「專利解密」蘋果公司最新公開:鍵帽、鍵帽設計

愛集微app 發佈 2020-06-21T18:12:26+00:00

集微網消息,近日,蘋果正式推出了13英寸新MacBook Pro筆記本,與上代產品相比,13英寸新MacBook Pro整體變化不大,主要升級了英特爾十代酷睿處理器,鍵盤換成剪刀式結構的妙控鍵盤。

【嘉德點評】蘋果公司發明的耐用型鍵盤和鍵帽,通過採用多層的疊加式設計,分為保護外殼、字形和基底,這樣的設計既使得鍵帽具有結實耐用的特點,可以保護鍵帽上的字形不會被磨損,同時透明外殼的設計也使得鍵盤具有耐髒耐用性,從鍵帽的整體結構來看也較為美觀!

集微網消息,近日,蘋果正式推出了13英寸新MacBook Pro筆記本,與上代產品相比,13英寸新MacBook Pro整體變化不大,主要升級了英特爾十代酷睿處理器,鍵盤換成剪刀式結構的妙控鍵盤。

一直以來,13英寸MacBook Pro都是蘋果最好的筆記本之一,但用戶對蝶式鍵盤的反饋不是特別好,一定程度也影響了MacBook Pro的口碑。所以這次13英寸MacBook Pro並未如預期的那樣將13英寸螢幕升級到14英寸,而是將升級重點放在了鍵盤和配置上。與新款MacBook Air一樣,新款13英寸MacBook Pro取消了蝶式鍵盤,轉而使用帶有傳統剪刀式開關鍵的妙控鍵盤。

而蘋果對於鍵盤以及鍵帽的研發也從未停下過腳步,筆記本電腦令人喜歡的外部外觀常常難以與市場對先進功能性、改善的耐久性、按鍵定義以及減小的厚度和重量的需求相匹配。一些美觀的材料可能並不足夠耐用以包括在設備外殼或其他部件中,而其他美觀的材料可能妨礙筆記本電腦的功能,一些美觀材料易碎、剛性、或難以製造成具有期望表面特徵的鍵帽。

為了解決這樣的問題,蘋果公司在19年6月10日申請了一項名為「鍵帽和鍵盤」的發明專利(申請號:201920894722.4),申請人為蘋果公司。

根據目前該專利公開的專利資料,讓我們一起來看看這項鍵盤和鍵帽的發明專利吧。

如上圖所示為我們常用的筆記本電腦的等軸視圖,為了更好的理解該專利中的術語,我們首先介紹該筆記本電腦在專利中的結構描述,電子設備100為主體,主要包含鍵盤102,鍵盤包括具有在被用戶壓下時移動的鍵帽103或按鈕帽的按鍵機構或組件。筆記本電腦將鍵盤固定在外殼104內,外殼還包含顯示器106和觸控板108。

外殼包括支承顯示器的上部外殼110和支承鍵盤和觸控板的基座外殼112,上部外殼和基座外殼可以在鉸鏈114處接合,上部外殼可以圍繞該鉸鏈相對於基座外殼旋轉,這也就是我們常用筆記本可以進行開合的物理結構基礎。今天我們著重來看看其中的鍵盤及鍵帽結構。

如上圖所示為該專利中的鍵帽等軸視圖,鍵帽包括透明主體202、中間層204和載體主體206。透明主體處於最頂層,用戶在使用時直接接觸,透明主體一般選用透明或半透明材料,例如玻璃、浮法玻璃等材料。

為何要採用這樣的分層式設計,在最頂層加上一層透明層呢?這是因為在透明主體中所使用的材料可以耐受數百萬次使用循環而不會發生褪色、顏色等的損耗。同時透明主體選用較為耐用的材料,也可以防止鍵帽發生劃痕或破碎。另外,由於透明主體覆蓋鍵帽的字形,因此字形可以受到保護而免受磨損或褪色。

頂點面208一般採用平滑或者略帶凹曲率的設計,可以在中心點212與兩個凸起外邊緣214、216之間具有連續的半徑R。因此,頂表面具有在用戶以非垂直角度向下按壓時或在用戶在中心點與凸起外邊緣之間的表面處向下按壓時,將用戶的手指朝向鍵帽的中心引導的平緩勺形,這樣的凹形形狀可以幫助改善打字舒適性和效率。

具體可以看下圖的剖面圖,可以看到一個非常明顯的弧形。頂表面具有基本上筒勺狀曲率,在平行於中心Y軸線的方向上沒有曲率,而沿垂直於Y軸的方向彎曲,因此也被稱為具有「Y柱形」凹度、曲率或勺形,因為柱形形狀沿Y軸延伸,這意味著鍵帽的曲率的柱軸是將鍵帽分成橫向側的頂表面的對稱線。

每種類型的曲率可以影響鍵帽的感覺、外觀和按鍵定義:例如具有Y柱形凹度的頂表面可以在左右橫向相鄰鍵帽之間提供更顯著的按鍵定義;具有X柱形凹度的頂表面可以在前後橫向相鄰鍵帽之間提供更顯著的按鍵定義。

在每種情況下都可以提供改善的按鍵定義,因為相鄰鍵帽中每一個上的凸起邊緣彼此相鄰,並且用戶可以容易地在鍵帽彼此相鄰的地方感覺到相對於兩個相鄰平坦表面的峰。

鍵帽的中間層定位在透明主體和載體主體之間,中間層稱為光阻層,由光阻材料構成。中間層中具有字形,就是我們平時在電腦上看到的鍵盤上的提示性字符。字形被形成為穿過中間層的開口或孔隙,因此中間層採用不透明材料,具有限定字形形狀的穿過不透明材料的字形窗口或孔隙。

最後,載體主體206附接到透明主體和中間層的塑性可模製材料,載體主體具有被配置為將鍵帽連接到用於鍵帽的穩定器、可塌縮彈片、彈簧、鉤、聯接件等。這樣的結構設計對載體主體是有利的,因為塑性和類似材料更容易模製成小的精細形狀,同時保持耐用並且不受到破裂或斷裂。因此,載體主體通常採用耐用基材,更平滑更光亮的耐用透明主體附接到耐用基材上。

以上就是蘋果公司發明的耐用型鍵盤和鍵帽,通過採用多層的疊加式設計,分為保護外殼、字形和基底,這樣的設計既使得鍵帽具有結實耐用的特點,可以保護鍵帽上的字形不會被磨損,同時透明外殼的設計也使得鍵盤具有耐髒耐用性,從鍵帽的整體結構來看也較為美觀!

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(校對/holly)

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