(57)【要約】本明細書では、垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスに関する技法を説明する。タッチサーフェスの例には、キーボードのキー、ラップトップのタッチパッド、又はスマートフォン若しくはタブレットコンピュータのタッチスクリーンが含まれる。本明細書で説明する技法では、ユーザがボタンやキーなどのタッチサーフェスを押す間に、タッチサーフェスはレベリングの向きに制限され、安定したままである。さらに、本明細書で説明する技法では、ユーザがタッチサーフェスを押すときに、タッチサーフェスが垂直方向に（例えば、下方に）移動する間に、平面平行移動機構がタッチサーフェスを平面平行移動させる。この要約は、特許請求の範囲又は意味を解釈又は限定するために使用されないという理解と共に提出される。【選択図】図１
2014512080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが押下するように前記ユーザに提示されるキーと、
前記キーに動作可能に関連付けられるレベリング機構であって、前記キーが前記ユーザによって押下される間、前記キーをレベリングの向きに制限するように構成されるレベリング機構と、
前記キーに動作可能に関連付けられる平面平行移動機構であって、前記キーが前記ユーザによって押下されるにつれて前記キーが下方に移動する間、前記キーを平面平行移動させるように構成される平面平行移動機構と
を備えるキーアセンブリ。
【請求項２】
前記ユーザが前記キーを押下するにつれて前記キーが下方に移動する間の前記キーのぐらつき、振動、及び傾動のうちの少なくとも１つを改善及び／又は解消するように、前記レベリング機構が、前記キーの下及び／又は前記キーの周りに配置された複数の支持体を含む、請求項１に記載のキーアセンブリ。
【請求項３】
前記レベリング機構が、前記キーの下面の周囲に沿って、前記キーの外周に沿って、及び前記キーの周囲の外側のうちの少なくとも１つに配列された複数の支持体を含む、請求項１に記載のキーアセンブリ。
【請求項４】
前記平面平行移動機構が、前記キーの下面の周囲に沿って、前記キーの外周に沿って、及び前記キーの周囲の外側のうちの少なくとも１つに配列された複数のランプを含む、請求項１に記載のキーアセンブリ。
【請求項５】
前記レベリング機構が前記平面平行移動機構を含む、請求項１に記載のキーアセンブリ。
【請求項６】
前記キーに動作可能に関連付けられる準備／復帰機構をさらに備え、前記準備／復帰機構が、前記キーが前記ユーザによって押下されるように準備される準備位置に前記キーを保持するように、且つ、前記キーが押下され、前記ユーザが、完全に押下された状態に前記キーを維持するのに十分なほどに前記キーをもはや押下しなくなった後に、前記キーを前記準備位置に戻すように構成される、請求項１に記載のキーアセンブリ。
【請求項７】
前記準備／復帰機構が、前記キーが前記ユーザによって押下されるように準備される準備位置に前記キーを保持するように、且つ、前記キーが押下され、前記ユーザが、完全に押下された状態に前記キーを維持するのに十分なほどに前記キーをもはや押下しなくなった後に、前記キーを前記準備位置に戻すように、相互に磁気的に引き寄せるように構成された少なくとも１対の磁石を含む、請求項６に記載のキーアセンブリ。
【請求項８】
前記準備／復帰機構が、前記キーにその準備位置に戻ることを促すように構成された１つ又は複数の触覚ドームを含む、請求項６に記載のキーアセンブリ。
【請求項９】
前記キーを通じて、及び／又は前記キーの周りに光を伝達するように構成されたバックライティングシステムをさらに備える、請求項１に記載のキーアセンブリ。
【請求項１０】
タッチサーフェスであって、ユーザが前記タッチサーフェスを押下することによって、前記タッチサーフェスを通じて少なくとも部分的にヒューマン−コンピュータ対話を可能にするように前記ユーザに提示されるタッチサーフェスと、
前記タッチサーフェスに動作可能に関連付けられるレベリング機構であって、前記ユーザが前記タッチサーフェスを押下するにつれて前記タッチサーフェスが下方に移動する間、前記タッチサーフェスをレベリングの向きに制限するように構成されるレベリング機構と
を備えるヒューマン−マシン対話（ＨＭＩ）装置。
【請求項１１】
前記ユーザが前記タッチサーフェスを押下するにつれて前記タッチサーフェスが下方に移動する間の前記タッチサーフェスのぐらつき、振動、及び傾動のうちの少なくとも１つを改善及び／又は解消するように、前記レベリング機構が、前記タッチサーフェスの下及び／又は前記タッチサーフェスの周りに配置された１つ又は複数の支持体を含む、請求項１０に記載のＨＭＩ装置。
【請求項１２】
前記レベリング機構が、前記タッチサーフェスの下面の周囲に沿って、前記タッチサーフェスの外周に沿って、及び前記タッチサーフェスの周囲の外側のうちの少なくとも１つに配列された複数の支持体を含む、請求項１０に記載のＨＭＩ装置。
【請求項１３】
前記タッチサーフェスに動作可能に関連付けられる平面平行移動機構をさらに備え、前記ユーザが前記タッチサーフェスを押下するにつれて前記タッチサーフェスが下方に移動する間、前記平面平行移動機構が、前記タッチサーフェスを平面平行移動させるように構成される、請求項１０に記載のＨＭＩ装置。
【請求項１４】
前記平面平行移動機構が、前記タッチサーフェスの下面の周囲に沿って、前記タッチサーフェスの外周に沿って、及び前記タッチサーフェスの周囲の外側のうちの少なくとも１つに配列された複数のランプを含む、請求項１３に記載のＨＭＩ装置。
【請求項１５】
前記平面平行移動機構が、前記ユーザが前記タッチサーフェスを押下するにつれて前記タッチサーフェスが下方に移動する間、前記タッチサーフェスを引き寄せ、及び／又は反発させるように、前記タッチサーフェス内に配置された磁石と、前記タッチサーフェスの周囲の外側に配置された磁石とからなる１組の磁石を含む、請求項１３に記載のＨＭＩ装置。
【請求項１６】
前記レベリング機構が前記平面平行移動機構を含む、請求項１３に記載のＨＭＩ装置。
【請求項１７】
前記タッチサーフェスに動作可能に関連付けられる準備機構であって、前記タッチサーフェスが前記ユーザによって押下されるように準備される準備位置に前記タッチサーフェスを保持するように構成される準備機構と、
前記タッチサーフェスに動作可能に関連付けられる復帰機構であって、前記タッチサーフェスが押下され、前記ユーザが、完全に押下された状態に前記タッチサーフェスを維持するのに十分なほどに前記タッチサーフェスをもはや押下しなくなった後に、前記タッチサーフェスを前記準備位置に戻すように構成される復帰機構と
をさらに備える請求項１０に記載のＨＭＩ装置。
【請求項１８】
前記準備機構が、前記タッチサーフェスが前記ユーザによって押下されるように準備される準備位置に前記タッチサーフェスを保持するように、相互に磁気的に引き寄せるように構成された少なくとも１対の磁石を含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記復帰機構が、前記タッチサーフェスが押下され、前記ユーザが前記タッチサーフェスをもはや押下しなくなった後に、前記タッチサーフェスを前記準備位置に戻すように、相互に磁気的に引き寄せるように構成された少なくとも１対の磁石を含む、請求項１７に記載のＨＭＩ装置。
【請求項２０】
前記復帰機構が、前記タッチサーフェスにその準備位置に戻ることを促すように構成された１つ又は複数の触覚ドームを含む、請求項１７に記載のＨＭＩ装置。
【請求項２１】
前記準備機構が前記復帰機構を含む、請求項１７に記載のＨＭＩ装置。
【請求項２２】
請求項１０に記載のＨＭＩ装置を備えるコンピューティング装置であって、タブレットコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、コントロールパネル、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、サーバ、及びデスクトップコンピュータからなる群から選択される、コンピューティング装置。
【請求項２３】
キーボード、キーパッド、ポインティングデバイス、マウス、トラックボール、タッチパッド、タッチパッドボタン、ジョイスティック、ポインティングスティック、ゲームコントローラ、ゲームパッド、パドル、ペン、スタイラス、タッチスクリーン、フットマウス、ステアリングホイール、ジョグダイアル、ヨーク、方向性パッド、及びダンスパッドからなる群から選択される形状因子を有する、請求項１０に記載のＨＭＩ装置。
【請求項２４】
タッチサーフェスであって、ユーザが前記タッチサーフェスを押下することによって、前記タッチサーフェスを通じて少なくとも部分的にヒューマン−コンピュータ対話を可能にするようにユーザに提示されるタッチサーフェスと、
前記タッチサーフェスに動作可能に関連付けられるレベリング機構であって、前記ユーザが前記タッチサーフェスを押下するにつれて前記タッチサーフェスが下方に移動する間、前記タッチサーフェスをレベリングの向きに制限するように構成され、前記ユーザが前記タッチサーフェスを押下するにつれて前記タッチサーフェスが下方に移動する間の前記タッチサーフェスのぐらつき、振動、及び傾動のうちの少なくとも１つを改善及び／又は解消するように、前記タッチサーフェスの下及び／又は前記タッチサーフェスの周りに配置された複数の支持体を含むレベリング機構と
を備えるヒューマン−マシン対話（ＨＭＩ）装置。
【請求項２５】
前記タッチサーフェスに動作可能に関連付けられる平面平行移動機構をさらに備え、前記平面平行移動機構が、前記タッチサーフェスが垂直方向に移動する間、前記タッチサーフェスを平面平行移動させるように構成され、前記平面平行移動機構が、前記ユーザが前記タッチサーフェスを押下するにつれて前記タッチサーフェスが下方に移動する間、前記タッチサーフェスが下方に進む傾斜面を含む、請求項２４に記載のＨＭＩ装置。
【請求項２６】
前記タッチサーフェスに動作可能に関連付けられる準備／復帰機構をさらに備え、前記準備／復帰機構が、前記タッチサーフェスが前記ユーザによって押下されるように準備される準備位置に前記タッチサーフェスを保持するように、且つ、前記キーが押下され、前記ユーザが前記タッチサーフェスをもはや押下しなくなった後に、前記タッチサーフェスを前記準備位置に戻すように構成され、前記準備／復帰機構が、前記タッチサーフェスが前記ユーザによって押下されるように準備される準備位置に前記タッチサーフェスを保持するように、且つ、前記タッチサーフェスが押下され、前記ユーザが、完全に押下された状態に前記タッチサーフェスを維持するのに十分なほどに前記タッチサーフェスをもはや押下しなくなった後に、前記タッチサーフェスを前記準備位置に戻すように、相互に磁気的に引き寄せるように構成された少なくとも１対の磁石を含む、請求項２４に記載のＨＭＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
[0001]本願は、参照によりその開示が本明細書に組み込まれる２０１１年１月４日出願の米国特許仮出願第６１／４２９７４９号及び２０１１年４月３日出願の米国特許仮出願第６１／４７１１８６号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]図１に、典型的なコンピュータシステムの従来型キーボードの簡略化したキー構造１００の側面図を示す。その本質的な要素まで解体すると、従来型キー構造１００は、キー１１０、折りたたみ式弾性プランジャ（すなわち、「ラバードーム」）１２０、シザー機構１３０、及びベース１４０を含む。
【０００３】
[0003]ラバードーム１２０は、ユーザがキーを押して、キー１１０下とベース１４０上又はベース１４０内のスイッチをかみ合わせる間に、よく知られているスナップオーバ（snap-over）感をユーザに与える。シザー機構１３０の主な目的は、キー１１０のキープレス中にキー１１０をレベリング（平行度維持）することである。
【０００４】
[0004]一般に、シザー機構１３０は、ベース１４０及び／又はキーボードボディにキー１１０を連結する少なくとも１対の硬質（例えば、プラスチック又は金属）の連結ブレード（１３２、１３４）を含む。連結ブレードは、Ｚ方向の矢印１５０で示されるようにキー１１０がその垂直経路に沿って移動するときに、「シザー」式に動く。シザー機構１３０の構成は、ユーザがキー１１０を押下している間の、キーの頂部（すなわち、「キートップ」）１１２のぐらつき、振動、又は傾動を低減する。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]シザー機構１３０により、キートップのある程度のレベリングが実現されるが、キートップ１１２のぐらつき、振動、及び傾動が解消されるわけではない。さらに、シザー機構１３０により、キーボードの組立及び修理に対する機械的複雑さの程度が増す。さらに、キー下の機構（シザー機構１３０やラバードーム１２０など）により、キー１１０下のバックライティングが妨げられ、キーボードの薄型化が制限される。キープレスのよく知られているスナップオーバ感が効果的でなくなる前、及び／又は負の影響を及ぼす前に、ラバードーム１２０及び／又はシザー機構１３０の薄型化に関して制限がある。
【０００６】
[0006]従来型キーボードは、既存の手法でそのようなキーボードを構成する場合の薄さのしきい値に達している。ラバードーム、シザー機構などは、よく知られている満足の行くスナップオーバ感と共にレベリング状態（平行状態）のキープレスを依然として維持しながら技術的に可能な最も薄い割合にまで縮小されている。
【０００７】
[0007]本明細書では、垂直移動に対する平面平行移動（planar-translation）応答性を有するレベリングタッチサーフェスに関する技法を説明する。タッチサーフェスの例には、キーボードのキー、ラップトップのタッチパッド、又はスマートフォン若しくはタブレットコンピュータのタッチスクリーンが含まれる。本明細書で説明する技法では、ユーザがボタンやキーなどのタッチサーフェスを押している間に、タッチサーフェスは、レベリングの向き（leveling  orientation）に制限され安定したままである。さらに、本明細書で説明する技法では、ユーザがタッチサーフェスを押すにつれてタッチサーフェスが垂直方向に（例えば、下方に）移動する間に、平面平行移動機構がタッチサーフェスを平面平行移動させる。
【０００８】
[0008]この概要は、特許請求の範囲又は意味を解釈又は限定するために使用されないという理解と共に提出される。この概要は、特許請求される主題の主な特徴又は不可欠な特徴を特定するためのものではなく、特許請求される主題の範囲を決定する際の助けとして使用されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】典型的なコンピュータシステムの従来型キーボードの簡略化したキー構造の側面図である。
【図２Ａ】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの満足の行く触覚体験をユーザに与えるために本明細書に記載の技法に従って構成されたタッチサーフェスの第１の実装の立面図である。第１の実装は、押す準備のできた位置（すなわち、準備位置）にある簡略化した例示的キーアセンブリであり、図示される例示的キーアセンブリは、本明細書に記載の技法に従って構成される。
【図２Ｂ】図２Ａの第１の実装の立面図であるが、キープレスの途中を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ａ及び２Ｂの第１の実装の立面図であるが、完全に押下された図である。
【図３】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの満足の行く触覚体験をユーザに与えるために本明細書に記載の技法に従って構成された第２の実装の等角投影図である。第２の実装は、押す準備のできた位置（すなわち、準備位置）にある例示的キーアセンブリであり、図示される例示的キーアセンブリは、本明細書に記載の技法に従って構成される。
【図４】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第２の実装を示す上面図である。
【図５】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第２の実装を示す側面図である。
【図６】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第２の実装を示す分解等角投影図である。
【図７Ａ】準備位置に示されるキーアセンブリを有する、図４と同一の上面図である。図７Ａは、図７Ｂに示される図の断面位置を示す線を有する。
【図７Ｂ】図７Ｂは、垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第２の実装を示す断面図である。図７Ａの直線Ａ−Ａは、図７Ｂに示される断面図の断面位置を示す。
【図８Ａ】準備位置に示されるキーアセンブリを有する、図４と同一の上面図である。図８Ａは、図８Ｂに示される図の断面位置を示す線を有する。
【図８Ｂ】図８Ｂは、垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第２の実装を示す断面図である。図８Ａの直線Ａ−Ａは、図８Ｂに示される断面図の断面位置を示す。
【図９Ａ】キーアセンブリが完全に押下された位置に示されていることを除いて図４と同一の上面図である。図９Ａは、図９Ｂに示される図の断面位置を示す線を有する。
【図９Ｂ】図９Ｂは、垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第２の実装を示す断面図である。図９Ａの直線Ａ−Ａは、図９Ｂに示される断面図の断面位置を示す。
【図１０Ａ】キーアセンブリが完全に押下された位置に示されていることを除いて図４と同一の上面図である。図１０Ａは、図１０Ｂに示される図の断面位置を示す線を有する。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第２の実装を示す断面図である。図１０Ａの直線Ｂ−Ｂは、図１０Ｂに示される断面図の断面位置を示す。
【図１１】タッチサーフェスをレベリングし平面平行移動させる実装の機構の有効的な形状を最小限に表すランププロファイルのいくつかの例を示す図である。
【図１２Ａ】本明細書に記載の技法に従って構成されたタッチサーフェス（例えば、キー）の１つ又は複数の実装を組み込む薄型キーボードの図である。図１２Ａはキーボードの等角投影図である。
【図１２Ｂ】本明細書に記載の技法に従って構成されたタッチサーフェス（例えば、キー）の１つ又は複数の実装を組み込む薄型キーボードの図である。図１２Ｂはキーボードの上面図である。
【図１２Ｃ】本明細書に記載の技法に従って構成されたタッチサーフェス（例えば、キー）の１つ又は複数の実装を組み込む薄型キーボードの図である。図１２Ｃはキーボードの側面図である。
【図１３】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの満足の行く触覚体験をユーザに与えるために本明細書に記載の技法に従って構成された第３の実装の等角投影図である。第３の実装は、押す準備のできた位置（すなわち、準備位置）にある例示的キーアセンブリであり、図示される例示的キーアセンブリは、本明細書に記載の技法に従って構成される。
【図１４】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第３の実装を示す上面図である。
【図１５】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第３の実装を示す側面図である。
【図１６】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第３の実装を示す分解等角投影図である。
【図１７】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第３の実装を示す断面図である。
【図１８Ａ】図１７の円で囲んだ第３の実装の抽出部分を示す図である。図１８Ａは、準備位置にある例示的キーアセンブリを示す。
【図１８Ｂ】図１７の円で囲んだ第３の実装の抽出部分を示す図である。図１８Ｂは、完全に押下された位置にある例示的キーアセンブリを示す。
【図１９】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの満足の行く触覚体験をユーザに与えるために本明細書に記載の技法に従って構成された第４の実装の等角投影図である。第４の実装は、完全に押下された位置にある例示的キーアセンブリであり、図示される例示的キーアセンブリは、本明細書に記載の技法に従って構成される。
【図２０】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第４の実装を示す上面図である。
【図２１】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第４の実装を示す分解等角投影図である。
【図２２Ａ】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第５の実装の相異なる図である。上面図が図２２Ａに示される。
【図２２Ｂ】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第５の実装の相異なる図である。図２２Ｂは、第５の実装の一立面図を示す。
【図２２Ｃ】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第５の実装の相異なる図である。図２２Ｃは、第５の実装の他の立面図を示す。
【図２３】垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの第６の実装の自由物体図を示す図である。
【図２４】本明細書に記載の技法の１つ又は複数の実装に適した例示的コンピューティング環境を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0033]詳細な説明は添付の図を参照する。図では、参照番号の最左端の桁（複数可）が、参照番号が最初に現れる図を特定する。同様の特徴及び構成要素を参照するのに、図面全体を通して同一の番号を使用する。
【００１１】
[0034]本明細書では、垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスに関する１つ又は複数の技法を説明する。キーボードのキーは、本明細書で説明する１つ又は複数の実装のタッチサーフェスの一例である。タッチサーフェスの別の例には、タッチパッド、コントロールパネル上のボタン、及びタッチスクリーンが含まれる。
【００１２】
[0035]本明細書で説明する少なくとも１つの実装は、垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリング状態のキーを備える超薄型キーボードに関係する。ユーザがキーを押しているとき、キーは、その垂直移動中にその向きでレベリング状態のままである。すなわち、キー（特にそのキートップ）はそのＺ方向移動中に比較的レベリング状態のままである。本明細書で説明するレベリング技術は、キープレス中のキーのぐらつき、揺動、又は傾動を低減又は解消する。
【００１３】
[0036]従来の手法のシザー機構とは異なり、ダウンストローク中のキーの経路が比較的レベリング状態のままに制限されるように、キーがその外周で完全に支持される。例えば、従来の現況技術のキー及び本明細書で説明する技法に従って構築された一実装のプロトタイプに対して実施された一傾斜偏り（tilt-deflection）試験では、従来型キーの偏りが０．２３１ｍｍであったのに対して、プロトタイプキーの偏りはわずか０．０３６ｍｍであった。その試験では、各キーの片側に４０グラムの力を加えた。両側の偏りを測定し、一方から他方を差し引いて傾斜偏りを計算した。この試験では、プロトタイプキーは、従来型キーの約６分の１の傾斜偏りを受けた。言い換えれば、本明細書で説明するレベリング技法は、従来型キーのレベリング手法よりも約６倍良好にキーをレベリングする。
【００１４】
[0037]さらに、単に従来型手法と同様に垂直に移動するのではなく、タッチサーフェスはダイアゴナルと呼ばれることのある方式で動く。すなわち、タッチサーフェスは、レベリング状態のままで、回転を伴わずに、斜めに動く。タッチサーフェスがレベリング状態ンのままである間、このダイアゴナル運動は、垂直（上方及び／又は下方）成分並びに平面（左右及び／又は前後）成分のどちらも含むので、本明細書では平面成分を「平面平行移動」と呼ぶことがある。平面平行移動はタッチサーフェスの垂直移動に応答して生じるので、平面平行移動をタッチサーフェスの「垂直移動に対する平面平行移動応答性」と呼ぶことがある。
【００１５】
[0038]垂直移動に対する平面平行移動応答性の平面（すなわち、横方向）成分は、タッチサーフェスが、実際に移動する垂直距離よりも長い垂直距離を移動するという触感錯覚を生み出す。さらに、タッチサーフェスの押下後に、タッチサーフェスは、例えば磁気力によりその準備位置に戻る。キーがその準備位置に戻るときの、ユーザの指に対するキーの運動も錯覚の助けとなる。
【００１６】
[0039]例えば、ユーザが本明細書で説明する垂直移動に対する平面平行移動応答性技法を利用しているキーボード上の例示的キーを押すとき、キーは、短距離（例えば、０．５〜１．０ミリメートル）だけＺ方向（例えば、下方）に移動し、解放されたときにその同一の距離だけ戻る。そのＺ方向（例えば、下方）移動中に、この例示的キーはまた、横方向又は平面方向（例えば、Ｘ／Ｙ方向）にもほぼ同一の距離だけ移動する。もちろん、Ｚ方向移動に比例した平面方向の移動は、様々な実装と共に変化することがある。
【００１７】
[0040]キーはＺ方向に非常に短い距離だけ移動するが、ユーザは、例示的キーがＺ方向にずっと長い距離を移動したと知覚する。ユーザは、キーが実際に移動した距離よりもＺ方向に２〜３倍の距離を例示的キーが移動したと感じる。割り増されたＺ方向移動の知覚は主に、Ｚ方向のキープレス中のキーの横方向平行移動又は平面平行移動によってユーザの指先に伝えられる接線方向の力によるものである。
【００１８】
[0041]垂直移動に対する平面平行移動応答性技術は、人が指先の非典型的な力体験を典型的な力体験と誤解する触感知覚の錯覚を利用する。例えば、人がキーボードのキーを押して解放するとき、その人は、キーが指先を押し戻すときの指先に垂直な力をキーがＺ方向（例えば、上下方向）にのみ動くように感じ、予期しない接線方向の力を垂直な力と誤解する。このようにして、その人は、キーボードのキーの典型的なキー移動の「感触」を得る。これは主に、人間は十分に小さい運動に関する方向性を知覚することができないが、皮膚のずれによる力の相対的変化を依然として知覚することができるためである。
【００１９】
[0042]コンピュータ及びその構成要素は継続的にサイズが低減しているので、薄型キーボードが必要とされている。この必要性は、ポータブルコンピュータ（例えば、ラップトップ又はタブレットコンピュータ）の状況として痛切に感じられる。しかし、キー移動距離によって、キーボードの「感触」を犠牲にせずに従来型キーボードを薄型化することが制限される（例えば、国際標準化機構（ＩＳＯ）によれば、典型的で好ましいキー移動は「２．０ｍｍ〜４．０ｍｍの間」である）。
【００２０】
[0043]本明細書で論じる垂直移動に対する平面平行移動応答性技法では、キープレス中にユーザの指先に作用する垂直な力と横方向の力の組合せは、実際に移動したよりもずっと遠くにキーがＺ方向に移動したと人に思い込ませる。例えば、Ｚ方向のキー移動がわずか約０．８ｍｍであるキーでは、キーがＺ方向に２．０ｍｍ以上移動している感覚が得られることがある。したがって、高品質な完全移動キーボードの「感触」を犠牲にすることなく、超薄型キーボード（例えば、薄さ３．０ｍｍ未満）を構成することができる。
【００２１】
[0044]さらに、本明細書で説明する技法は、ユーザによって押されるように準備された位置にキーの保持、留置、及び静止（suspend）のうちの少なくとも１つを行い、さらに、ユーザが指を引き上げた後に、キーを完全に押下した状態に保つのに十分なほどの力をもはや与えないように、押す準備のできた位置（すなわち、準備位置）にキーを戻すように設計された準備／復帰機構を利用する。本明細書で説明する少なくとも１つの実装では、このことは、相互に引き寄せ合うように配置された磁石のセットを利用することによって達成される。磁石は、キーを準備位置に保持し、キーを完全に押下した状態に保つのに十分なほど下向きの力がもはや存在しなくなった後に、キーを準備位置に引き戻す。
【００２２】
[0045]本明細書で論じた実装は、主にキー及びキーボードに焦点を当てるが、他の実装も利用できることを当業者は諒解されたい。そのような実装の例には、タッチパッド、コントロールパネル、タッチスクリーン、又はヒューマン−コンピュータ対話のために使用される任意の他のサーフェスが含まれる。
【００２３】
例示的キーアセンブリ
[0046]図２Ａに、押す準備のできた位置（すなわち、準備位置）にある簡略化した例示的キーアセンブリ２００の立面図を示す。図２Ｂ及び２Ｃは、同一のキーアセンブリ２００の、完全に押下された位置までの推移を示す。キーアセンブリ２００は、レベリング、及び垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するタッチサーフェス（例えば、キー）の満足の行く触覚体験をユーザに与えるために本明細書で説明する技法を実装するように構成される。
【００２４】
[0047]キーアセンブリ２００は、キー２１０、準備／復帰機構２２０（固定磁石２２２及びキー磁石２２４）、レベリング／平面平行移動機構２３０、及びベース２４０を含む。キー２１０は、ユーザがタッチしてコンピュータと相互作用するタッチサーフェスの特定の実装である。別の実装では、タッチサーフェスは、タッチスクリーン、タッチパッドなどの、ユーザがタッチする何らかの別のものでよい。
【００２５】
[0048]準備／復帰機構２２０は、キーがまさにユーザによって押されるように準備されるように、キー２１０をその準備位置に保持するように構成される。さらに、準備／復帰機構２２０は、キーが押下された後にキー２１０をその準備位置に戻す。図示するように、準備／復帰機構２２０は、互いに引き寄せるように構成された少なくとも１対の磁石により、こうした作用を実現する。特に、固定磁石２２２が、押下されたときにキー２１０を受けるホール又は空間（図２Ａ〜２Ｃには図示せず）を画定するベゼル又はハウジングの外周に埋め込まれる。キー磁石２２４が、固定磁石２２２に対応する態様で、且つ、２つの磁石が相互に引き寄せる態様で、キー２１０内及び／又はキー２１０下に配置される。図２Ａに示すように、磁石の相互引力によってキー２１０がその準備位置に保持される。もちろん、代替実装では、異なる機構又は機構の組合せを利用して、同一又は同様の機能を実施することができる。例えば、代替実装では、ばね、液圧、空気圧、弾性材料などを利用することができる。
【００２６】
[0049]レベリング／平面平行移動機構２３０がキー２１０下に配置され、キーが押下されている間、キーのレベリング、及び／又はキーの平面平行移動を行うという、２つの機能のうちの一方又は両方を実施する。レベリング／平面平行移動機構２３０は、複数の傾斜面又はランプを含む（そのうちの２つを図２Ａ〜２Ｃに示す）。ランプは、下向きの力がキーに対して加えられたときにキーを均等に支持するように、キー２１０の下面の外周に分散する。このようにして、キーアセンブリ２００はキープレス中にレベリングされる。
【００２７】
[0050]少なくとも１つの実装では、矩形キーが、キーの各コーナ下の４つのランプのうちの１つを有することができる。すなわち、ランプは、テーブルがぐらつき、傾動し、反転する可能性が低くなるように各コーナ内及び各コーナの周りでテーブルを支持する矩形テーブルの４つの脚と酷似した働きをする。いくつかの実装では、キー２１０の下面の内部に沿ってランプを配置し、キー表面に対する追加の内部支持を与えることができる。別の実装では、キーに取り付けられたアームがランプ上に乗る／置かれるように、キーの外周の外側にランプを配置することができる。さらに別の実装では、キー２１０の下面の外周内側に１つ又は複数の追加のランプ又は他の構造を配置し、キーに追加の支持を与えることができる。
【００２８】
[0051]図２Ｂに示すように、押されたときのキーに典型的なように、下向きの力２５０がキートップに加えられたとき、キー２１０はＺ方向に動く。しかし、キー２１０は、実際にキープレスに対して、非典型的に、実際には新規な方式で応答する。図２Ｂに示すように、キー２１０は、下方だけでなく、横方向又は平面方向（図示するように、これはＸ方向である）にも動く。キー２１０は、キープレス中にレベリング／平面平行移動機構２３０のランプを下方に進む。そのように行う際に、ランプは、平面ベクトル２５２で表されるように、横方向又は平面の力をキー２１０に与える。
【００２９】
[0052]さらに、図２Ｂ及び２Ｃは、キー２１０の下方移動及び平面平行移動に応答して分離する準備／復帰機構２２０の磁石（２２２、２２４）を示す。磁石の引力は、初期のキープレスに対する、ある程度の抵抗を追加的に与える。この初期抵抗及び磁石の最終分離が、従来の完全移動キーのスナップオーバ感のブレークオーバ（breakover）部分の感触に寄与する。参照により本明細書に組み込まれる２０１１年１月４日出願の共有される米国特許仮出願第６１／４２９７４９号の、従来の完全移動キーのスナップオーバ感の議論を参照されたい。
【００３０】
[0053]図２Ｃは、完全に押下され、ベース２４０に対して押し付けられたキー２１０を示す。恐らくは（押下されたときに）ベースとキーの間にキースイッチがあるが、ここでは図示していない。キースイッチは、キーが押下／選択されていることを示す。本明細書で説明する技法に関して、任意の適切なキースイッチを利用することができる。
【００３１】
[0054]キー２１０が完全に押下された後にユーザがキー２１０から指を離すとき、キーを押下したまま保つためのキーに対する十分な下向きの力はもはやない。その状況では、図２Ａに示すように、準備／復帰機構２２０がキー２１０をその準備位置に戻す。磁石（２２２、２２４）間の引力が、レベリング／平面平行移動機構２３０のランプの上方にキー２１０を引き戻す。磁石（２２２、２２４）がその元の位置に戻った後に、キー２１０は（図２Ａに示すように）その準備位置にあり、キーは再び押下されるように準備される。代替実装では、ばね又は付勢された弾性材料が、キー２１０がその準備位置に戻るようにキー２１０を押し、又は引くことができる。
【００３２】
[0055]図３は、垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの満足の行く触覚体験をユーザに与えるために本明細書で説明する技法を実装するように構成された別の例示的キーアセンブリ３００の等角投影図である。キーアセンブリ３００は、キーポディウム３１０及びキー３２０を含む。図示されるように、キー３２０が、ポディウム３１０に対してその準備位置に示されている。準備位置では、キー３２０はポディウム３１０の上方に置かれる。実際には、キー３２０は、ポディウム３１０内のキーホール３１２（これはキー形状の空洞である）の上、及び／又は少なくとも部分的にキーホール３１２内で静止される。キーポディウムは、キーフレーム又はベゼルとも呼ばれることがある。
【００３３】
[0056]上端から下端まで、キーアセンブリ３００は約２．５ｍｍの厚さである。キーポディウム３１０は約１．５ｍｍの厚さであり、キー３２０は約０．７５ｍｍの厚さである。キー３２０は約１９ｍｍ×１９ｍｍであり、キーホールはわずかに大きい１９ｍｍ×２０ｍｍである。もちろん、寸法は他の実装では異なることがある。
【００３４】
[0057]図３に示す両方向の矢印Ｘ／Ｙ／Ｚのそれぞれは、よく知られている３次元デカルト座標系の方向を示す。本明細書では、横方向又は平面の平行移動又は方向は、図３のＸ及びＹ方向の矢印によって示される。さらに、本明細書では、垂直、上方、又は下方への移動又は方向は、図３に示すＺ方向の矢印と一致する。
【００３５】
[0058]図４は、ポディウム３１０及びキー３２０を備えるキーアセンブリ３００の上面図である。上記からわかるように、キーホール３１２には、約１．０ｍｍの横方向移動ギャップ３１４が示されている一片を除いて、キーがぴったりとはめ込まれる。キーホール３１２内のこのギャップにより、キー３２０の横方向移動のための空間が利用可能となる。１つ又は複数の実装では、ギャップの寸法は、平面平行移動を可能にするのに丁度十分なものである。Ｘ／Ｙ方向矢印が示されており、点線の円は、キー３２０を貫いて（例えば、上方及び下方に）延びるＺ方向を表す。
【００３６】
[0059]図５は、ポディウム３１０及びキー３２０を備えるキーアセンブリ３００の側面図である。
【００３７】
[0060]図６は、ポディウム３１０、キー３２０、及びキーホール３１２を備えるキーアセンブリ３００の分解図である。この図は、キーガイド６１０、ポディウム磁石６２０、キー磁石６３０、及びキーハソック（すなわち、キーパッド）６４０を明らかにする。
【００３８】
[0061]キーガイド６１０は、ポディウム３１０内及び／又はポディウム３１０下にはめ込まれる（例えば、ポディウム３１０内にかちっとはまる）ように設計される。キーガイド６１０のガイド装着タブ６１２及び６１４が、ポディウム３１０内の対応するタブ受け空洞にはめ込まれる。そのような空洞のうちの１つが、図６の６１５に見える。
【００３９】
[0062]ポディウム磁石６２０は、キーガイド６１０とキーポディウム３１０との間に形成される形状嵌め凹み６２６にぴったりとはめ込まれることによってポディウム３１０に装着される。すべての磁石と同様に、ポディウム磁石６２０は２つの極を有し、そのことが異なる陰影の区間６２２及び６２４として示されている。ポディウム磁石６２０は、一方の極（例えば、６２４）がキーホール３１２の内部に磁気的に露出するような態様で装着される。
【００４０】
[0063]１つの磁石だけが図６のポディウム磁石６２０を構成するように示すが、複数の磁石を利用することができる。一般には、１つ又は複数のポディウム磁石がキーアセンブリ３００のポディウム内に配置されるので、その磁石は「ポディウム磁石構成」と呼ばれることがある。別の実装では、２つ、３つ、又はそれ以上の磁石が、ポディウム磁石構成として積み重ねられる。そのような別の実装は、キーホール３１２の外周の周りの様々な位置、及びキーホール内の様々なＺ位置に配置された複数の磁石を含むことができる。こうした様々な多磁石構成が、その下方（又は上方）へのキー移動中にキーの複数の横方向移動をもたらすことができる。
【００４１】
[0064]図６には図示していないが、キー磁石６３０は、キー３２０下及び／又はキー３２０内の形状嵌め凹み内にぴったりと装着／挿入される。このキー磁石６３０は、すべての磁石と同様に、２つの極（６３２、６３４）を有する。キー３２０がキーホール３１２内及び／又はキーホール３１２上に（例えば、準備位置に）あるとき、一方の極（６３２）は、キーホール３１２の内壁に磁気的に露出する。
【００４２】
[0065]１つの磁石だけが図６のキー磁石６３０を構成するように示すが、複数の磁石を利用することができる。一般には、１つ又は複数のキー磁石がキーアセンブリ３００のキー３２０内に配置されるので、その磁石は「キー磁石構成」と呼ばれることがある。別の実装では、２つ、３つ、又はそれ以上の磁石が、ポディウム磁石構成の１つ又は複数の磁石に対応するキーの外周の周りの様々な位置に配置される。こうした様々な多磁石構成が、その下方（又は上方）へのキー移動中にキーの複数の横方向移動をもたらすことができる。
【００４３】
[0066]集合的に、キー磁石構成とポディウム磁石構成は、キーの準備位置への保持、及び／又はキーの準備位置への復帰を行うように共に働く。したがって、こうした磁石構成、又は同一の機能を実施する他の実装は、準備／復帰機構と呼ばれることがある。さらに、磁石構成は、キープレスの初期の下向きの力に対するある程度の抵抗を与える。このようにして、磁石構成は、キーボードの完全移動キーのスナップオーバを満足の行くほどに近似することに寄与する。したがって、こうした磁石構成、又は同一の機能を実施する他の実装は、「スナップオーバ感を再現する１つ又は複数の機構」と呼ばれることがある。
【００４４】
[0067]キーハソック６４０が、キー３２０の下面及び中心に取り付けられる。通常、ハソック６４０は２重の目的を有する。第１に、ハソック６４０は、キープレスの下端でキースイッチ（図示せず）との間で信頼性の高い完全な接触を行うことを助ける。ハソック６４０は、遮られていない平坦なエリアに十分な弾力性（すなわち、クッション）を与え、従来のメンブレンキースイッチの信頼性の高いスイッチクロージャを保証する。第２に、ハソック６４０は、キープレスの下端で所定の量の緩衝性（又はその欠如）を与え、キーボードの完全移動キーのスナップオーバを満足の行くほどに近似する。
【００４５】
[0068]キー３２０は、キーホール３１２内及び／又はキーホール３１２上の動作可能な位置（例えば、準備位置）にキーを保持するように設計される１組のキー保持タブ６６１、６６２、６６３、６６４を有する。キー３２０がキーホール３１２内及び／又はキーホール３１２上に配置されるとき、キー装着タブ６６１、６６２、６６３、６６４は、ポディウム３１０とキーガイド６１０との間に形成される空洞内の対応するタブ受け空洞にはめ込まれる。そのような空洞のうちの３つの部分が、図６の６１６、６１８、及び６１９に見える。空洞６１６及び６１８は、キー保持タブ６６１及び６６２を受けるように設計される。空洞６１９は、キー保持タブ６６４を受けるように設計される。ポディウム３１０は、こうした空洞の上のシーリング／ルーフを形成し、その中にタブを取り込む。したがって、キー３２０は、キーホール３１２内及び／又はキーホール３１２上の位置（例えば、準備位置）にとどまる可能性が高い。
【００４６】
[0069]キーガイド６１０は、その中に構築されたキー案内機構又は構造６５０を有する。キー案内機構６５０は、レベリング／平面平行移動機構とも呼ばれることがある。キー案内機構６５０は、キー案内ランプ６５２、６５４、６５６、及び６５８を含む。こうしたランプは、キーガイド６１０の４つのコーナに向かって配置される。図６には図示していないが、逆の相補型ランプ又は面取り区間（すなわち、「面取り部」）がキー３２０の下面内に構築される。
【００４７】
[0070]互いに協働して、キーの面取り部は、下方へのキープレス中にキー案内ランプを滑り落ちる。ユーザがキー３２０上のどこを押すかに関わらず、各コーナの面取りランプ対が、キープレス中にキー３２０を安定にレベリング状態に保つ。したがって、面取りランプ対はキー３２０をレベリングする。したがって、キー案内機構６５０は、レベリング構造又は機構、又は単にキーレベラとも呼ばれることがある。
【００４８】
[0071]ガイドやレールシステムなどの構造を使用して、Ｘ又はＹ方向のキー３２０の移動及び／又はＺ軸の周りの回転をさらに制限することができる。キーガイド６１０のアーム構造６７０は、Ｘ方向又はＹ方向及びＺ軸の周りの回転を制限するためのレールシステムとして機能する。
【００４９】
[0072]一般には、キーレベラの目的は、キーがそのＺ方向移動中に比較的レベリング状態のままとなるように、キー３２０に加えられる偏心力を再分散することである。すなわち、キーレベラは、キープレス中のキーのぐらつき、揺動、又は傾動を低減又は解消する。キーアセンブリ３００では、アーム構造６７０及び嵌め合うキー保持タブと空洞が、少なくとも部分的に、Ｚ軸に対するキーの回転を防止する働きをする。
【００５０】
[0073]さらに、面取りランプ対は、ユーザの下向きの力の少なくとも一部を横方向の力に効果的に変換する。したがって、面取りランプ対は、キー３２０のＺ方向の力を、Ｚ方向とＸ／Ｙ方向（すなわち、平面又は横方向）の両方の運動に変換する。キー案内機構６５０も、Ｚ方向（すなわち、垂直）の力をＸ／Ｙ方向（すなわち、平面）の運動に変換するので、キー案内機構６５０は、垂直力−平面力変換器とも呼ばれることがある。
【００５１】
[0074]図７Ｂ及び８Ｂは、その準備位置に示されるキー３２０を備えるキーアセンブリ３００の断面図である。図７Ｂは、キーアセンブリの中心付近の（図７Ａに示す直線Ａ−Ａに沿った）断面図を示す。図８Ｂは、キーアセンブリの中心を外れた（図８ＡのＢ−Ｂに沿った）断面図を示す。状況について、こうした図面では、キーを押下することを予期して、キー３２０の上に静止するユーザの指７１０が示されている。
【００５２】
[0075]図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、及び８Ｂに示すアセンブリ３００の部品及び構成要素の大部分は図６で紹介した。この断面図は、そうした既に紹介した部品及び構成要素の構成を示す。
【００５３】
[0076]図６と７Ｂに共に示すように、キー磁石６３０の露出した端部６３２の極は、ポディウム磁石６２０の露出した端部６２４の極とは反対である。この構成のために、キー３２０の磁石６３０は、ポディウム３１０の磁石６２０に向けて引き寄せられる。したがって、磁気引力は、キー３２０を、ポディウム３１０に対して、その準備位置にカンチレバー式にしっかりと保持する。キー３２０の準備位置にあるこのカンチレバー式構成を少なくとも図７Ｂに示す。
【００５４】
[0077]図６で紹介したアセンブリ３００の部品及び構成要素に加えて、図７Ｂは、１つ又は複数の発光源７２２を備えるバックライティングシステム７２０を紹介する。図示するように、バックライティングシステム７２０の照明源は、任意の適切な技術を使用して実装することができる。限定ではなく例として、ほんのいくつかの例を挙げれば、光源は、ＬＥＤ、ＬＥＤを使用するライトパイプ、光ファイバマット、ＬＣＤ若しくは他のディスプレイ、及びエレクトロルミネセンスパネルのうちの少なくとも１つを使用して実装することができる。例えば、あるキーボードは、シート／フィルムの面上に発光源を備えるシート／フィルムと、各キー下に位置する光ディフューザとを使用する。
【００５５】
[0078]本明細書で説明する技法を利用するキーボードのキーのバックライティングは、光源（例えば、バックライティングシステム７２０）とキー３２０との間に遮光障害物があったとしてもわずかである点で、従来の手法とは異なる。したがって、キー３２０の下から出る光は、著しい障害なしにキー３２０のキートップに達する。従来の手法では、通常は、キートップを通る効果的で効率的な照明をブロックする多くの障害物（ラバードームやシザー機構など）が存在する。
【００５６】
[0079]これにより、例えば、ユーザのためにキー記号を照明することが可能となる。過去には、光をブロックする傾向のあるドームやシザー機構などの様々な作動構造の存在のために、バックライティングキーボードは困難であることが示されてきた。
【００５７】
[0080]図８Ｂは、キー３２０の下面に構築された面取り部のうちの２つを断面で示す。面取り部８１０は、キーガイド６１０のランプ６５８とは逆のものであり、ランプ６５８に面する。同様に、面取り部８１２はキーガイド６１０のランプ６５４とは逆のものであり、ランプ６５４に面する。下向きの力が、例えば指７１０によってキー３２０に加えられるとき、キーは、キーガイド６１０に乗ってキーホール３１２の底部まで下方に進む。より厳密には、一緒に働く面取り部及びランプが、キー３２０に対する下向き（すなわち、Ｚ方向）の力の少なくとも一部を、キー３２０に対する平面力又はリニア力（すなわち、Ｘ／Ｙ方向の力）に変換する。したがって、キー３２０は、キーホール３１２内へ下方に動くと共に、横方向運動ギャップ３１４内へリニアにも動く。
【００５８】
[0081]代替として、キー３２０は、面取り部の代わりにピンを有することができる。そのシナリオでは、各ピンは、キーガイド６１０のランプに沿って進む。さらに代替として、キーガイド６１０は、キー３２０の面取り部が乗るピン（又は類似の構造）を有することができる。前者の代替シナリオでは、すべてのキーは同一でよく、設計及び成形コストが節約される。後者の代替シナリオでは、面取り部が異なるランププロファイルを有する、異なるキーを製造することができ、キーをスワップアウトすることによって再構成可能プロファイルが可能となる。
【００５９】
[0082]図９Ｂ及び１０Ｂは、下方へのキープレス後の下方位置に示されるキー３２０を備えるキーアセンブリ３００の断面図である。図９Ｂは、キーアセンブリの中心付近の（図９Ａに示す直線Ａ−Ａに沿った）断面図を示す。図１０Ｂは、キーアセンブリの中心を外れた（図１０ＡのＢ−Ｂに沿った）断面図を示す。状況について、こうした図面では、キー３２０をキーホール３１２内へ下方に押すユーザの指７１０が示されている。
【００６０】
[0083]図９Ａ、９Ｂ、１０Ａ、及び１０Ｂは、それぞれ図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、及び８Ｂに対応する。図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、及び８Ｂは、キープレスを予期して、キー３２０をその準備位置（キー３２０がキーホール３１２の上及び／又はキーホール３１２内に配置される所）に示すが、図９Ａ、９Ｂ、１０Ａ、及び１０Ｂは、キー３２０をキープレスの下端、すなわちキーホール３１２の下端に示す。簡単のために、バックライティングシステムを図７Ｂ及び９Ｂのみに示す。
【００６１】
[0084]図９Ｂ及び１０Ｂに示すように、指７１０によってキー３２０に対して加えられるＺ方向の力（ベクトル９２０で示す）が、キーに対するＸ／Ｙ方向の力（ベクトル９２２で示す）も与える。Ｘ／Ｙ方向（すなわち、横方向又は平面）の力は、ここではキーガイド６１０に対するキー３２０の面取り部−ランプとの関係によって実装される垂直力−平面力変換器に起因する。
【００６２】
[0085]ユーザがキー３２０から指７１０を離すとき、キーホール３１２内にキーを保つ下向きの力は存在しない。キー及びポディウム磁石（６３０及び６２０）の正反対の極（６３２及び６２４）が、キーがその準備位置に戻るまで、キー３２０をランプの上方に引き戻す。すなわち、キー３２０に対する下向きの力がない場合、キーは、図９Ａ、９Ｂ、１０Ａ、及び１０Ｂに示す位置から、図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、及び８Ｂに示す準備位置にまで動く。
【００６３】
[0086]上述のように、ユーザがキーを下方に押しているとき（及びキーがその準備位置に戻るとき）にキー３２０が横方向（Ｘ／Ｙ方向）と垂直方向（Ｚ方向）のどちらにも動くように、キーガイド６１０がポディウム３１０下に固定される。もちろん、キー３２０は、キー案内機構６５０のランプ（例えば、６５２、６５４、６５６、６５８）に乗って上方及び下方に進み、その結果、ランプはキーに対する横方向移動をもたらす。
【００６４】
[0087]代替として、キーガイド６１０を横方向に動くように構成することができると共に、キー３２０は、ほぼ垂直に動くように制限される。この代替シナリオでは、キー３２０に対する下向きの押し付けは、キーガイド６１０のランプ（例えば、６５２、６５４、６５６、６５８）を介して横方向に動くようにキーガイド６１０を押すと共に、キーの運動は垂直に制限される。ばね、磁石の組合せ、又は類似の構成要素が、キー３２０がその準備位置に戻った後に、キーガイド６１０をその元の位置に戻す。
【００６５】
[0088]この代替実装は、タッチサーフェスがタッチパッドである状況に特に適していることがある。その状況では、ユーザは、タッチパッドを押下して、画面上のボタン、アイコン、アクションなどを選択することができる。それに応答して、タッチパッドは、ほぼ垂直方向に平行移動し、ランプを有する付勢されたガイドを押し、その結果、ガイドは横方向に摺動する。十分な下向きの力が除去されたとき、ガイドの付勢力により、ガイドがその元の位置に戻るように促され、タッチパッドが垂直上方に押し戻される。
例示的ランププロファイル
【００６６】
[0089]図１１に、様々な実装で利用することのできるランププロファイルの様々な例を示す。実際には、異なる感触及び／又は効果を実現するために、単一のキーボード及び単一のキーが、様々なランププロファイルを利用することができる。ランププロファイルは、レベリング／平面平行移動機構のために使用されるランプ及び／又は面取り部の有効的な表面の外形又は輪郭である。キーは、そのプロファイルによって表されるランプ表面上に乗るので、ランププロファイルは、キーの下方への平面平行移動及び戻りの間のキーの移動を特徴付け、又は表す。
【００６７】
[0090]図１１は、単一角度の鋭角斜面を有する第１の例示的ランププロファイル１１１０と、ロールオフ斜面を有する第２の例示的ランププロファイル１１２０と、階段状の斜面を有する第３の例示的ランププロファイル１１３０と、くぼみ型斜面を有する第４の例示的ランププロファイル１１４０と、円形斜面を有する第５の例示的ランププロファイル１１５０とを示す。
【００６８】
[0091]第１の例示的ランププロファイル１１１０は、タッチサーフェスの下方への移動全体を通して均一で安定した平面運動をもたらす。ベースとランプの傾斜面との間の角１１１２は、３５度〜６５度の間に設定することができるが、通常は４５度に設定することができる。角度１１１２を浅く設定するほど、与えられる平面平行移動が多くなる。もちろん、角度が浅過ぎる場合、ユーザがタッチサーフェスを押下するときにタッチサーフェスを効果的に動かすことが非常に難しくなることがある。その逆に、角度１１１２が急過ぎる場合、キーのレベリングが損なわれることがある。
【００６９】
[0092]第２の例示的ランププロファイル（又はロールオーバプロファイル）１１２０は、ランプのロールオーバ部分で、第１の例示的ランププロファイル１１１０を有するランプで感じられるよりも多くのスナップ又は分離の感触を与える。第３の例示的ランププロファイル（又は階段状プロファイル）１１３０を有するランプの感触は、第２の例示的ランププロファイル１１２０の感触と類似しているが、スナップ又は分離の感触がより劇的である。
【００７０】
[0093]第１の例示的ランププロファイル１１１０を有するランプの感触と比べて、第４の例示的ランププロファイル（くぼみ型プロファイル）１１４０を使用するランプの感触は柔らかく、恐らくは「ふわふわしている」。第５の例示的ランププロファイル（又は円形プロファイル）１１５０を使用するランプの感触は、階段状プロファイル１１３０の感触と類似しているが、平行移動がよりスムーズである。すなわち、スナップの感触が少ない。
【００７１】
[0094]図１１に示すプロファイルは、そのようなプロファイルを使用するタッチサーフェスの平面平行移動応答性の挙動及び／又は感触についての情報を与える。もちろん、図示するプロファイルの多数の代替の変形及び組合せがある。さらに、多くの代替プロファイルは、図示するものとは著しく異なる。
例示的キーボード
【００７２】
[0095]図１２Ａ〜１２Ｃは、本明細書で説明する技法を実装するように構成された例示的キーボード１２００の３つの異なる図を与える。図１２Ａは、例示的キーボード１２００の等角投影図である。図１２Ｂは、例示的キーボード１２００の上面図である。図１２Ｃは、例示的キーボード１２００の側面図である。図示するように、例示的キーボード１２００は、ハウジング１２０２及びキー１２０４の配列を有する。
【００７３】
[0096]図１２Ａ〜１２Ｃによって与えられる３つの視点から例示的キーボード１２００を見ることによってわかるように、例示的キーボードは、従来型の完全移動キーを有するキーボードとは対照的に、非常に薄型（すなわち低プロファイル）である。従来型キーボードは、通常は（キーボードハウジングの下端からキーキャップの上端までを測定して）１２〜３０ｍｍの厚さである。そのようなキーボードの例を、米国特許第Ｄ２７８２３９号、第Ｄ２９２８０１号、第Ｄ２８４５７４号、第Ｄ５２７００４号、及び第Ｄ３１２６２３号の図面で見ることができる。こうした従来型キーボードとは異なり、例示的キーボード１２００は、（キーボードハウジングの下端からキーキャップの上端までを測定して）４．０ｍｍ未満の厚さ１２０６を有する。別の実装では、キーボードは３．０ｍｍ未満、さらには２．０ｍｍでよい。
【００７４】
[0097]例示的キーボード１２００は、ユーザがその関連するキーをしっかりと押下したときにキープレスを信号で伝えるように構成された、キー１２０４下の従来型キースイッチマトリックスを利用することができる。代替として、例示的キーボード１２００は、新しい非従来型のキースイッチマトリックスを利用することができる。
【００７５】
[0098]例示的キーボード１２００は、ラップトップコンピュータのキーボードのようなコンピュータに一体化されたものではなく、スタンドアロン型キーボードである。もちろん、代替実装は、コンピュータ又は他の装置構成要素のハウジング又はシャーシ内に一体化されたキーボードを有することができる。以下は、例示的キーボード１２００のようなキーボードを使用することができ、又は含むことのできる装置及びシステムの例である（限定としてではなく、単に例として）：携帯電話、電子書籍、コンピュータ、ラップトップ、タブレットコンピュータ、スタンドアロン型キーボード、入力装置、アクセサリ（内蔵キーボードを備えるタブレットケースなど）、モニタ、電子キオスク、ゲーミング装置、現金自動預払機（ＡＴＭ）、車両ダッシュボード、コントロールパネル、医用ワークステーション、及び産業ワークステーション。
【００７６】
[0099]従来型ラップトップコンピュータでは、キーボードは装置自体に一体化される。キーボードのキーは通常、ラップトップのハウジングを通じて突き出る。画面／キーボードの蓋が閉じられる間のキーボードの機械的構成要素に対する不必要な摩耗及び損傷を回避するために、従来型ラップトップのキーは通常、いわゆるキーボードトラフの中に引っ込められる。遺憾ながら、キーボードの構造は、液体汚染物質（例えば、こぼれたコーヒー）の影響を特に受けやすい。液体は必然的にキーボードトラフのようなくぼみの中に流れるからである。したがって、従来型ラップトップのキーボードトラフは、そのキーボード機構への液体汚染物質の浸入に寄与する。
【００７７】
[0100]従来型ラップトップのキーボードとは異なり、本明細書で説明する技法を利用するキーボードは、キーボードトラフのような汚染物質を集めるくぼみ内に配置する必要はない。図１２Ａ−１２Ｃの例示的キーボード１２００に示されるように、キー１２０４は、くぼみ又はトラフ内に配置されない。実際には、ラップトップの蓋が閉じられるときにキー１２０４をそれぞれのキーホールに落とす機構を備えるラップトップと例示的キーボード１２００を一体化することできる。そのような機構は、各キーをその準備位置からそのキーホールに引き込むテザーを含むことができる。代替として、そのような機構は、各キーのポディウム磁石がキーをもはや保持しないようにそのような磁石をシフトし、又は動かすことを含む。したがって、各キーは、それぞれのキーホール内に後退する。
【００７８】
[0101]これを行うことにより、キーの過度の機械的摩耗及び損傷は生じない。従来の手法とは異なり、例示的キーボード１２００は、長期の誤用のためにそのばね性、付勢、又は弾性を失うことになる部分を有さない。同様に、キー１２０４の磁石は、そのキーホールに押し下げられることにより、その磁気力を失わない。画面／蓋が持ち上げられたとき、キー１２０４は、テザーの張力の解放、及び／又はポディウム磁石のその元の位置への復帰が行われるとすぐにその準備位置にかちっと上がる。
他の例示的キーアセンブリ
【００７９】
[0102]図１３は、受動的な触覚応答により満足の行く触覚体験をユーザに与えるために本明細書で説明する技法を実装するように構成されたさらに別の例示的キーアセンブリ１３００の等角投影図である。キーアセンブリ１３００は、キーポディウム１３１０及びキー１３２０を含む。キー１３２０はポディウム１３１０の上に乗ることに留意されたい。実際には、キー１３２０は、ポディウム１３１０内のキー形状のホール１３１２（「キーホール」）の上（及び／又は部分的にその中）で静止される。キーポディウムは、キーフレーム又はベゼルとも呼ばれることがある。
【００８０】
[0103]上端から下端まで、キーアセンブリ１３００は約２．５ｍｍの厚さである。キーポディウム１３１０は約１．５ｍｍの厚さであり、キー１３２０は約０．７５ｍｍの厚さである。キー１３２０は約１９ｍｍ×１９ｍｍであり、キーホールはわずかに大きい１９ｍｍ×２０ｍｍである。もちろん、寸法は他の実装では異なることがある。
【００８１】
[0104]図１４は、ポディウム１３１０及びキー１３２０を備えるキーアセンブリ１３００の上面図である。上記からわかるように、キー形状のホール１３１２には、約１．０ｍｍのギャップが残される一片を除いて、キーがぴったりとはめ込まれる。キーホール１３１２のこのギャップにより、キー１３１０の横方向移動のための空間が利用可能となる。Ｘ／Ｙ方向矢印が示されており、点線の円は、キー１３２０を貫いて（例えば、上方及び下方に）延びるＺ方向を表す。
【００８２】
[0105]図１５は、ポディウム１３１０及びキー１３２０を備えるキーアセンブリ１３００の側面図である。
【００８３】
[0106]図１６は、ポディウム１３１０、及びキー１３２０を備えるキーアセンブリ１３００の分解図である。
【００８４】
[0107]図１７は、キーアセンブリ１３００の断面図であり、この断面図は、キーアセンブリの中心付近の断面である。状況について、キーを押下することを予期して、キー１３２０の上に静止するユーザの指１７１０が示されている。
【００８５】
[0108]図１６及び１７は、アセンブリ１３００の前の図では露出していなかった３つの磁石（１６１０、１６２０、１６３０）を示す。磁石１６１０及び１６２０は積み重ねられ、キーポディウム１３１０の形状嵌め凹み１３１４内にぴったりと装着／挿入される。図１６及び１７に共に示すように、磁石１６２０は磁石１６１０の上に積み重ねられ、一方の磁石の両極（１６２２、１６２４）が、反対の極（１６１２、１６１４）のすぐ上に来る。この構成はもちろん、磁石の両極が互いに引き寄せ合うために利用される。
【００８６】
[0109]磁石スタックの上側の磁石１６２０の一方の極（例えば、１６２２）及び下側の磁石１６１０の反対の極（例えば、１６１４）をキーホール１３１２の内部に磁気的に露出するように、ポディウム磁石がポディウム１３１０内に装着される。
【００８７】
[0110]集合的に、２つの磁石１６１０及び１６２０は「ポディウム磁石構成」と呼ばれることがある。磁石がキーアセンブリ１３００のポディウム内に位置するからである。この実装はポディウム磁石構成について２つの磁石を使用するが、代替実装ではただ１つの磁石を利用することがある。その実装では、両極がキーホールの内部に磁気的に露出されるように、単一の磁石が垂直に配置される。
【００８８】
[0111]さらに別の実装では、ポディウム磁石構成で２つだけの磁石よりも多くの磁石が存在することがある。そのような一実装は、積み重ねた３つ以上の磁石を含むことができる。そのような別の実装は、キーホール１３１２の外周の周りの様々な位置、及びキーホール内の様々なＺ位置に配置された複数の磁石を含むことができる。こうした様々な多磁石構成が、その下方（又は上方）へのキー移動中にキーの複数の横方向移動をもたらすことができる。
【００８９】
[0112]図１６及び１７に共に示すように、キー１３２０は、キーキャップ１３２２及びキーベース１３２４を含む。キーベース１３２４はキーレベラ１３２６を含む。いくつかの実装では、キーレベラ１３２６を付勢することができる。キーレベラ１３２６の目的は、キーがそのＺ方向移動中に比較的レベリング状態のままとなるように、キーに加えられる偏心力を再分散することである。もちろん、代替実装では、他のレベリング機構及び手法を利用することができる。一代替実装では、キー１３２０を保持し、下向きの力に応答して均一に分離するように、他の磁石をキーホール１３１２の外周の周りに分散させることができる。
【００９０】
[0113]キー磁石１６３０は、キーベース１３２４の形状嵌め凹み１３２８内にぴったりと装着／挿入される。凹み１３２８が図１６に示されている。このキー磁石１６３０は、すべての磁石と同様に、２つの極（１６３２、１６３４）を有する。一方の極（１６３４）は、キーホール１３１２の内壁に磁気的に露出する。
【００９１】
[0114]本明細書で説明する垂直移動に対する平面平行移動応答性技術では、キー磁石の露出した端部の極は、ポディウム磁石構成の頂部磁石の露出した端部の極とは反対である。図１６及び１７に共に示すように、キー磁石１６３０の極１６３４は、ポディウム磁石構成の頂部磁石１６２０の極１６２２の反対である。この構成のために、キー１３２０の磁石１６３０は、ポディウム１３１０の磁石１６２０に向けて引き寄せられる。したがって、磁気引力は、キー１３２０を、ポディウム１３１０に対して、キーホール１３１２の上及び／又は部分的にその中でカンチレバー式にしっかりと保持する。このカンチレバー式の構成が図１７に最も良く示されている。
【００９２】
[0115]集合的に、キー磁石構成及びポディウム磁石構成は、キーを準備位置に保ち、キーを準備位置に戻すように共に働く。したがって、こうした磁石構成、又は同一の機能を実施する他の実装は、準備／復帰機構と呼ばれることがある。さらに、磁石構成は、キープレスの初期の下向きの力に対するある程度の抵抗を与える。このようにして、磁石構成は、キーボードの完全移動キーのスナップオーバを満足の行くほどに近似することに寄与する。したがって、こうした磁石構成、又は同一の機能を実施する他の実装は、「スナップオーバ感を再現する１つ又は複数の機構」と呼ばれることがある。
【００９３】
[0116]図１８Ａ及び１８Ｂに、図１７の円で囲った抽出部分１７２０を示す。図１８Ａは、図１７で構成されたのと同様のキーアセンブリ１３００の構成要素を示す。キー１３２０は、磁気引力によりキーポディウム１３１０に動作可能に関連付けられる（例えば、接続、結合、リンクされるなど）。キー磁石１６３０及び頂部ポディウム磁石１６２０の反対の極（１６３４、１６２２）間の引力１８１０が、それらの間のボルト記号（Ｎ）の集まりによって示されている。
【００９４】
[0117]図１８Ｂは、アセンブリ１３００の同一の構成要素を示すが、ユーザの指によってキー１３２０に対して下向きの力（ベクトル１８２０で表す）が与えられた後の構成要素を示す。下向きの力は、キー磁石１６３０と頂部ポディウム磁石１６２０との間の引力１８１０を断ち切る。磁気結合を断ち切るのに必要な下向きの力の大きさは、関係する磁石のサイズ、タイプ、形状、及び配置に基づいてカスタマイズすることができる。通常、分離力は４０〜１００グラムに及ぶ。
【００９５】
[0118]キー１３２０が下方（これはＺ方向である）に移動するとき、キー１３２０は、キー磁石１６３０及び下側ポディウム磁石１６１０の同様の極（１６３４、１６１４）間の磁気斥力によって横方向にも押される。磁石間の斥力１８２２が、図１８Ｂでは矢印及びボルトシンボル（Ｎ）の集まりによって表されている。
【００９６】
[0119]この構成では、ユーザのキープレス体験は、２０１１根１月４日出願の米国特許仮出願第６１／４２９７４９号（参照により本明細書に組み込まれる）に記載のスナップオーバの感触と類似している。キープレスの間における磁気保持からのキー１３２０の解放は、従来型ゴムドームキーのラバードームが陥没するときの感触である、ブレークオーバ点と似ている。
【００９７】
[0120]キーホール１３１２の側壁は、キーのＺ方向（例えば、下方及び／又は上方）移動中にキー１３２０に対するガイドとして働く。キーホール１３１２の遠位端が、ポディウム磁石が装着された壁から離れる。キーホール１３１２の遠位端に、キープレスのキー１３２０の下方移動中にキー１３２０の横方向移動を可能にする追加の空間が存在する。キーレベラ１３２６は、キーホール１３１２の遠位端の壁に接触又は衝突する。代替として、（キーアセンブリ３００であった）前の実装で説明したのと同様のキーガイドシステムを使用して、キーのレベリング及び横方向変位の助けとすることができる。
【００９８】
[0121]図１９は、受動的な触覚応答により満足の行く触覚体験をユーザに与えるために本明細書で説明する技法を実装するように構成されたさらに別の例示的キーアセンブリ１９００の等角投影図である。キーアセンブリ１９００は、キーポディウム１９１０及びキー１９２０を含む。キー１９２０は、ポディウム１９１０内のキー形状のホール１９１２（「キーホール」）の上（及び／又は部分的にその中）で静止される。キーポディウムは、キーフレーム又はベゼルとも呼ばれることがある。
【００９９】
[0122]図２０は、同一のキーポディウム１９１０及びキー１９２０を備える例示的キーアセンブリ１９００の上面図である。
【０１００】
[0123]図２１は、同一のキーポディウム１９１０及びキー１９２０を備える例示的キーアセンブリ１９００の分解図である。さらに、図２１にはキーハソック２０１０を示す。
【０１０１】
[0124]図１９〜２１に示すように、このキーアセンブリ１９００は、磁石の配置と、キーに対して横方向の力を与え、キーをレベリングするように設計されるキー及びポディウムを備える構造を含む点とで、キーアセンブリ１３００（図１３〜１８に示す）とは異なる。
【０１０２】
[0125]キーアセンブリ１９００のポディウム磁石構成は、各磁石の極が交互となる、２つ以上の積み重ねた磁石を含む。このアセンブリ１９００では、ポディウム磁石構成は、１つの単一の磁石１９３０を含む。この単一の積み重ねられない磁石構成は、図２１で最も良く確認することができる。このただ１つの磁石が水平に配置され、その結果、一方の極のみがキーホール１９１２内に露出する。アセンブリ１３００と同様に、磁石１９３０の露出した極は、キー磁石１９４０（図２１に示す）の露出した極とは反対である（したがって、磁気的に引き寄せられる）。
【０１０３】
[0126]図２０及び２１からわかるように、ポディウム１９１０は、キーホール１９１２の各コーナ内に構築されたランプ又は傾斜面（１９８０ａ、１９８０ｂ、１９８０ｃ、１９８０ｄ）を有する。逆の相補型ランプ又は面取り部が、キー１９２０内に構築される。そのような２つの相補型ランプ（１９６０ｃ及び１９６０ｄ）は、図２０及び２１で確認することができる。
【０１０４】
[0127]互いに協働して、キーのランプは、下方へのキープレス中にポディウムのランプを滑り落ちる。ユーザがキー１９２０上のどこを押すかに関わらず、各コーナのランプ対は、キープレス中にキー１９２０を安定にレベリング状態に保つ。したがって、面取りランプ対はキー１９２０をレベリングする。
【０１０５】
[0128]さらに、ランプ対は、ユーザの下向きの力の少なくとも一部を横方向の力に効果的に変換する。したがって、ランプ対は、キー１９２０のＺ方向の運動を、Ｚ方向と横方向の両方の運動に変換する。このために、キーに対して横方向の力を与えるのに、キーアセンブリ１９００の下側ポディウムの磁気斥力は不要である。したがって、キーアセンブリ１３００とは異なり、キーアセンブリ１９００では下側ポディウム磁石は使用されない。しかし、代替実装は、下側ポディウム磁石を利用して、平面平行移動動作でランプを助けることができる。
【０１０６】
[0129]さらに、このキーアセンブリ１９００では見出されるが、本明細書で既に論じた実装では見出されない追加の構造的態様がある。キーは、４つのフランジ又は隆起を有し、そのうちの２つには、１９８０ａ及び１９８０ｂと符号が付けられ、それを図２０で最も良く確認することができる。他の２つの隆起には１９６０ｃ及び１９６０ｄと符号が付けられ、図１９及び２０で最も良く確認することができる。こうした隆起は、キー上のキーランプのうちの２つを有するので、こうした隆起をあらかじめ導入し、ランプとして符号を付けた。本明細書では、符号１９６０ｃ及び１９６０ｄは共通の構造を指すが、その構造は、異なる機能を実施するものとして説明することができる。
【０１０７】
[0130]図１９、２０、及び２１からわかるように、ポディウム１９１０は、キーホール１９１２の壁の部分に形成された４つの隆起受け凹み１９８０ａ、１９８０ｂ、１９８０ｃ、及び１９８０ｄを有する。その名前が示唆するように、こうした凹み１９８０ａ、１９８０ｂ、１９８０ｃ、及び１９８０ｄのそれぞれは、キーの隆起のうちの対応するものを受けるように構成される。図１９〜２１は、その隆起が対応する凹みにはめ込まれた、磁気結合されたキー１９２０を示す。
【０１０８】
[0131]この構成では、隆起を真下に取り込むように、仕上げ層（図示せず）がポディウム１９１０及び凹みの上に延在することができる。このようにして、仕上げ層は、キー１９２０を、キーホール１９１２の上及び／又はキーホール１９１２内で静止されるその位置で保持する。仕上げ層は、十分に強く、頑丈な任意の適切な材料で製造することができる。そのような材料は、（限定はしないが）金属箔、ゴム、シリコン、エラストマー、プラスチック、ビニルなどを含むことができる。
【０１０９】
[0132]キーハソック２０１０が、キー１９２０の下面及び中心に取り付けられる。通常、ハソック２０１０は２重の目的を有する。第１に、ハソック２０１０は、キープレスの下端でキースイッチ（図示せず）との間で信頼性の高い完全な接触を行う助けとなる。ハソック２０１０は、遮られていない平坦なエリアに十分な弾力性（すなわち、クッション）を与え、従来のメンブレンキースイッチの信頼性の高いスイッチクロージャを保証する。第２に、ハソック２０１０は、キープレスの下端で所定の量の緩衝性（又はその欠如）を与え、キーボードの完全移動キーのスナップオーバを満足の行くほどに近似する。
【０１１０】
磁石
[0133]本明細書で論じる実装のための磁石は、永久磁石、特に市販の永久磁石である。最も一般的なタイプのそのような磁石には以下が含まれる。
ネオジム鉄ボロン、
サマリウムコバルト、
アルニコ、
セラミック。
上記のリストは、典型的な磁気強度が最も強いものから最も弱いものまでの順である。
【０１１１】
[0134]その比較的小型のサイズ及び印象的な磁気強度のために、本明細書で説明する実装は、希土類元素の合金から作成される強い永久磁石である希土類磁石を利用する。希土類磁石は通常、１．４テスラを超える磁場を生み出し、これは、同程度のフェライト又はセラミック磁石よりも５０〜２００％高い。実装のうちの少なくとも１つは、ネオジムベースの磁石を使用する。
【０１１２】
[0135]代替実装では電磁石を利用することができる。
【０１１３】
垂直移動に対する平面平行移動応答性
[0136]図２２Ａ、２２Ｂ、及び２２Ｃのそれぞれは、本明細書で説明する技法の１つ又は複数の実装に適した例示的タッチサーフェス２２００の一部の簡略化し、抽象化したバージョンの相異なる図である。図を簡単にするために、タッチサーフェス２２００を、深さ（すなわち、Ｚ寸法）よりも大きい幅及び横幅（すなわち、Ｘ／Ｙ寸法）を有する硬質矩形ボディとして示す。やはり図を簡単にするために、レベリング、垂直移動に対する平面平行移動応答性、及びタッチサーフェスの他の機能及び操作のうちの少なくとも１つを実現する、下方にある構造及び機構は図示していない。
【０１１４】
[0137]図２２Ａでは、タッチサーフェス２２００が上面図で示されている。図２２Ｂ及び２２Ｃは、タッチサーフェス２２００を相異なる立面図で示す。禁止ピクトグラム（すなわち、スラッシュ付きの円）で指摘されるように、タッチサーフェスは、すべての３つの軸（すなわち、Ｘ、Ｙ、及びＺ）の周りの回転が制限される。すなわち、タッチサーフェス２２００は、完全に回転が制限される。
【０１１５】
[0138]しかし、タッチサーフェス２２００は、Ｚ方向（すなわち、垂直方向、下方、及び上方のうちの少なくとも１つの方向）に動くことが許可され、可能にされる。さらに、タッチサーフェス２２００は、Ｘ／Ｙ平面内の平面方向に動くことが許可される。すなわち、タッチサーフェス２２００は、Ｘ平面、Ｙ平面、又はそれらの組合せであるＸ／Ｙ平面の１方向に動く。実際には、タッチサーフェス２２００は、平面方向に動くと共に、垂直方向にも動くように構成される。こうした２つの方向の運動の組合せは、「ダイアゴナル」と呼ばれることがある。さらに、タッチサーフェス２２００は、運動中は回転しないので、本明細書ではこの運動を「平行移動」と呼ぶ。したがって、本明細書では、タッチサーフェス２２００の完全な運動を「垂直移動に対する平面平行移動応答性」と呼ぶ。
【０１１６】
別の例示的アセンブリの自由物体図
[0139]図２３に、本明細書で説明する技法の１つ又は複数の実装に適した例示的タッチサーフェスアセンブリ２３００の簡略化し、抽象化したバージョンの自由物体図を示す。図を簡単にするために、アセンブリ２３００の構成要素のうちの２つであるランプ２３１０及び面取り部２３２０だけを示す。ランプ２３１０は、（図６に示すキーガイド６１０と同様の）キーガイドのランプのうちの１つ又は複数の簡略化した表現である。同様に、面取り部２３２０は、（図３〜１０に示すキー３２０と同様の）タッチサーフェスの面取り部のうちの１つ又は複数の簡略化した表現である。やはり図を簡単にするために、アセンブリの他の機能及び操作を実現する他の構造及び機構は図示しない。
【０１１７】
[0140]図２３は自由物体図であるので、面取り部２３２０及び／又はランプ２３１０に対して働くいくつかの力ベクトル（矢印で表す）を示す。そうしたベクトルには、磁気力ベクトル（Ｆｍａｇｎｅｔ）２３３０、ユーザプレス力ベクトル（Ｆｐｒｅｓｓ）２３３２、重力ベクトル（Ｆｇｒａｖｉｔｙ）２３３４、ランプ面垂直力ベクトル（Ｆｊ）２３３６、摩擦力ベクトル（Ｆｆｒｉｃｔｉｏｎ）２３３８、及びランプ面平行力ベクトル（Ｆｉ）２３４０が含まれる。ランプ２３１０の角度（α）が２３１２で示されている。この説明では、μは既知の摩擦係数であり、ｇは重力定数である。
【０１１８】
[0141]図示するように、ランプ面平行力ベクトル（Ｆｉ）２３４０は、ランプ２３１０のランプ面２３１４に沿った（すなわち、平行な）方向の、面取り部２３２０に対して作用する、図示する力の和である。ランプ面平行力ベクトル（Ｆｉ）２３４０は、磁気力（Ｆｍａｇｎｅｔ）２３３０と、摩擦力（Ｆｆｒｉｃｔｉｏｎ）２３３８と、少なくともランプ面２３１４に平行な方向に作用するときのユーザプレス力（Ｆｐｒｅｓｓ）２３３２及び重力（Ｆｇｒａｖｉｔｙ）２３３４の成分とを含む。図示するように、磁気力（Ｆｍａｇｎｅｔ）２３３０はランプ２３１０上方に向き、一方、ユーザプレス力（Ｆｐｒｅｓｓ）２３３２及び重力（Ｆｇｒａｖｉｔｙ）２３３４のランプ平行成分は、ランプ下方に作用する。摩擦力（Ｆｆｒｉｃｔｉｏｎ）２３３８は、運動から離れる方向に向く。すなわち、面取り部２３２０がランプ面２３１４を下方に動くとき、摩擦力は、ランプ２３１０上方に向く。逆に、面取り部がランプを上方に動くとき、摩擦力はランプ下方に向く。こうした力ベクトルの和（Ｆｉ）２３４０がランプ２３１０上方に向くとき、面取り部２３２０は、例えば準備位置で停止するまで、上方に動く。こうした力ベクトルの和（Ｆｉ）２３４０が下方に向くとき、面取り部２３２０は、例えば下端のストップに達するまで、ランプ２３１０を下方に動く。
【０１１９】
[0142]面取り部２３２０は、その準備位置では、ランプ面平行力（Ｆｊ）がランプ面２３１４上方に向くので、ランプ２３１０の上端又は上端付近で保持される。これは主に、アセンブリ内の磁石の相互引力のためである（しかし、ここでは図示しない）。相互引力は磁気力ベクトル（Ｆｍａｇｎｅｔ）２２３０によって表される。摩擦力（Ｆｆｒｉｃｔｉｏｎ）２３３８も、面取り部２３２０のその現在位置への保持、及び／又は面取り部の低速運動の保存を行うように働く。面取り部２３２０は、ランプ面平行力ベクトル（Ｆｉ）２３４０がランプ面２３１４下方に向くまで、この位置にとどまる。これは、下方へのランプ平行力の和（これはＦｉである）が磁気力（Ｆｍａｇｎｅｔ）２３３０と摩擦力（Ｆｆｒｉｃｔｉｏｎ）２３３８の和よりも大きいときに生じる。
【０１２０】
[0143]摩擦力（Ｆｆｒｉｃｔｉｏｎ）２３３８を計算するために、ランプ面垂直力（Ｆｊ）２３３６が求められる。図示するように、力（Ｆｊ）は、ランプ面２３１４に向けて（すなわち、ランプ面２３１４に垂直に）作用する成分を有する力の和である。図からわかるように、ユーザプレス力ベクトル（Ｆｐｒｅｓｓ）２３３２及び重力ベクトル（Ｆｇｒａｖｉｔｙ）２３３４のそれぞれは、ランプ面２３１４に垂直な方向の成分を有する。こうした垂直力ベクトルの大きさは、例えば、以下の式に従ってランプ角（α）２３１２の余弦によって求めることができる：Ｆｊ＝（Ｆｐｒｅｓｓ＋Ｆｇｒａｖｉｔｙ）＊ｃｏｓ（α）。次いで、摩擦力（Ｆｆｒｉｃｔｉｏｎ）２３３８を、垂直力と、ランプ２３１０と面取り部２３２０との間の摩擦係数（μ）との積として計算することができる：Ｆｆｒｉｃｔｉｏｎ＝Ｆｊ＊μ。
【０１２１】
[0144]同様にして、ランプ面平行力ベクトル（Ｆｉ）２３４０を計算することができる。下方へのランプ面平行力ベクトルは、ユーザプレス力（Ｆｐｒｅｓｓ）２３３２と重力（Ｆｇｒａｖｉｔｙ）２３３４の和にランプ角（α）２３１２の正弦を掛けたものである。先に説明し、図示したように、磁気力（Ｆｍａｇｎｅｔ）２３３０はランプ２３１０に沿った上方に向き、一方、摩擦力（Ｆｆｒｉｃｔｉｏｎ）２３３８は運動方向と反対に作用する。これをこのように表現することができる：
ランプを下方に動くとき、
Ｆｉ＝（Ｆｐｒｅｓｓ＋Ｆｇｒａｖｉｔｙ）＊ｓｉｎ（α）−Ｆｆｒｉｃｔｉｏｎ−Ｆｍａｇｎｅｔ、及び
ランプを上方に動くとき、
Ｆｉ＝（Ｆｐｒｅｓｓ＋Ｆｇｒａｖｉｔｙ）＊ｓｉｎ（α）＋Ｆｆｒｉｃｔｉｏｎ−Ｆｍａｇｎｅｔ
【０１２２】
[0145]多くの製品の設計及び適用では、タッチサーフェス（例えば、キー）の重量は、ユーザプレス力（Ｆｐｒｅｓｓ）及び磁気力（Ｆｍａｇｎｅｔ）と比べて小さい。こうしたケースでは、Ｆｉに関する両方の式で重力成分を無視することができる。したがって、摩擦力（Ｆｆｒｉｃｔｉｏｎ）に関する式をランプ面平行力（Ｆｉ）に関する式に代入し、重力を無視する場合、以下が得られる：
ランプを下方に動くとき、
Ｆｉ＝Ｆｐｒｅｓｓ＊ｓｉｎ（α）−Ｆｐｒｅｓｓ＊ｃｏｓ（α）＊μ−Ｆｍａｇｎｅｔ、及び
ランプを上方に動くとき、
Ｆｉ＝Ｆｐｒｅｓｓ＊ｓｉｎ（α）＋Ｆｐｒｅｓｓ＊ｃｏｓ（α）＊μ−Ｆｍａｇｎｅｔ
【０１２３】
[0146]こうした簡略化した式を使用して、ユーザプレス力（Ｆｐｒｅｓｓ）２３３２、磁気力（Ｆｍａｇｎｅｔ）２３３０、ランプ角（α）２３１２、及び摩擦係数（μ）に応じて、面取り部２３２０に作用する力を計算することができる。
【０１２４】
[0147]図示する例示的タッチサーフェスアセンブリ２３００では、ランプ角（α）２３１２は４５度である。（限定としてではなく）単に例示として、ランプ２３１０及び面取り部２３２０のそれぞれは、アセタール樹脂（例えば、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）（商標）ブランドのＤｅｌｒｉｎ（登録商標））から構成される。２つのアセタール樹脂表面に関する摩擦係数（μ）が０．２であることが当業者には知られている。この例のケースでは、面取り部２３２０に対して働くランプ面平行方向の力は、
ランプ下方への移動中：
Ｆｉ＝（．８＊．７１７）＊Ｆｐｒｅｓｓ−Ｆｍａｇｎｅｔ
ランプ上方への移動中：
Ｆｉ＝（１．２＊．７１７）＊Ｆｐｒｅｓｓ−Ｆｍａｇｎｅｔ
【０１２５】
[0148]これらの式を使用して、準備位置及びエンドストップの両方での磁気力に応じて、分離力と復帰力を求めることができる。
分離するために：Ｆｐｒｅｓｓ＞１．７７Ｆｍａｇｎｅｔ（準備位置で）
戻るために：Ｆｐｒｅｓｓ＜１．１８Ｆｍａｇｎｅｔ（エンドストップで）
【０１２６】
[0149]したがって、適切な磁気力（Ｆｍａｇｎｅｔ）２３３０を選択することにより、指定のユーザプレス力（Ｆｐｒｅｓｓ）２３３２を満たすようにシステムを設計することができる。例えば、所望の６０グラムの分離力では、磁気力ベクトルＦｍａｇｎｅｔは約３５グラムでよい。
【０１２７】
例示的コンピューティングシステム及び環境
[0150]図２４に、本明細書で説明する１つ又は複数の実装を（完全に、又は部分的に）実装することのできる適切なコンピューティング環境２４００の一例を示す。例示的コンピューティング環境２４００は、コンピューティング環境の一例に過ぎず、コンピュータ及びネットワークアーキテクチャの使用又は機能の範囲に関する何らかの限定を示唆するものではない。コンピューティング環境２４００が例示的コンピューティング環境２４００に示すいずれか１つの構成要素、又は構成要素の組合せに関する何らかの依存関係又は要件を有すると解釈すべきでもない。
【０１２８】
[0151]本明細書で説明する１つ又は複数の実装は、プロセッサによって実行中の、プログラムモジュールなどのプロセッサ実行可能命令の一般的状況で説明することができる。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行し、特定の抽象データタイプを実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。
【０１２９】
[0152]コンピューティング環境２４００は、コンピュータ２４０２の形態の汎用コンピューティング装置を含む。コンピュータ２４０２の構成要素は、限定はしないが、１つ又は複数のプロセッサ又は処理装置２４０４と、システムメモリ２４０６と、プロセッサ２４０４を含む様々なシステム構成要素をシステムメモリ２４０６に接続するシステムバス２４０８とを含むことができる。
【０１３０】
[0153]システムバス２４０８は、様々なバスアーキテクチャのいずれかを使用するメモリバス又はメモリコントローラ、周辺バス、アクセラレーテッドグラフィックスポート、及びプロセッサ又はローカルバスを含む、任意のいくつかのタイプのバス構造のうちの１つ又は複数を表す。
【０１３１】
[0154]コンピュータ２４０２は通常、様々なプロセッサ可読媒体を含む。そのような媒体は、コンピュータ２４０２によってアクセス可能な任意の入手可能な媒体でよく、揮発性媒体と不揮発性媒体、取外し可能媒体と取外し不能媒体を共に含む。
【０１３２】
[0155]システムメモリ２４０６は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２４１０などの揮発性メモリ、及び／又は読取り専用メモリ（ＲＯＭ）２４１２などの不揮発性メモリの形態のプロセッサ可読媒体を含む。起動中などにコンピュータ２４０２内の要素間で情報を転送する助けとなる基本ルーチンを含む基本入出力システム（ＢＩＯＳ）２４１４が、ＲＯＭ２４１２に格納される。ＲＡＭ２４１０は通常、処理装置２４０４にとって直ちにアクセス可能な、及び／又は処理装置２４０４によって現在演算中のデータ及び／又はプログラムモジュールを含む。
【０１３３】
[0156]コンピュータ２４０２はまた、他の取外し可能／取外し不能な揮発性／不揮発性コンピュータ記憶媒体をも含むことができる。例として、図２４は、取外し不能な不揮発性磁気媒体（図示せず）を読み書きするハードディスクドライブ２４１６と、取外し可能な不揮発性フラッシュメモリデータ記憶装置２４２０（例えば、「フラッシュドライブ」）を読み書きする磁気ディスクドライブ２４１８と、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、他の光媒体などの取外し可能な不揮発性光ディスク２４２４を読み書きする光ディスクドライブ２４２２とを示す。ハードディスクドライブ２４１６、フラッシュドライブ２４１８、及び光ディスクドライブ２４２２はそれぞれ、１つ又は複数のデータ媒体インターフェース２４２６によってシステムバス２４０８に接続される。代替として、ハードディスクドライブ２４１６、磁気ディスクドライブ２４１８、及び光ディスクドライブ２４２２を１つ又は複数のインターフェース（図示せず）によってシステムバス２４０８に接続することができる。
【０１３４】
[0157]ドライブ及び関連するプロセッサ可読媒体は、コンピュータ２４０２のためのプロセッサ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、及び他のデータの不揮発性の記憶を実現する。この例はハードディスク２４１６、取外し可能磁気ディスク２４２０、及び取外し可能光ディスク２４２４を示すが、コンピュータによってアクセス可能なデータを格納することのできる他のタイプのプロセッサ可読媒体（磁気カセット又は他の磁気記憶装置、フラッシュメモリカード、フロッピィディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）又は他の光ストレージ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、電気消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）など）を利用して例示的コンピューティングシステム及び環境を実装することもできることを諒解されたい。
【０１３５】
[0158]ハードディスク２４１６、磁気ディスク２４２０、光ディスク２４２４、ＲＯＭ２４１２、及びＲＡＭ２４１０のうちの少なくとも１つの上に、例としてオペレーティングシステム２４２８、１つ又は複数のアプリケーションプログラム２４３０、他のプログラムモジュール２４３２、及びプログラムデータ２４３４を含む、任意の数のプログラムモジュールを格納することができる。
【０１３６】
[0159]ユーザは、キーボード２４３６、マウス２４３８やタッチパッド２４４０などの１つ又は複数のポインティングデバイスなどの入力装置を通じて、コンピュータ２４０２にコマンド及び情報を入力することができる。他の入力装置２４３８（具体的には図示せず）は、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、カメラ、シリアルポート、スキャナなどを含むことができる。これら及び他の入力装置は、システムバス２４０８に接続される入出力インターフェース２４４２を介して処理装置２４０４に接続されるが、パラレルポート、ゲームポート、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線接続などの他のインターフェース及びバス構造によって接続することができる。
【０１３７】
[0160]ビデオアダプタ２４４６などのインターフェースを介して、モニタ２４４４又は他のタイプのディスプレイ装置もシステムバス２４０８に接続することができる。モニタ２４４４に加えて、他の出力周辺装置は、スピーカ（図示せず）やプリンタ２４４８などの構成要素を含むことができ、入出力インターフェース２４４２を介してコンピュータ２４０２に接続することができる。
【０１３８】
[0161]コンピュータ２４０２は、リモートコンピューティング装置２４５０などの１つ又は複数のリモートコンピュータへの論理接続を使用して、ネットワーク環境で動作することができる。例として、リモートコンピューティング装置２４５０は、パーソナルコンピュータ、ポータブルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークコンピュータ、ピア装置、又は他の共通ネットワークノードなどでよい。リモートコンピューティング装置２４５０は、コンピュータ２４０２に対して、本明細書に記載の要素及び特徴のうちの多く又はすべてを含むポータブルコンピュータとして示される。同様に、リモートコンピューティング装置２４５０は、その上で動作するリモートアプリケーションプログラム２４５８を有することができる。
【０１３９】
[0162]コンピュータ２４０２とリモートコンピュータ２４５０との間の論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）２４５２及び一般の広域ネットワーク（ＷＡＮ）２４５４として示される。そのようなネットワーキング環境は、オフィス、企業全体のコンピュータネットワーク、イントラネット、及びインターネットで一般的なものである。
【０１４０】
[0163]ＬＡＮネットワーキング環境で実装するとき、コンピュータ２４０２は、ネットワークインターフェース又はアダプタ２４５６を介して、有線又は無線のローカルネットワーク２４５２に接続される。ＷＡＮネットワーキング環境で実装するときコンピュータ２４０２は通常、広域ネットワーク２４５４を介して通信を確立する何らかの手段を含む。図示するネットワーク接続は例示的なものであり、コンピュータ２４０２及び２４５０間の通信リンク（複数可）を確立する他の手段を利用できることを諒解されたい。
【０１４１】
[0164]コンピューティング環境２４００と共に示したようなネットワーク環境では、コンピュータ２４０２に対して示したプログラムモジュール、又はその各部分をリモートメモリ記憶装置に格納することができる。
【０１４２】
追加及び代替実装の注記
[0165]本明細書で説明したタッチサーフェスの実装は、主にキーボードのキーに焦点を当てたが、垂直移動に対する平面平行移動応答性を有するレベリングタッチサーフェスの他の実装が利用可能であり、望ましい。例えば、本明細書で説明した新しい技法を実装するタッチサーフェスは、（限定としてではなく、例示のために示す）タッチスクリーン、タッチパッド、ポインティングデバイス、及び人間が触れるヒューマン−マシンインターフェース（ＨＭＩ）を備える任意の装置でよい。適切なＨＭＩ装置の例には、（限定としてではなく、例示として）キーボード、キーパッド、ポインティングデバイス、マウス、トラックボール、タッチパッド、ジョイスティック、ポインティングスティック、ゲームコントローラ、ゲームパッド、パドル、ペン、スタイラス、タッチスクリーン、タッチパッド、フットマウス、ステアリングホイール、ジョグダイアル、ヨーク、方向性パッド、及びダンスパッドが含まれる。
【０１４３】
[0166]本明細書に記載の技法に従って構成されたＨＭＩ装置を利用することのできるコンピューティングシステムの例には、（限定はしないが）携帯電話、スマートフォン（例えば、アイフォーン（ｉＰｈｏｎｅ）（商標））、タブレットコンピュータ（例えば、アイパッド（ｉＰａｄ）（登録商標））、モニタ、コントロールパネル、車両ダッシュボードパネル、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、ネットブックコンピュータ、デスクトップコンピュータ、サーバコンピュータ、ゲーミング装置、電子キオスク、現金自動預払機（ＡＴＭ）、ネットワーク型アプライアンス、ポイントオブセールワークステーション、医用ワークステーション、及び産業ワークステーションが含まれる。
【０１４４】
[0167]例えば、本明細書に記載の技法に従ってタブレットコンピュータ又はスマートフォンのタッチスクリーンを構成することができる。その場合、ユーザは、タッチスクリーンを押すことによって画面上のアイコン又はボタンを選択することができる。それに応答して、タッチスクリーンは、下方及び横方向に動くことができ、ずっと大きな画面の下方移動の印象をユーザに与えることができる。
【０１４５】
[0168]さらに、ラップトップコンピュータが本明細書に記載の技法に従って構成されたタッチパッドを有すると仮定する。他のどんな機械的ボタンも押すことを必要とせずに、ユーザは、タッチパッドを押下することによって画面上のアイコン又はボタンを選択することができる。それに応答して、タッチパッドは、下方及び横方向に平行移動することができ、ずっと大きな画面の下方運動の印象をユーザに与えることができる。代替として、タッチパッドは、付勢されたガイドを横方向に摺動するように押しながら、ほぼ垂直下方に動くだけでよい。
【０１４６】
[0169]いくつかの実装では、例示的タッチサーフェス（例えば、キー、タッチスクリーン、タッチパッド）は不透明でよい。別の実装では、例示的タッチサーフェスは、完全又は部分的に半透明又は透明でよい。
【０１４７】
[0170]以下の米国特許出願について、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
２００９年１０月１５出願の米国特許出願第１２／５８０００２号、
２０１０年５月２４日出願の米国特許仮出願第６１／３４７７６８号、
２０１０年１１月６日出願の米国特許仮出願第６１／４１０８９１号、
２０１０年１２月２２日出願の米国特許出願第１２／９７５７３３号、
２０１１年１月４日出願の米国特許仮出願第６１／４２９７４９号、
２０１１年４月３日出願の米国特許仮出願第６１／４７１１８６号。
【０１４８】
[0171]実装のうちの１つ又は複数は、力感知技術を利用して、ユーザがタッチサーフェス（例えば、キー、タッチサーフェス、タッチスクリーン）をどれほど強く押下するかを検出することができる。
【０１４９】
[0172]他のタッチサーフェス実装及び変形形態の例は、（限定としてではなく、例として）トグルキー、スライダキー、スライダポット、ロータリーエンコーダ又はロータリーポット、ナビゲーションスイッチ／マルチポジションスイッチなどを含むことができる。
【０１５０】
[0173]トグルキー−本明細書で説明するように、トグルキーは、そのベースで枢動するレバー式キーである。トグルキーの実装は、キーホールの両側に相互に引き寄せる磁石を有することができ、その結果、ユーザはトグルを一方の磁石から離すように動かす。これにより、スナップオーバ感が生み出され、所望の位置でトグルが保持される。
【０１５１】
[0174]スライダキー−これは、枢動する代わりに摺動することを除いて、トグルキーと同様である。
【０１５２】
[0175]スライダポット−これは、移動がずっと長いことを除いて、スライダキーと同様である。スライダが動くときにスライダのための移動止めを有することが望ましいことがあり、これを実施するために磁石を使用することができる。こうした地点を画定するために、磁石を端部及び中間で使用することができる。さらに、相異なる強度の磁石を使用して、相異なる触覚応答を与えることができる。
【０１５３】
[0176]ロータリーエンコーダ又はロータリーポット−外周の周りに磁石を使用して、移動止めを設けることができる。実装は、硬い移動止め及び柔らかい移動止めを使用することができる。
【０１５４】
[0177]ナビゲーションスイッチ／マルチポジションスイッチ−これは多方向スイッチである。実装では、すべての方向象限で磁石を使用することができ、スイッチがそれらの間で浮上する。
【０１５５】
[0178]特許請求される主題の精神及び範囲から逸脱することなく、他のタイプの準備／復帰機構を利用できることを諒解及び理解されたい。例えば、代替復帰機構では、タッチサーフェスを上方に押し戻す磁気斥力を使用して、タッチサーフェスをその準備位置に復元することができる。他の代替復帰機構では、磁気力又は電磁気力を使用しないことがある。その代わりに、恐らくは、付勢力又はばね力を使用して、キーをその準備位置に押し、又は引き、タッチサーフェスをその位置に保つことができる。代替機構の例には、（限定はしないが）ばね、弾性バンド、及び触覚ドーム（例えば、ラバードーム、弾性ドーム、金属ドームなど）が含まれる。
【０１５６】
[0179]さらに、複数の機構を使用して、復帰機能と準備機能を別々に実施することができる。例えば、一機構が、タッチサーフェスをその準備位置に保持することができ、別の機構が、タッチサーフェスをその準備位置に戻すことができる。
【０１５７】
[0180]同様に、特許請求される主題の精神及び範囲から逸脱することなく、他のタイプのレベリング／平面平行移動機構を利用できることを諒解及び理解されたい。例えば、代替レベリング／平面平行移動機構が、ランプなしでのタッチサーフェスのレベリング、及び／又はランプ又は磁気力若しくは電磁気力の使用なしでの、垂直運動から平面平行移動をもたらすことができる。
【０１５８】
[0181]代替レベリング／平面平行移動機構の例には、（限定はしないが）４棒リンク機構及びリブアンドグルーブ機構が含まれる。４棒リンク機構では、タッチサーフェスが上端バーとして働き、ベースが下端バーとなる。タッチサーフェスが押下されるとき、タッチサーフェスの揺れを下方及び１つの平面方向に制限するように機構が構成される。リブアンドグルーブ機構では、タッチサーフェスは、ポディウムの溝の傾斜経路に沿って進むリブを有する。溝の密閉経路は、Ｚ方向移動及び平面方向移動の成分を有する。もちろん、タッチサーフェスは溝を有することができ、ポディウムはリブを有する。
【０１５９】
[0182]さらに、複数の機構を使用して、こうした機能を実施することができる。例えば、一機構が、タッチサーフェスをレベリングし、別の機構が、タッチサーフェスを平面平行移動させることができる。
【０１６０】
[0183]例示的実装の上記の説明では、説明のために、本発明をより良く説明するために、特定の数字、材料、構成、及び他の詳細を述べた。しかし、本明細書で説明した例示的な詳細とは異なる詳細を使用して、特許請求される発明を実施できることは当業者には明らかであろう。別の場合には、例示的実装の説明を明確にするために、周知の特徴が省略又は簡略化される。
【０１６１】
[0184]本発明者らは、記載の例示的実装が主に例となることを意図する。本発明者らは、こうした例示的実装が添付の特許請求の範囲を限定することを意図しない。むしろ、本発明者らは、特許請求される発明が、現在又は将来の技術と共に、別の方式でも実施及び実装できることを企図している。
【０１６２】
[0185]さらに、本明細書では、「例示的」という語は、例、実例、又は例示としての働きを意味するために使用される。本明細書で「例示的」として説明される任意の態様又は設計は、必ずしも他の態様又は設計よりも好ましい、又は有利であると解釈すべきではない。むしろ、例示的という語の使用は、概念及び技法を具体的に提示することを意図する。例えば、「技法」という用語は、本明細書で説明される文脈で示される１つ又は複数の装置、機器、システム、方法、製品、及びコンピュータ可読命令のうちの少なくとも１つを指すことがある。
【０１６３】
[0186]本願では、「又は」という用語は、排他的な「又は」ではなく、包含的な「又は」を意味するものとする。すなわち、別段に明記され、又は文脈から明らかでない限り、「ＸがＡ又はＢを利用する」は、自然包含的置換のいずれかを意味するものとする。すなわち、ＸがＡを利用し、ＸがＢを利用し、又はＸがＡとＢをどちらも利用する場合、上記の場合のいずれかの下で「ＸはＡ又はＢを利用する」が満たされる。さらに、本願及び添付の特許請求の範囲で使用される冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、別段に明記され、又は文脈から単数形を対象とすることが明らかでない限り、一般には「１つ又は複数」を意味するように解釈すべきである。
実装の特徴、態様、機能など
【０１６４】
[0187]以下の列挙される段落は、本明細書で説明する技法による方法、システム、装置などの例示的な非排他的な説明を提示する。
【０１６５】
Ａ．キーに対して人間がＺ方向の力を与える間に横方向平行移動が与えられるタッチサーフェス（例えば、キー）（特に、そのような横方向移動が何らかの種類のモータによって引き起こされないとき）。
【０１６６】
Ａ１．磁気斥力及び／又は引力が横方向移動を与える、段落Ａのタッチサーフェス。
【０１６７】
Ａ２．下向きの力に応答して複数のランプが横方向移動を与える、段落Ａのタッチサーフェス。
【０１６８】
Ｂ．キーのその準備位置でのカンチレバー式保持（特に、保持が磁気引力によるとき）。
【０１６９】
Ｃ．キーを横方向にその準備位置に保持すること（例えば、キーホール１３１２の内部が（例えば、磁気引力により）キーをそれに対して保持する）。
【０１７０】
Ｄ．（キープレス及びキー解放に応答するキーの上方／下方運動である）Ｚ方向移動中にキーに横方向移動をもたらすための磁気斥力又は引力。
【０１７１】
Ｅ．キーをその元の位置に戻すための磁気引力−その引力は、キーの横方向及びＺ方向の両方の移動をもたらすことができる。
【０１７２】
Ｆ．２つ以上のポディウム磁石の積み重ね、交互となる極構成。
【０１７３】
Ｇ．キープレス中のキーの横方向平行移動を可能にするための、キー受け空洞（例えば、キーホール１３１２）の構成、及び一緒にはめ込まれるキーの形状。
【０１７４】
Ｈ．バックライティング構成−透明又は半透明キーの下の照明要素
【０１７５】
Ｉ．（Ｚ方向移動中にキーの多横方向運動（例えば、Ｘ又はＹ方向の前後）を与えるための）極が交互となる複数の（３＋）磁石の積重ねのための代替磁石構成。
【０１７６】
Ｊ．そのような代替磁石構成は、Ｚ方向移動中にキーの多ベクトル横方向平行移動（例えば、Ｘ方向とＹ方向の両方）を与えるために、キー受け空洞（例えば、キーホール１３１２）の周りに分散する磁石の配列を含むことができる。
【０１７７】
Ｋ．キーに対するレベリング及びＺ方向−横方向の力変換の両方を実施するための、ポディウムとキーの間の複数のランプ対。
【０１７８】
Ｌ．タッチサーフェスの垂直移動に対する平面平行移動応答性によって、ユーザに対して満足の行くキープレス触覚体験を与えるように構成された少なくとも１つのタッチサーフェスを備える装置。
【０１７９】
Ｍ．触覚モータなしにユーザに対して満足の行くキープレス触覚体験を与えるように構成された少なくとも１つのタッチサーフェスを備える装置。
【０１８０】
Ｎ．能動的アクチュエータなしにユーザに対して満足の行くキープレス触覚体験を与えるように構成された少なくとも１つのタッチサーフェスを備える装置。
【０１８１】
Ｏ．ユーザによるサーフェスとの接触によって与えられた単一ベクトル力に応答して多ベクトル式に平行移動するように構成された少なくとも１つのタッチサーフェスを備える装置。
【０１８２】
Ｐ．タッチサーフェスがキー又はタッチスクリーンである、段落Ｌ〜Ｏの装置。
【０１８３】
Ｑ．タッチサーフェスが透明又は半透明である、段落Ｌ〜Ｏの装置。
【０１８４】
Ｒ．その中のホールを画定するポディウムであって、１つ又は複数のポディウム磁石が、１つ又は複数のポディウム磁石の少なくとも１つの極をホールの内部に磁気的に露出するようにポディウムに装着される、ポディウムと、
ホールにはめ込まれ、ホールの上及び／又はホール内で静止されるように形成されたタッチサーフェスであって、１つ又は複数のタッチサーフェス磁石が、１つ又は複数のタッチサーフェス磁石の少なくとも１つの極を磁気的に露出するようにタッチサーフェスに装着され、１つ又は複数のタッチサーフェス磁石の露出した極が、１つ又は複数のポディウム磁石の露出した極の反対である、タッチサーフェスと
を備えるヒューマン−コンピュータ対話装置であって、
１つ又は複数のタッチサーフェス磁石の露出した極と、１つ又は複数のポディウム磁石の露出した極との間の磁気結合が、ポディウムのホールの上及び／又はホール内でタッチサーフェスを静止させるヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１８５】
Ｓ．タッチサーフェスがキー又はタッチスクリーンである、段落Ｒに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１８６】
Ｔ．タッチサーフェスが透明又は半透明である、段落Ｒに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１８７】
Ｕ．タッチサーフェスがポディウムのホールの上及び／又はホール内でカンチレバー式に静止される、段落Ｒに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１８８】
Ｖ．１つ又は複数のタッチサーフェス磁石の露出した極と、１つ又は複数のポディウム磁石の露出した極との間の磁気結合が、典型的なキープレスの下向きの力がタッチサーフェスに加えられるときに解放されるように構成される、段落Ｒに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１８９】
Ｗ．１つ又は複数のタッチサーフェス磁石の露出した極と、１つ又は複数のポディウム磁石の上側の極との間の磁気結合が、キープレスの下向きの力が解放された後に復元される、段落Ｖに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１９０】
Ｘ．磁気結合の復元が、その静止位置まで上方と横方向の両方でタッチサーフェスを戻す、段落Ｗに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１９１】
Ｙ．ポディウム及び／又はタッチサーフェスが、タッチサーフェスに加えられた下向きの力の少なくとも一部の向きを変え、キーの下方移動中にキーを横方向に動かす１つ又は複数の構造を含む、段落Ｒに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１９２】
Ｚ．ポディウム磁石が、積み重ねた方式で構成された少なくとも２つの磁石を含み、その結果、上側の磁石が、タッチサーフェスの磁石の露出した極に結合された露出した極を有し、下側の磁石が、上側の磁石の露出した極とは反対の極性である、それ自体の露出した極を有する、段落Ｒに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１９３】
ＡＡ．１つ又は複数のタッチサーフェス磁石の露出した極と１つ又は複数のポディウム磁石の下側の極との間における同極同士の磁気斥力が、ポディウム内のホールへのタッチサーフェスの下方移動中にタッチサーフェスを横方向に押す、段落Ｚに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１９４】
ＢＢ．下向きの力がキーに加えられるときにキーを受けるように構成された空洞の上に静止されるカンチレバー式キーを備えるヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１９５】
ＣＣ．下向きの力がタッチサーフェスに加えられるときにタッチサーフェスを受けるように構成された空洞の上に静止される磁気的に結合されたカンチレバー式タッチサーフェスを備えるヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１９６】
ＤＤ．タッチサーフェスがキー及び／又はタッチスクリーンである、段落ＣＣに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１９７】
ＥＥ．下向きの力がタッチサーフェスを空洞内に動かした後に空洞内の解放されたタッチサーフェスを磁気的に反発させるようにさらに構成される、段落ＣＣに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１９８】
ＦＦ．タッチサーフェスを受けるように構成された空洞の上に静止されるタッチサーフェスを備えるヒューマン−コンピュータ対話装置であって、タッチサーフェスの側壁が、空洞の内壁に磁気的に結合されるヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０１９９】
ＧＧ．その中に空洞が画定されたポディウムと、
空洞の上に静止されるタッチサーフェスであって、下向きの力がタッチサーフェスに加えられ、タッチサーフェスが空洞内に動かされるとき、空洞にはめ込まれるように構成されるタッチサーフェスと、
ポディウム及びタッチサーフェスのそれぞれに動作可能に結合された２つ以上の磁石であって、下向きの力がタッチサーフェスに加えられ、タッチサーフェスが空洞内に動かされるとき、タッチサーフェスに対して横方向移動をもたらすように構成される磁石と
を備えるヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０２００】
ＨＨ．横方向移動が２つ以上の磁石間の磁気斥力によって与えられる、段落ＧＧに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０２０１】
ＩＩ．横方向移動が２つ以上の磁石間の磁気引力によって与えられる、段落ＧＧに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０２０２】
ＪＪ．横方向移動が複数の横方向の移動を含む、段落ＧＧに記載のヒューマン−コンピュータ対話装置。
【０２０３】
ＫＫ．下向きの力がタッチサーフェスに加えられるとき、タッチサーフェスを受けるように構成された空洞の上及び／又は空洞内で静止される磁気的に結合されたタッチサーフェスに対する下向きの力を受けること、
下向きの力を受けたことに応答して、タッチサーフェスを静止させる磁石結合を解放すること、
タッチサーフェスが空洞内に下降するとき、タッチサーフェスに対して横方向平行移動をもたらすこと
を含む受動的平行移動応答性の方法。
【０２０４】
ＬＬ．十分な力の解放に応答して、タッチサーフェスを空洞上及び／又は空洞内のその元の静止位置に戻すことをさらに含む、段落ＫＫに記載の受動的平行移動応答性の方法。
【０２０５】
ＭＭ．下向きの力を受けたことに応答して、タッチサーフェスの回転を制限することをさらに含む、段落ＫＫに記載の受動的平行移動応答性の方法。
【０２０６】
ＮＮ．ユーザが押下するようにユーザに提示されるキーと、
キーに動作可能に関連付けられるレベリング機構であって、キーの回転を防止するようにキーを制限するように構成されるレベリング機構と、
キーに動作可能に関連付けられるダイアゴナル運動付加機構であって、キーを押下したままに保つのに十分なほどの力によるユーザの押下及び／又はその力の除去に応答して、キーが垂直方向に移動する間にキーに対してダイアゴナル運動を与えるように構成されるダイアゴナル運動付加機構と
を備えるキーアセンブリ。
【０２０７】
ＯＯ．ユーザが押下するようにユーザに提示されるタッチパッドと、
タッチパッドに動作可能に関連付けられるレベリング機構であって、タッチパッドの回転を防止するようにタッチパッドを制限するように構成されるレベリング機構と、
タッチパッドに動作可能に関連付けられる付勢されたガイド機構であって、タッチパッドのほぼ垂直な下方移動中にタッチパッドによって押されることに応答して、横方向に摺動するように構成され、タッチパッドにその元の位置へと上方に戻ることを促すようにさらに構成される付勢されたガイド機構と
を備えるタッチパッドアセンブリ。
【０２０８】
ＰＰ．ヒンジ式蓋／画面と、
それぞれのキーがキーを受けるためのキーの下のそれ自体のキーホールを有する、磁気的に静止されるキーを備えるキーボードであって、ヒンジ式蓋／画面に対向するキーボードと、
磁気的に静止されたキーをそれぞれのキーホール内に後退させるように構成されたキー保持システムであって、蓋／画面の閉鎖指示に応答してキーを後退させるキー保持システムと
を備えるラップトップコンピュータ。
【０２０９】
ＱＱ．キーボードシャーシと、
キーボードシャーシによって支持される複数のキーアセンブリであって、各キーアセンブリが、
ユーザが押下するようにユーザに提示されるキーと、
キーに動作可能に関連付けられるレベリング機構であって、キーがユーザによって押下される間、キーをレベリングの向きに制限するように構成されるレベリング機構と、
キーに動作可能に関連付けられる平面平行移動機構であって、キーがユーザによって押下されるにつれてキーが下方に移動する間、キーを平面平行移動させるように構成される平面平行移動機構と
を備えるキーアセンブリと
を備えるキーボード。
【０２１０】
ＲＲ．段落ＱＱ．に記載のキーボードを備えるコンピューティングシステム。
【０２１１】
ＳＳ．ユーザがタッチサーフェスを押下することによってタッチサーフェスを通じて少なくとも部分的にヒューマン−コンピュータ対話を可能にするようにユーザに提示されるタッチサーフェスと、
タッチサーフェスに動作可能に関連付けられる平行移動機構であって、タッチサーフェスの回転を防止するようにタッチサーフェスを制限するが、タッチサーフェスを押下するユーザからの下向きの力に応答して平行移動を可能にするように構成される平行移動機構と
を備えるヒューマン−マシン対話（ＨＭＩ）装置。
【０２１２】
ＴＴ．ユーザがタッチサーフェスを押下するにつれてタッチサーフェスが下方に移動する間のタッチサーフェスのぐらつき、振動、及び傾動のうちの少なくとも１つを改善及び／又は解消するように、平行移動機構が、タッチサーフェスの下及び／又はタッチサーフェスの周りに配置された複数の支持体を含む、段落ＳＳに記載のＨＭＩ装置。
【０２１３】
ＵＵ．平行移動機構が、タッチサーフェスの下面の周囲に沿って、タッチサーフェスの外周に沿って、及びタッチサーフェスの周囲の外側のうちの少なくとも１つに配列された複数の支持体を含む、段落ＳＳに記載のＨＭＩ装置。
【０２１４】
ＶＶ．ユーザがタッチサーフェスを押下するにつれてタッチサーフェスが下方に移動する間、平行移動機構が、タッチサーフェスを平面平行移動させるように構成される、段落ＳＳに記載のＨＭＩ装置。
【０２１５】
ＷＷ．平行移動機構がタッチサーフェスの下面の周囲に沿って、タッチサーフェスの外周に沿って、及びタッチサーフェスの周囲の外側のうちの少なくとも１つに配列された複数のランプを含む、段落ＳＳに記載のＨＭＩ装置。
【０２１６】
ＸＸ．平行移動機構が４棒リンク機構を含み、硬質サイドバーがタッチサーフェスの両端に蝶着され、さらにタッチサーフェス下のベースに蝶着される、段落ＳＳに記載のＨＭＩ装置。
【０２１７】
ＹＹ．平行移動機構がリブアンドグルーブ機構を含み、タッチサーフェスの１つ又は複数のリブが、垂直に移動するときにタッチサーフェスがその中で下降する空洞を画定する構造の１つ又は複数の溝の中を進む、段落ＳＳに記載のＨＭＩ装置。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ−７Ｂ】
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【図８Ａ−８Ｂ】
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【図９Ａ−９Ｂ】
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【図１０Ａ−１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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