【专利解密】苹果公司最新公开：键帽、键帽设计
【嘉德点评】苹果公司发明的耐用型键盘和键帽 ， 通过采用多层的叠加式设计 ， 分为保护外壳、字形和基底 ， 这样的设计既使得键帽具有结实耐用的特点 ， 可以保护键帽上的字形不会被磨损 ， 同时透明外壳的设计也使得键盘具有耐脏耐用性 ， 从键帽的整体结构来看也较为美观！
集微网消息 ， 近日 ， 苹果正式推出了13英寸新MacBookPro笔记本 ， 与上代产品相比 ， 13英寸新MacBookPro整体变化不大 ， 主要升级了英特尔十代酷睿处理器 ， 键盘换成剪刀式结构的妙控键盘 。
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一直以来 ， 13英寸MacBookPro都是苹果最好的笔记本之一 ， 但用户对蝶式键盘的反馈不是特别好 ， 一定程度也影响了MacBookPro的口碑 。 所以这次13英寸MacBookPro并未如预期的那样将13英寸屏幕升级到14英寸 ， 而是将升级重点放在了键盘和配置上 。 与新款MacBookAir一样 ， 新款13英寸MacBookPro取消了蝶式键盘 ， 转而使用带有传统剪刀式开关键的妙控键盘 。
而苹果对于键盘以及键帽的研发也从未停下过脚步 ， 笔记本电脑令人喜欢的外部外观常常难以与市场对先进功能性、改善的耐久性、按键定义以及减小的厚度和重量的需求相匹配 。 一些美观的材料可能并不足够耐用以包括在设备外壳或其他部件中 ， 而其他美观的材料可能妨碍笔记本电脑的功能 ， 一些美观材料易碎、刚性、或难以制造成具有期望表面特征的键帽 。
为了解决这样的问题 ， 苹果公司在19年6月10日申请了一项名为“键帽和键盘”的发明专利（申请号：201920894722.4） ， 申请人为苹果公司 。
根据目前该专利公开的专利资料 ， 让我们一起来看看这项键盘和键帽的发明专利吧 。
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如上图所示为我们常用的笔记本电脑的等轴视图 ， 为了更好的理解该专利中的术语 ， 我们首先介绍该笔记本电脑在专利中的结构描述 ， 电子设备100为主体 ， 主要包含键盘102 ， 键盘包括具有在被用户压下时移动的键帽103或按钮帽的按键机构或组件 。 笔记本电脑将键盘固定在外壳104内 ， 外壳还包含显示器106和触控板108 。
外壳包括支承显示器的上部外壳110和支承键盘和触控板的基座外壳112 ， 上部外壳和基座外壳可以在铰链114处接合 ， 上部外壳可以围绕该铰链相对于基座外壳旋转 ， 这也就是我们常用笔记本可以进行开合的物理结构基础 。 今天我们着重来看看其中的键盘及键帽结构 。
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【【专利解密】苹果公司最新公开：键帽、键帽设计】如上图所示为该专利中的键帽等轴视图 ， 键帽包括透明主体202、中间层204和载体主体206 。 透明主体处于最顶层 ， 用户在使用时直接接触 ， 透明主体一般选用透明或半透明材料 ， 例如玻璃、浮法玻璃等材料 。
为何要采用这样的分层式设计 ， 在最顶层加上一层透明层呢？这是因为在透明主体中所使用的材料可以耐受数百万次使用循环而不会发生褪色、颜色等的损耗 。 同时透明主体选用较为耐用的材料 ， 也可以防止键帽发生划痕或破碎 。 另外 ， 由于透明主体覆盖键帽的字形 ， 因此字形可以受到保护而免受磨损或褪色 。
顶点面208一般采用平滑或者略带凹曲率的设计 ， 可以在中心点212与两个凸起外边缘214、216之间具有连续的半径R 。 因此 ， 顶表面具有在用户以非垂直角度向下按压时或在用户在中心点与凸起外边缘之间的表面处向下按压时 ， 将用户的手指朝向键帽的中心引导的平缓勺形 ， 这样的凹形形状可以帮助改善打字舒适性和效率 。
具体可以看下图的剖面图 ， 可以看到一个非常明显的弧形 。 顶表面具有基本上筒勺状曲率 ， 在平行于中心Y轴线的方向上没有曲率 ， 而沿垂直于Y轴的方向弯曲 ， 因此也被称为具有“Y柱形”凹度、曲率或勺形 ， 因为柱形形状沿Y轴延伸 ， 这意味着键帽的曲率的柱轴是将键帽分成横向侧的顶表面的对称线 。
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每种类型的曲率可以影响键帽的感觉、外观和按键定义：例如具有Y柱形凹度的顶表面可以在左右横向相邻键帽之间提供更显著的按键定义；具有X柱形凹度的顶表面可以在前后横向相邻键帽之间提供更显著的按键定义 。
在每种情况下都可以提供改善的按键定义 ， 因为相邻键帽中每一个上的凸起边缘彼此相邻 ， 并且用户可以容易地在键帽彼此相邻的地方感觉到相对于两个相邻平坦表面的峰 。
键帽的中间层定位在透明主体和载体主体之间 ， 中间层称为光阻层 ， 由光阻材料构成 。 中间层中具有字形 ， 就是我们平时在电脑上看到的键盘上的提示性字符 。 字形被形成为穿过中间层的开口或孔隙 ， 因此中间层采用不透明材料 ， 具有限定字形形状的穿过不透明材料的字形窗口或孔隙 。
最后 ， 载体主体206附接到透明主体和中间层的塑性可模制材料 ， 载体主体具有被配置为将键帽连接到用于键帽的稳定器、可塌缩弹片、弹簧、钩、联接件等 。 这样的结构设计对载体主体是有利的 ， 因为塑性和类似材料更容易模制成小的精细形状 ， 同时保持耐用并且不受到破裂或断裂 。 因此 ， 载体主体通常采用耐用基材 ， 更平滑更光亮的耐用透明主体附接到耐用基材上 。
以上就是苹果公司发明的耐用型键盘和键帽 ， 通过采用多层的叠加式设计 ， 分为保护外壳、字形和基底 ， 这样的设计既使得键帽具有结实耐用的特点 ， 可以保护键帽上的字形不会被磨损 ， 同时透明外壳的设计也使得键盘具有耐脏耐用性 ， 从键帽的整体结构来看也较为美观！
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（校对/holly）
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