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蘋果微軟新專利申請案揭露 新一代筆電鍵盤和滑鼠發展方向

關鍵字:鍵盤輸入滑鼠專利申請
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科技產業資訊室 (iKnow) 發表於 2016年4月21日
依據最近公開的蘋果微軟專利內容,我們可以一窺這兩家科技大廠對未來新一代筆電鍵盤和滑鼠的可能發展方向,和傳統的鍵盤滑鼠有著截然不同的設計,令人耳目一新。
 
Apple - US20160098107沒有設置實體鍵盤的筆記型電腦
 
在EPO網頁中, CN205038595U 和US20160098107被歸納為同一個專利家族, 兩件專利都揭露了圖2 “具有透光微孔的觸控區域” 基本架構實施例:  
 
在筆電C殼觸控區域104下方設置光源導光板218和手指觸控感測層204, 並在C殼上設置微孔220, 讓使用者能透過微孔220觀察到下方背光。



在CN205038595U專利中, 筆記型電腦還是設置有實體鍵盤108, “具有透光微孔的觸控區域” 僅設置在實體鍵盤108下方, 也就是傳統設置觸控板處。



如 CN ’595專利圖6B~7B所示, 利用光源選擇性地照明特定微洞220而形成 “觸控區域” 外緣的邊界線232. 而使用者藉由兩手指定義 “觸控區域” 左右邊界, 可以改變 “觸控區域” 的大小或位置.  同時該邊界線232也會同時對應著自動調整大小與位置, 動態地告訴使用者目前 “觸控區域” 的範圍。

    


但在US20160098107專利中, Apple 又做了更大膽創新的設計,筆記型電腦C殼上表面完全未設置任何實體鍵盤, 反而是加大 “具有透光微孔的觸控區域” 面積, 使其涵蓋了筆電C殼上方超過 80% 的面積, 而分布在四塊區域中。
 


如 US ’107專利圖11~12所示, 在模擬傳統鍵盤和觸控板模式中, 利用光源選擇性地照明特定微洞220而形成鍵盤的邊界線240, 觸控板邊界線250, 每個按鍵鍵帽邊界線242, 以及每個鍵帽上的文字246.   如此藉由視覺回饋, 讓使用者正確地辨識出每個字元鍵帽所在位置, 讓使用者的打字輸入動作能更順利地完成。

  

如 US ’107專利圖13~15所示, 若使用者目前操作無需輸入文字, 也可以變換模式省略掉傳統鍵盤區遇, 只留下大方向鍵或大觸控板, 讓使用者操作更加便利。

 

不過目前上述Apple專利中尚未揭露這些觸控面板是否提供若干鍵帽上下運動行程*註一 (手指按壓字鍵處不是保持固定高度完全不向下運動, 減少使用者手指按壓時所承受的衝擊力);若使用者在觸控板上打字時, Apple也能夠讓使用者獲得與實體鍵盤相似的體驗,那上述觸控鍵盤的普及就能早日到來。

註一: Apple 曾在2015 1Q推出蝴蝶架構 butterfly mechanism 按鍵, 號稱更加穩定; 但使用者試用後多認為鍵帽上下移動行程小, 手感僵硬, 使用者體驗欠佳。 
 
http://www.theverge.com/2015/3/9/8173685/macbook-retina-display-usb-type-c-hands-on-video   "Although Apple says that it has created an all new butterfly mechanism to make typing feel great, the keys felt fairly stiff to me, with such little travel that I wasn't sure if I was really typing."

Microsoft - US 20160077587取代滑鼠輸入裝置的智能環 Smart Ring
 
針對新一代的穿戴式裝置 (如: 智慧型眼鏡,手環和智慧型手錶), 因為其螢幕尺寸有限難以設置觸控面板, 或操作環境受限無法提供一可操作滑鼠或設置鍵盤的平面; 使得傳統用戶輸入裝置,鍵盤, 觸控板和鼠標均不合適。微軟可能因此想開發新一代3D輸入裝置智能環。
 
如 US ’587專利圖2所示, 微軟所揭櫫的新構想是智能環, 配戴在使用者食指的第一指節上; 該智能環可偵測使用者食指第二指節是伸直張開或彎曲收縮, 藉由判斷第二指節與第一指節的間距, 來操作螢幕上游標Y軸方向上的移動。
 
如圖2第一例所示, 當使用者食指伸直張開時, 第二指節與第一指節的間距最大d1, 則代表控置游標到螢幕最上方位置 (即Y軸的最大值), 如圖1第一例所示位置。

 

如圖2第二例所示, 當使用者食指彎曲收縮時, 第二指節與第一指節的間距變小為d2, 則代表控置游標往螢幕下方移動 (即朝Y軸負方向移動), 如圖1第二例所示。

 

當然要控制游標位置, 除了Y軸方向輸入外, 還要X軸方向的輸入. 如 US ’587專利圖3所示, 當使用者食指向右轉動, 該智能環可偵測使用者食指指尖相對於使用者手腕部或食指根部轉動的方向和角度, (a) 先判斷食指是順時針轉動或逆時針轉動, 決定游標是朝X軸正或負方向運動; (b) 然後再依據轉動的角度Ø來決定游標在X軸方向上的移動量。



至於如何模擬按壓滑鼠左鍵或右鍵, 該份專利說明書中並未明確揭露, 但已經揭露食指中指兩隻手指可以同時配戴兩個智能環; 筆者認為微軟應該會利用兩個智能環組合後就可以產生按壓滑鼠左鍵或右鍵的動作. 例如: 食指彎曲中指伸直等於按壓左鍵, 食指伸直中指彎曲等於按壓右鍵, 食指中指同時伸直/彎曲代表Y軸輸入, 食指中指保持相同姿態而同時左右轉動代表X軸輸入…. 諸多排列組合, 相信微軟應該會找出合乎邏輯, 能讓使用者輕鬆記憶的操作手勢。
 
而除了控制螢幕游標外, 微軟也揭露和其他設備 (如: 智慧型手錶,智慧型電視,全像眼鏡,平板電腦 或電子白板) 連線操作範例。
 
如圖5所示:當智能環與智慧型手機連線後,若使用者想要拒絕接聽來電時,使用者無需從褲子後口袋拿出手機,只要彎曲食指執行特定的手勢給智能環偵測,智慧型手機就會掛斷來電。


 

如圖6所示:當智能環與電子白板及類似Xbox Kinet的景深偵測器610連線後,若使用者想要在電子白板上書寫時,智能環提供X-Y平面上的游標輸入, 而景深偵測器610提供Z軸方向的使用者食指位置, 筆者推論:將智能環結合額外的Z軸方向位置資訊, 則電子白板控制器據此可判斷使用者何時手指是貼近電子白板, 意欲開始書寫, 何時手指是遠離白板停止書寫。



綜觀微軟此篇專利,大致揭露出智能環運作的基本原理架構,但應仍有諸多商品化量產瓶頸需要克服,且讓我們拭目以待微軟何時能推出此項新產品問世。(1498字)



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