, соответствующие символам пунктуации. Нумерация столбцов ведется с любой горизонтальной стороны малой клавиатуры.

Телефон может быть сконфигурирован так, чтобы регистрировать различные символы пунктуации, предпочтительно два или более, связанных символов, когда одна из областей клавиш, соответствующая символам пунктуации, активизируется дважды последовательно. Например, нажатие клавиши двоеточия дважды регистрирует точку с запятой; нажатие клавиши точки дважды регистрирует запятую и так далее.

В соответствии с другим аспектом изобретения малая клавиатура НИКК имеет покрытие с открытой поверхностью, определяющей как области комбинированных клавиш, так и области независимых клавиш, расположенные чередующимися столбцами, причем области независимых клавиш содержат утолщения, приподнятые над областями комбинированных клавиш. Открытая поверхность образует сплошной плавный контур между соседними областями независимых клавиш, причем отсутствие очертания обозначает границы между соседними интервалами в сетке для независимых клавиш нижележащей сетки с интервалами для клавиш. Под "сплошным плавным контуром" заявитель подразумевает то, что поверхность между утолщениями не имеет тактильных очертаний, обозначающих совместные границы независимых клавиш, такие как края независимо перемещаемых клавиш. Такой сплошной плавный контур может иметь (и в некоторых случаях предпочтительно имеет) видимые надписи, соответствующие областям комбинированных клавиш, связанным с такими плавными поверхностями.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления утолщения имеют форму ромба с концами или вершинами, направленными между соседними областями комбинированных клавиш.

В соответствии с другим аспектом изобретения малая клавиатура НИКК определяет как области комбинированных клавиш, так и области независимых клавиш, расположенные чередующимися столбцами, и имеющие стандартную ориентацию, определенную надписями, связанными с областями независимых и комбинированных клавиш, с чередующимися столбцами, расположенными вдоль линий, наклоненных под углом (например, углом 45 градусов) по отношению к стандартной ориентации малой клавиатуры.

В соответствии с другим аспектом изобретения телефон имеет малую клавиатуру, включающую в себя области клавиш, расположенные столбцами, включающими в себя два цифровых столбца, причем большинство областей клавиш в цифровых столбцах соответствует выбранным цифрам из списка, состоящего из 0 до 9, и, по меньшей мере, один столбец пунктуации, причем большинство областей клавиш в столбце пунктуации соответствует символам пунктуации.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения малая клавиатура НИКК имеет покрытие с открытой поверхностью, определяющей как области комбинированных клавиш, так и области независимых клавиш, расположенные чередующимися расположенными в шахматном порядке столбцами и чередующимися расположенными в шахматном порядке рядами. Открытые поверхности образуют сплошной плавный контур между соседними областями независимых клавиш, причем отсутствие видимых особенностей обозначает границу, параллельную столбцу или ряду, между соседними областями клавиш.

В соответствии с другим аспектом изобретения малая клавиатура имеет массив из первого и второго множеств клавиш. Первое множество клавиш расположено в первом множестве рядов, причем каждый ряд имеет второе множество элементов, где каждый элемент является клавишей, имеющей контактную область первой формы и первой площади, причем первая форма и первая площадь соответствуют, по меньшей мере, грубо размерам кончика пальца человека. Первое множество клавиш также определяет множество промежуточных областей, которые не заняты элементами первого множества, в то же время элементы второго множества клавиш расположены в промежуточных областях и имеют вторую форму и вторую площадь (например, форму ромба), причем вторая площадь является значительно меньшей, чем первая площадь.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления контактная область каждой клавиши в первом множестве расположена в первой горизонтальной плоскости, а контактная область каждой клавиши во втором множестве расположена во второй горизонтальной плоскости, которая расположена выше первой горизонтальной плоскости.

В некоторых применениях малая клавиатура является малой клавиатурой НИКК, в которой каждый элемент в первом множестве клавиш является комбинированной клавишей, а каждый элемент второго множества клавиш является независимой клавишей.

В некоторых вариантах осуществления малая клавиатура также включает в себя систему нелинейной тактильной обратной связи, соединенную с множеством клавиш для того, чтобы обеспечить тактильную обратную связь для каждой клавиши, приблизительно пропорциональную площади области контакта такой клавиши.

В соответствии с другим аспектом изобретения малая клавиатура НИКК имеет покрытие с открытой поверхностью, определяющей как области комбинированных клавиш, так и области независимых клавиш, расположенные чередующимися расположенными в шахматном порядке столбцами и чередующимися расположенными в шахматном порядке рядами матрицы клавиш, и тактильные утолщения, расположенные точно с наружной стороны матрицы клавиш, между четвертым и пятым рядами областей комбинированных клавиш, для того чтобы разделять границу телефонной малой клавиатуры, состоящей из областей комбинированных клавиш из первого по четвертый ряды матрицы.

В соответствии с одним аспектом изобретения "промежуточный" характер комбинированных клавиш утаивается от пользователя с помощью исключения видимой сетки, соединяющей независимые клавиши, которая изображена в малых клавиатурах НИКК предшествующего уровня техники. В отличие от малых клавиатур НИКК предшествующего уровня техники, в которых комбинированные клавиши реализованы как элементы, расположенные на пересечении сторон независимых клавиш, это изобретение реализует независимые клавиши как промежуточные области (значительно большие) комбинированных клавиш. В соответствии с другим аспектом изобретения высокая степень третичных функциональных возможностей (таких как пунктуация) обеспечивается в расположении малой клавиатуры НИКК для телефона с помощью чередования клавиш с классами символов, таких как цифры, пунктуация, цифры, пунктуация, цифры. Этот аспект может быть дополнительно улучшен с помощью изменения ширины и/или окраски соседних рядов. В соответствии с одним аспектом изобретения структура малой клавиатуры НИКК повернута на 45 градусов, таким образом создавая малую клавиатуру НИКК с уменьшенной шириной. Эта структура дает возможность расположения с американским стандартом расположения клавиш ("QWERTY") обеспечивать высокий стандарт эргономического комфорта при узкой ширине (например, уменьшенной до 58 миллиметров).

В соответствии с другим аспектом изобретения сенсорное устройство ввода (такое как, например, малая клавиатура или сенсорная панель) имеет открытую сплошную поверхность, определяющую плоскую область и сетку сенсорных элементов, простирающуюся совместно с областью открытой поверхности и реагирующую на контактирование с открытой поверхностью оператором для того, чтобы установить позицию упомянутого контактирования на открытой поверхности. Открытая поверхность изменяется по высоте по ее плоской области так, чтобы образовывать ряд тактильных особенностей.

В некоторых вариантах осуществления тактильные особенности содержат приподнятые утолщения. Предпочтительно приподнятые утолщения простираются, по меньшей мере, приблизительно на 0,75 миллиметров от соседних областей открытой поверхности. В некоторых случаях открытая поверхность устройства имеет надписи, связанные с упомянутыми тактильными особенностями. Тактильные особенности могут определять различные области поверхности, соответствующие связанным алфавитно-цифровым символам, для некоторых приложений.

В некоторых случаях устройство ввода выполнено так, чтобы выдавать последовательность алфавитно-цифровых символов, когда с соответствующими тактильными особенностями поверхности контактируют последовательно, например, с помощью малой клавиатуры. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления устройство является малой клавиатурой НИКК с тактильными особенностями, содержащими утолщения, определяющие области независимых клавиш малой клавиатуры НИКК. Предпочтительные варианты осуществления также включают в себя электронную схему, приспособленную для того, чтобы временно отображать алфавитно-цифровые символы на экране, когда оператор перемещает (палец) по открытой поверхности, причем отображенные алфавитно-цифровые символы выбираются так, чтобы соответствовать позиции контактирования оператором с открытой поверхностью.

В соответствии с другим аспектом изобретения электронное устройство содержит малую клавиатуру НИКК, имеющую открытую сплошную поверхность, определяющую как области независимых клавиш, так и области комбинированных клавиш, причем сетка чувствительных элементов находится под поверхностью малой клавиатуры и реагирует на позицию пальца человека на поверхности малой клавиатуры, и электронную схему, приспособленную для того, чтобы принимать сигналы от малой клавиатуры НИКК, указывающие статус малой клавиатуры, и для того, чтобы формировать выходной сигнал в ответ на активизацию клавиатуры оператором. Электронная схема выполнена так, чтобы определять входной сигнал предназначенной комбинированной клавиши на основании, по меньшей мере, частично, воспринятой позиции пальца между центрами соседних областей независимых клавиш.

В некоторых вариантах осуществления устройство также имеет матрицу коммутации клавиш, реагирующую на контактирование областей независимых клавиш, причем электронная схема выполнена так, чтобы определять входной сигнал предназначенной комбинированной клавиши как на основании воспринятой позиции пальца, так и состоянии матрицы коммутации клавиш. В некоторых случаях сетка чувствительных элементов и матрица коммутации клавиш совместно используют некоторые проводящие дорожки печатной платы.

Сетка чувствительных элементов может иметь шаг сетки более широкий, чем промежуток между центрами соседних областей независимых клавиш, и по-прежнему обеспечивать приемлемое разрешение.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения электронное устройство имеет подложку с нанесенным первым массивом разделенных друг от друга промежутками элементов проводящих дорожек и гибкое покрытие, расположенное над подложкой с нанесенным вторым массивом разделенных друг от друга промежутками элементов проводящих дорожек. Первый и второй массивы вместе образуют систему координат с покрытием, отделенным от подложки массивом упругих, сжимающихся элементов, и имеющим открытую сплошную поверхность. Первый и второй массивы проводящих элементов (дорожек) также образуют емкостную сетку, реагирующую на наличие пальца оператора на поверхности покрытия. Электронная схема приспособлена для того, чтобы распознавать емкостное состояние сетки и определять позицию упомянутого пальца после распознанного емкостного состояния.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления сплошная поверхность определяет области клавиш малой клавиатуры, и электронная схема интерпретирует заданный входной сигнал малой клавиатуры на основании, по меньшей мере, частично, распознанного емкостного состояния сетки.

В некоторых случаях емкостная сетка реагирует на позицию локального прогиба покрытия по направлению к подложке, и сжимающиеся элементы содержат образования, интегрально сформованные так, что выступают из поверхности покрытия, обращенной к подложке.

В иллюстрируемом варианте осуществления устройство представляется в виде малой клавиатуры НИКК с открытой поверхностью покрытия, определяющей как области независимых клавиш, так и области комбинированных клавиш.

В соответствии с другим аспектом изобретения малая клавиатура включает в себя внешнее покрытие с открытой сплошной поверхностью, определяющей области клавиш, причем сетка чувствительных элементов находится под поверхностью покрытия и реагирует на позицию пальца человека на поверхности малой клавиатуры, и одно место коммутации (переключатель), приспособленное для того, чтобы изменять состояние, когда любая из множества областей клавиш нажата (предпочтительно, когда любая область клавиши малой клавиатуры вдавлена).

В некоторых вариантах осуществления малая клавиатура представляет собой малую клавиатуру НИКК с открытой поверхностью покрытия, определяющей как области независимых клавиш, так и области комбинированных клавиш, и одним местом коммутации (переключателем), приспособленным изменять состояние, когда область независимой клавиши вдавлена. Области независимых клавиш могут быть приподняты над областями комбинированных клавиш.

В соответствии с одним аспектом изобретения устройство ввода имеет покрытие с открытой поверхностью, определяющей области, связанные с соответствующими дискретными входными сигналами, и подложку снизу поверхности. Покрытие имеет один массив сетки с переменной емкостью, а подложка несет другой, предпочтительно перпендикулярно расположенный массив сетки. Устройство также имеет электронную схему, приспособленную для того, чтобы интерпретировать большие изменения емкости в сетке как локализованный прогиб покрытия к подложке в области, идентифицируемой посредством изменения емкости, и для того, чтобы интерпретировать небольшие изменения емкости сетки как ориентацию и протяженность движения пальца вдоль поверхности.

В соответствии с одним аспектом изобретения дистанционное измерительное устройство встроено в малую клавиатуру НИКК. В одном из ее вариантов осуществления это измерительное устройство используется для того, чтобы увеличить надежность и точность малой клавиатуры НИКК. При распознавании местоположения пальца дополнительно или независимо от связанной матрицы переключателей (мест коммутации) те ошибки, которые могут возникнуть из-за наличия неоднозначного подмножества мест коммутации в комбинированной клавише могут быть исключены. В другом варианте осуществления измерительное устройство расположено снизу малой клавиатуры НИКК для того, чтобы обеспечить функциональные возможности "мыши". В некоторых предпочтительных вариантах осуществления интегрированная система имеет то же самое число электрических линий, как одно устройство НИКК. В одном варианте осуществления два перпендикулярно ориентированных массива расположены на различных элементах: один на печатной плате (ПП), а другой на обратной стороне элемента НИКК. В этом варианте осуществления изменения паразитного сопротивления (между пересечениями массивов) используются для определения местоположения пальца, как для реализации функции мыши, так и функции клавиатуры, в то же время физическое смещение элемента НИКК создает изменение емкости, которое является относительно громадным по сравнению с изменением паразитной емкости. Следовательно, движение пальца может быть легко различимо вследствие активизации клавиши, независимо от суперпозиции сигналов. В другом варианте осуществления дистанционное измерительное устройство и матрица малой клавиатуры объединены в одно целое. В другом варианте осуществления пьезокерамические элементы (расположенные в листе на поверхности или дискретно) используются для того, чтобы генерировать тактильный выходной сигнал. Тактильный выходной сигнал может быть также обеспечен с помощью того же самого элемента, используемого для того, чтобы вызывать вибрации устройства, так как частоты в этом диапазоне являются трудными для того, чтобы определить местоположение пальца человека.

Объединение системы измерения местоположения и малой клавиатуры НИКК может обеспечить несколько преимуществ. Например, находясь в режиме мыши, поверхность малой клавиатуры НИКК может обеспечить устойчивость пальца в ситуациях, связанных с движением. Это является серьезным вопросом из-за постоянных неуверенных движений, присущих перемещению. Для пользователя точно управлять курсором небольшого ручного прибора (такого как телефон), во время передвижения на автобусе, поезде, автомобиле или пешком, является тщетной задачей. Выступающие опорные возвышения, размещенные вдоль поверхности малой клавиатуры, или другая система измерения местоположения управления курсором могут решить эту проблему с помощью обеспечения опорных точек для определения местоположения пальца. Выступающие опорные возвышения некоторых вариантов осуществления могут дать пользователю тактильный репер, давая возможность пользователю лучше поддерживать положение руки с помощью обеспечения небольшого выступа, который механически стабилизирует палец. Когда палец находится между возвышениями, опора обеспечивается с помощью возвышений, которые его окружают, а когда палец находится в промежуточном местоположении над возвышением, податливость пальца служит для того, чтобы захватить возвышение в мякоти пальца. С помощью стабилизации пальца таким образом может быть обеспечена высокая степень точности в ситуациях перемещения, которые иначе были бы тщетными. Устройство может быть выполнено так, чтобы выводить звуковые сигналы (такие как оцифрованный голос, говорящий буквы и цифры) или визуальные сигналы (такие как изменение отображенного символа, специально шрифтом увеличенного размера, возможно заполняющим большую часть экрана), когда пользователь перемещает свой палец по плоской поверхности устройства. Звуковая реализация особенно полезна для слепых пользователей, а визуальный вариант особенно полезен для людей с испорченным зрением. Изобретение может обеспечить большую необходимую совместимость и эффективность для пользователя, в то же время давая возможность доступа как к функции мыши, так и к функции малой клавиатуры НИКК без перемещения руки.

В соответствии с другим аспектом изобретения малая клавиатура НИКК, имеющая подложку с массивом чувствительных элементов, расположенных так, чтобы изменять состояние в ответ на срабатывание клавиатуры, и гибкое (например, эластомерное) покрытие, расположенное над подложкой и имеющее открытую поверхность, определяющую массив областей независимых клавиш, с областями комбинированных клавиш, определенных в промежутках между соседними областями независимых клавиш, также имеет массив дискретных фиксирующих элементов, располагающийся между покрытием и подложкой и отделяющий покрытие от подложки. Каждый из фиксирующих (нажатие) элементов расположен между двумя соседними областями независимых клавиш и приспособлен для того чтобы упруго сжиматься в качестве нелинейной реакции на локальное нажатие на открытую поверхность покрытия, для того чтобы обеспечить тактильную обратную связь срабатывания клавиатуры.

В некоторых случаях фиксирующие элементы расположены под областями комбинированных клавиш. В некоторых случаях фиксирующие элементы расположены между непосредственно соседними областями независимых клавиш. Под "непосредственно соседними" заявитель подразумевает области независимых клавиш, не определяющие область комбинированных клавиш непосредственно между ними, такие как соседние независимые клавиши соседних столбцов в расположенной в шахматном порядке матрице. В некоторых случаях фиксирующие элементы включают в себя фиксирующие элементы, расположенные под областями комбинированных клавиш, и фиксирующие элементы, расположенные между непосредственно соседними областями независимых клавиш.

В некоторых вариантах осуществления каждая область независимых клавиш и каждая область комбинированных клавиш имеет четыре соответствующих разделенных промежутком фиксирующих элемента, расположенных по ее периферии, причем промежуток между четырьмя соседними фиксирующими элементами соответствует области клавиш. Каждый из фиксирующих элементов предпочтительно расположен эквидистантно между центрами соседних областей независимых клавиш и эквидистантно между центрами соседних областей комбинированных клавиш.

В некоторых случаях каждая область независимых клавиш определяет открытую контактную площадь давления, причем малая клавиатура дополнительно содержит массив проводящих "таблеток" между подложкой и покрытием. Каждая проводящая "таблетка" расположена в центре внизу соответствующей области независимой клавиши и выступает в горизонтальном направлении дальше (например, к соседней области комбинированной клавиши), чем контактная площадь давления связанной с ней области независимой клавиши. Под "контактной площадью" заявитель подразумевает площадь области независимой клавиши, которая действует как кнопка во время работы, в смысле передачи усилия от пальца оператора для того, чтобы изгибать покрытие малой клавиатуры. Такая площадь не включает в себя площадь, которая только входит в случайный, не вводимый контакт с кончиком пальца оператора. Таким образом, по существу, вся (например, 90 процентов) нагрузка, приложенная оператором во время срабатывания области одной независимой клавиши, прикладывается в контактной площади давления.

Некоторые варианты осуществления включают в себя массив дискретных фиксирующих элементов, располагающихся между покрытием и подложкой, и отделяющих покрытие от подложки. Каждый из фиксирующих элементов расположен между двумя соседними областями независимых клавиш и приспособлен для того чтобы упруго сжиматься в качестве нелинейной реакции на локальное нажатие на открытую поверхность покрытия, для того чтобы обеспечить тактильную обратную связь работы клавиатуры.

В некоторых случаях области независимых клавиш содержат приподнятые утолщения с верхними поверхностями, имеющими наружные края, которые ограничивают их контактные площади нажатия, или имеют форму ромба с вершинами, направленными между соседними комбинированными клавишами.

В некоторых конфигурациях каждая пара соседних областей независимых клавиш имеет три фиксирующих элемента, расположенных вдоль линейного сегмента, расположенного на половине расстояния между парой областей независимых клавиш (например, вдоль границы, разделяющей две области независимых клавиш). Предпочтительно три фиксирующих элемента разделены одинаковыми промежутками вдоль линейного сегмента, с одним непосредственно между центрами областей независимых клавиш из пары, а другим на любом конце линейного сегмента в промежутке между четырьмя соседними областями независимых клавиш.

В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления фиксирующие элементы изготовлены из эластомера (например, силикона), являются интегрально сформованными с покрытием и выступают из обратной поверхности покрытия.

В некоторых проиллюстрированных случаях фиксирующие элементы имеют форму усеченного конуса.

Предпочтительно фиксирующие элементы преимущественно расположены так, чтобы обеспечить, по существу, одинаковую тактильную обратную связь в ответ на нажатие, как на области независимых клавиш, так и на области комбинированных клавиш. Также предпочтительно, чтобы фиксирующие элементы были сконструированы и расположены так, чтобы требовать, по существу, равной перпендикулярной силы активизации, как для областей независимых клавиш, так и для областей комбинированных клавиш.

В соответствии с другим аспектом изобретения малая клавиатура НИКК имеет подложку, несущую массив чувствительных элементов, расположенных так, чтобы изменять состояние в ответ на срабатывание клавиатуры; гибкое (например, эластомерное) покрытие, расположенное над подложкой и имеющее открытую поверхность, определяющую массив областей независимых клавиш, с областями комбинированных клавиш, определенными в промежутках между соседними областями независимых клавиш; и массив фиксирующих элементов, располагающихся между покрытием и подложкой и отделяющих покрытие от подложки. Каждый фиксирующий элемент расположен между двумя соседними областями независимых клавиш и приспособлен для того, чтобы упруго сжиматься по направлению к подложке, в качестве нелинейной реакции на локальное нажатие на открытую поверхность покрытия, для того чтобы обеспечить тактильную обратную связь работы клавиатуры. Каждый фиксирующий элемент имеет симметричную форму относительно соответствующей оси, перпендикулярной к подложке, и пересекающей покрытие между соседними областями независимых клавиш.

Предпочтительно фиксирующие элементы имеют форму усеченного конуса или форму, приспособленную для того, чтобы обеспечить одну и ту же функцию одним и тем же способом, например, такую как полые усеченные конусы в форме вулкана, и создавать, по существу, одну и ту же реакцию на нелинейный изгиб.

В некоторых случаях фиксирующие элементы изготовлены из эластомера, интегрально сформованными как единое целое с покрытием и выступающими из обратной поверхности покрытия.

В некоторых вариантах осуществления шаг сетки каждой независимой клавиши имеет, по меньшей мере, четыре соответствующих разделенных промежутками фиксирующих элемента, расположенных по ее периферии, с каждым промежутком между четырьмя соседними фиксирующими элементами, соответствующим области клавиш. Предпочтительно фиксирующие элементы расположены так, чтобы обеспечить, по существу, одинаковую тактильную обратную связь в ответ на нажатие, как на области независимых клавиш, так и на области комбинированных клавиш.

В соответствии с другим аспектом изобретения малая клавиатура НИКК имеет, по существу, плоскую подложку с массивом чувствительных элементов, расположенных так, чтобы изменять состояние в ответ на срабатывание клавиатуры, гибкое покрытие, расположенное над подложкой и имеющее открытую поверхность, определяющую массив областей клавиш, расположенных рядами, и, по меньшей мере, один сплошной удлиненный фиксирующий элемент, располагающийся смежно, по меньшей мере, трем областям клавиш одного ряда областей клавиш между покрытием и подложкой и отделяющий покрытие от подложки. Фиксирующие элементы приспособлены для того, чтобы упруго сжиматься в качестве нелинейной реакции на локальное нажатие на открытую поверхность покрытия так, чтобы обеспечить тактильную обратную связь срабатывания клавиатуры.

В некоторых конструкциях малая клавиатура имеет множество таких фиксирующих элементов в виде удлиненных направляющих, простирающихся между соседними рядами областей клавиш.

Фиксирующий элемент может содержать ребро, например, расположенное под углом (например, 60 градусов) по отношению к плоскости подложки, и сконфигурированное так, чтобы изгибаться в ответ на локальное нажатие на открытую поверхность покрытия.

В соответствии с другим аспектом изобретения малая клавиатура НИКК имеет, по существу, плоскую подложку с массивом чувствительных элементов, расположенных так, чтобы изменять состояние в ответ на срабатывание клавиатуры, гибкое покрытие, расположенное над подложкой и