узел клавиатуры для портативного терминала

Формула изобретения

1. Узел клавиатуры, содержащий

клавиатуру, имеющую по меньшей мере один эластичный слой и по меньшей мере одну кнопку на эластичном слое; и

в котором эластичный слой дополнительно содержит по меньшей мере один нажимной выступ, обращенный к волноводу,

волновод для передачи и направления света, при этом волновод размещен под эластичным слоем и имеет по меньшей мере один отражающий элемент для отражения света к соответствующей кнопке, и при этом волновод содержит по меньшей мере один набор оптических волокон,

переключающую подложку под волноводом, имеющую по меньшей мере один переключатель, сформированный на ее верхней поверхности, который обращен к выступу, причем при нажатии кнопки, часть волновода деформируется по направлению к переключающей подложке, активируя переключатель.

2. Узел по п.1, в котором переключающая подложка содержит печатную плату и по меньшей мере один лист с куполами, расположенный на печатной плате.

3. Узел по п.1, в котором наборы оптических волокон расположены по меньшей мере на одном переключателе.

4. Узел по п.1, в котором переключающая подложка дополнительно содержит множество поддерживающих выступов, позволяющих крепить волновод к переключающей подложке.

5. Узел по п.1, в котором на нижней поверхности волновода выполнен отражающий элемент.

6. Узел по п.1, в котором плотность по меньшей мере одного отражающего элемента задана различной в разных положениях по меньшей мере одного отражающего элемента для равномерного освещения множества кнопок.

7. Узел по п.1, в котором отражающие элементы вызывают диффузное отражение части света, передаваемого в волноводе.

8. Узел по п.2, в котором печатная плата выполнена гибкой.

9. Узел по п.1, в котором переключатель содержит проводящий контактный элемент и проводящий купол, покрывающий контактный элемент.

10. Узел по п.2, в котором по меньшей мере одно светоизлучающее устройство установлено на верхней поверхности печатной платы со своей светоизлучающей поверхностью обращенной к боковой поверхности волновода.

11. Узел клавиатуры, содержащий

клавиатуру, имеющую по меньшей мере один эластичный слой и по меньшей мере одну кнопку на эластичном слое, и

причем эластичный слой дополнительно содержит по меньшей мере один нажимной выступ, обращенный к волноводу,

волновод для передачи и направления света, при этом волновод размещен под эластичным слоем и имеет по меньшей мере один отражающий элемент для отражения света к соответствующей кнопке,

причем волновод содержит по меньшей мере одну пластину световода,

переключающую подложку под волноводом, имеющую по меньшей мере один переключатель, соответствующий соответствующей кнопке, причем при нажатии кнопки, часть волновода деформируется по направлению к переключающей подложке, активируя переключатель.

12. Узел по п.11, в котором по меньшей мере одна пластина световода выполнена из поликарбонатной смолы или акриловой смолы.

13. Узел по п.11, в котором на нижней поверхности волновода выполнен отражающий элемент.

14. Узел по п.11, в котором по меньшей мере одна пластина световода выполнена плоской.

15. Узел по п.11, в котором плотность по меньшей мере одного отражающего элемента задана различной в разных положениях по меньшей мере одного отражающего элемента для равномерного освещения множества кнопок.

16. Узел по п.11, в котором отражающие элементы вызывают диффузное отражение части света, передаваемого в волноводе.

17. Узел по п.11, в котором переключающая подложка содержит печатную плату и по меньшей мере один лист с куполами.

18. Узел по п.17, в котором печатная плата выполнена гибкой.

19. Узел по п.11, в котором переключатель содержит проводящий контактный элемент и проводящий купол, покрывающий контактный элемент.

20. Узел по п.17, в котором по меньшей мере одно светоизлучающее устройство установлено на верхней поверхности печатной платы со своей светоизлучающей поверхностью обращенной к боковой поверхности волновода.

21. Портативный беспроводной коммуникационный терминал, содержащий

клавиатуру, имеющую по меньшей мере один эластичный слой и по меньшей мере одну кнопку на эластичном слое, и

причем эластичный слой дополнительно содержит по меньшей мере один нажимной выступ, обращенный к волноводу,

волновод для передачи и направления света, при этом волновод размещен под эластичным слоем и имеет по меньшей мере один отражающий элемент для отражения света к соответствующей кнопке, и

при этом волновод содержит по меньшей мере один набор оптических волокон,

переключающую подложку под волноводом, имеющую по меньшей мере один переключатель, соответствующий соответствующей кнопке, причем при нажатии кнопки, часть волновода деформируется по направлению к переключающей подложке, активируя переключатель.

22. Терминал по п.21, в котором переключающая подложка содержит печатную плату и по меньшей мере один лист, расположенный на печатной плате.

23. Терминал по п.21, в котором наборы оптических волокон расположены на по меньшей мере одном переключателе.

24. Терминал по п.21, в котором переключающая подложка содержит множество поддерживающих выступов, позволяющих крепить волновод к переключающей подложке.

25. Терминал по п.21, в котором на нижней поверхности волновода сформирован отражающий элемент.

26. Терминал по п.21, в котором плотность по меньшей мере одного отражающего элемента задана различной в разных положениях по меньшей мере одного отражающего элемента для равномерного освещения множества кнопок.

27. Терминал по п.21, в котором отражающие элементы вызывают диффузное отражение части света, передаваемого в волноводе.

28. Терминал по п.22, в котором печатная плата выполнена гибкой.

29. Терминал по п.21, в котором переключатель содержит проводящий контактный элемент и проводящий купол, покрывающий контактный элемент.

30. Терминал по п.22, в котором по меньшей мере одно светоизлучающее устройство установлено на верхней поверхности печатной платы со своей светоизлучающей поверхностью обращенной к боковой поверхности волновода.

31. Портативный беспроводной коммуникационный терминал, содержащий

клавиатуру, имеющую по меньшей мере один эластичный слой и по меньшей мере одну кнопку на эластичном слое, и

причем эластичный слой дополнительно содержит по меньшей мере один нажимной выступ, обращенный к волноводу,

причем эластичный слой дополнительно содержит по меньшей мере один нажимной выступ,

волновод для передачи и направления света, при этом волновод размещен под эластичным слоем и имеет по меньшей мере один отражающий элемент для отражения света к соответствующей кнопке, и

причем волновод содержит по меньшей мере одну пластину световода,

переключающую подложку под волноводом, имеющую по меньшей мере один переключатель, соответствующий соответствующей кнопке, причем при нажатии кнопки, часть волновода деформируется по направлению к переключающей подложке, активируя переключатель.

32. Терминал по п.31, в котором по меньшей мере одна пластина световода выполнена из поликарбонатной смолы или акриловой смолы.

33. Терминал по п.31, в котором на нижней поверхности волновода сформирован отражающий элемент.

34. Терминал по п.31, в котором по меньшей мере одна пластина световода выполнена плоской.

35. Терминал по п.31, в котором плотность по меньшей мере одного отражающего элемента задана различной в разных положениях по меньшей мере одного отражающего элемента для равномерного освещения множества кнопок.

36. Терминал по п.31, в котором отражающие элементы вызывают диффузное отражение части света, передаваемого в волноводе.

37. Терминал по п.31, в котором переключающая подложка содержит печатную плату и лист с куполами.

38. Терминал по п.37, в котором печатная плата выполнена гибкой.

39. Терминал по п.31, в котором переключатель содержит проводящий контактный элемент и проводящий купол, покрывающий контактный элемент.

40. Терминал по п.37, в котором по меньшей мере одно светоизлучающее устройство установлено на верхней поверхности печатной платы со своей светоизлучающей поверхностью обращенной к боковой поверхности волновода.

41. Способ ввода данных, содержащий этапы, на которых

вводят свет в волновод для передачи и направления сквозь него света, при этом волновод размещен под эластичным слоем клавиатуры;

диффузно отражают по меньшей мере одним отражающим элементом свет, передаваемый по волноводу к соответствующей кнопке клавиатуры, при этом соответствующая кнопка размещена на эластичном слое клавиатуры; при этом эластичный слой дополнительно содержит по меньшей мере один нажимной выступ, обращенный к волноводу,

преобразуют с помощью переключающей подложки, имеющей множество переключателей, интегрированных с ней, нажатие соответствующей кнопки в электрический сигнал, и

при этом переключающая подложка содержит печатную плату и по меньшей мере один переключатель, расположенный на печатной плате, и

причем при нажатии кнопки, часть волновода деформируется по направлению к переключающей подложке, активируя переключатель, и

причем по меньшей мере одно светоизлучающее устройство установлено на верхней поверхности печатной платы со своей светоизлучающей поверхностью, обращенной к боковой поверхности волновода.

42. Способ по п.41, в котором волновод содержит по меньшей мере один набор оптических волокон.

43. Способ по п.42, в котором набор оптических волокон расположен на по меньшей мере одном переключателе.

44. Способ по п.41, в котором переключающая подложка дополнительно содержит множество поддерживающих элементов, позволяющих крепить волновод к переключающей подложке.

45. Способ по п.41, в котором волновод содержит по меньшей мере одну пластину световода.

46. Способ по п.45, в котором по меньшей мере одна пластина световода выполнена из поликарбонатной смолы или акриловой смолы.

47. Способ по п.41, в котором на нижней поверхности волновода сформирован отражающий элемент.

48. Способ по п.45, в котором по меньшей мере одна пластина световода выполнена плоской.

49. Способ по п.41, в котором плотность по меньшей мере одного отражающего элемента задана различной во множестве положений отражающего элемента для равномерного освещения множества кнопок.

50. Способ по п.41, в котором переключающая подложка содержит печатную плату и лист с куполами.

51. Способ по п.50, в котором печатная плата выполнена гибкой.

52. Способ по п.41, в котором переключатель содержит проводящий контактный элемент и проводящий купол, покрывающий контактный элемент.

Описание изобретения к патенту

Уровень техники изобретения

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к узлу клавиатуры для использования с терминалом и, более конкретно, к узлу клавиатуры для использования с терминалом, который содержит осветительные элементы.

2. Описание предшествующего уровня техники

Как правило, узел клавиатуры обычного портативного терминала, включая без ограничений беспроводные коммуникационные терминалы, содержит клавиатуру и переключающую подложку. Клавиатура содержит пластинчатый эластичный слой и множество кнопок. Множество кнопок сформировано на первой поверхности эластичного слоя. В клавиатуре на поверхность каждой кнопки нанесены буквы, цифры и знаки, соответственно. Переключающая подложка имеет множество переключателей, выполненных заодно с ней для создания электрического контакта при нажатии каждой кнопки. Переключающая подложка преобразует нажатие соответствующей кнопки в электрический сигнал.

Портативный терминал имеет осветительные элементы, позволяющие пользователю использовать клавиатуру в темноте. В качестве осветительных элементов используется множество светоизлучающих диодов и неорганические электролюминесцентные элементы. Светоизлучающие диоды по существу размещены на печатной плате, а неорганические электролюминесцентные элементы вставлены в эластичную подкладку.

На фиг.1 показано сечение обычного узла клавиатуры 100, содержащей множество светоизлучающих диодов. Как показано на фиг.1, обычный узел клавиатуры содержит переключающую подложку 120, множество диодов 122 и клавиатуру 110.

Клавиатура 110 содержит пластинчатый эластичный слой 111, множество кнопок 112 и множество выступов 111а, сформированных на второй поверхности эластичного слоя 111, расположенной напротив первой поверхности. Буквы или подобные символы напечатаны на первой поверхности каждой кнопки 112. Каждая кнопка 112 и соответствующий ей выступ 111а совмещены по вертикали.

Переключающая подложка 120 содержит пластинчатую печатную плату 120а и множество переключателей 121. Множество переключателей 121 сформировано на верхней поверхности печатной платы 120а, располагаясь напротив клавиатуры 110. Каждый переключатель содержит проводящий контактный элемент и проводящий купол, полностью покрывающий контактный элемент. Светоизлучающие диоды 122 установлены на верхней поверхности печатной платы 120а.

Для обеспечения работы переключателя 121 каждый светоизлучающий диод 122 предпочтительно выведен из вертикального совмещения с соответствующей кнопкой 112. То есть светоизлучающие диоды 122 соответственно размещены между переключателями 121 так, чтобы освещать соответствующие кнопки 112 под косым углом. Это в свою очередь приводит к тому, что свет неравномерно освещает каждую кнопку 112. Следовательно, соответствующие кнопки в темноте могут быть затенены.

Для решения указанной проблемы предлагались некоторые обычные узлы клавиатур, которые содержали клавиатуру, имеющую эластичный слой и неорганические электролюминесцентные элементы, вставленные в эластичный слой. Однако для использования неорганических электролюминесцентных элементов требуется отдельный источник переменного тока. То есть такой узел клавиатуры требует инвертора для преобразования постоянного тока в переменный. В результате объем и себестоимость узла клавиатуры увеличиваются. Кроме того, преобразование постоянного тока в переменный генерирует шум в портативном терминале.

Краткое описание изобретения

Соответственно, настоящее изобретение направлено на уменьшение или преодоление вышеуказанных проблем прототипа и на создание дополнительных преимуществ путем создания узла клавиатуры для использования с терминалом (например, портативным терминалом), который содержит волновод, способный освещать клавиши с равномерной яркостью.

Согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения узел клавиатуры содержит клавиатуру, имеющую по меньшей мере один эластичный слой и по меньшей мере одну кнопку на эластичном слое, волновод для передачи и направления света по нему, при этом волновод размещен под эластичным слоем и имеет по меньшей мере один отражающий элемент для отражения света к соответствующей кнопке, и переключающую подложку, расположенную под волноводом и имеющую по меньшей мере один переключатель, соответствующий кнопке.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет более понятно из нижеследующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых

фиг.1 - вид в сечении обычного узла клавиатуры для портативного терминала,

фиг.2 - вид в сечении узла клавиатуры для портативного терминала по иллюстративному варианту настоящего изобретения,

фиг.3 - вид в сечении в увеличенном масштабе волновода узла клавиатуры для портативного терминала по иллюстративному варианту настоящего изобретения, показанному на фиг.2,

фиг.4 - вид сверху волновода узла клавиатуры для портативного терминала по иллюстративному варианту настоящего изобретения, где волновод расположен на переключающей подложке, показанной на фиг.2,

фиг.5 и 6 - виды, иллюстрирующие волновод узла клавиатуры для портативного терминала по иллюстративному варианту настоящего изобретения, где волновод размещен под клавиатурой, показанной на фиг.2,

фиг.7-9 виды, иллюстрирующие волновод узла клавиатуры для портативного терминала по иллюстративному варианту настоящего изобретения, где волновод расположен на переключающей подложке, показанной на фиг.2.

Подробное описание

Далее будут описаны варианты настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. Для облегчения понимания подробное описание известных функций и конфигураций, используемых в устройстве, опускается, чтобы сущность настоящего изобретения была понятна.

На фиг.2 представлено сечение узла 200 клавиатуры по иллюстративному варианту настоящего изобретения. На фиг.3 представлено увеличенное сечение части узла 200 клавиатуры по фиг.2. Фиг.4 - вид сверху иллюстративного волновода 220, размещенного на переключающей подложке 230 узла 200 клавиатуры по фиг.2.

Как показано на фиг.2-4, узел 200 клавиатуры по иллюстративному варианту настоящего изобретения содержит клавиатуру 210, волновод 220, переключающую подложку 230, расположенную под второй поверхностью 222 волновода 220 для образования по меньшей мере одного переключателя 231а и 233, и по меньшей мере один источник 241 и 242 света.

Клавиатура 210 содержит эластичный слой 211 и по меньшей мере одну кнопку 212, выполненную на эластичном слое 211.

Эластичный слой 211 по иллюстративному варианту настоящего изобретения имеет пластинчатую форму с по меньшей мере одной кнопкой 212 и нажимными выступами 211а, сформированными на его обеих поверхностях и совмещенными по вертикали. Кнопки 212 могут быть сформированы на верхней поверхности эластичного слоя 211. Нажимные выступы 211а могут быть выполнены на нижней поверхности эластичного слоя 211 так, чтобы быть обращенными к первой поверхности 221 волновода 220. Эластичный слой 210 выполнен из материала, имеющего очень высокую степень упругости, например, из синтетической смолы и силикона. Следовательно, кнопка 212 возвращается в исходное положение после ее нажатия пользователем.

Буквы, цифры и пр. могут быть напечатаны на верхней поверхности каждой кнопки 212. Кнопки 212 выполнены из того же материала, что и эластичный слой, или из иного материала и могут быть выполнены заодно с эластичным слоем 211. В то же время кнопки 212 могут быть выполнены из такого материала, как поликарбонат и акриловая смола, которые в свою очередь крепятся к эластичному слою 211. При необходимости кнопки 212 могут иметь любую форму, в том числе форму круга, овала, квадрата и т.п. Между кнопками 212 и эластичным слоем 211 могут быть вставлены отдельные слои/пленки, и для таких разделяющих пленок может использоваться полиуретановая пленка.

На нижней поверхности, противоположной верхней поверхности эластичного слоя 211, на котором выполнены кнопки, может быть выполнено множество нажимных выступов 211а по иллюстративному варианту настоящего изобретения. Нажимные выступы 211а выполнены заодно с эластичным слоем 211. Альтернативно, они могут формироваться отдельно и затем крепиться к эластичному слою 211 клеем.

Волновод 220 может иметь первую поверхность 221, обращенную к нижней поверхности эластичного слоя 211, и вторую поверхность 222. Вторая поверхность 222 может содержать отражающие элементы 222а для отражения света в направлении соответствующей кнопки 212, расположенные на участках, соответствующих кнопкам 212, соответственно. Далее одна сторона волновода 220 может быть соединена с источниками 241 и 242 света или содержит источники 241 и 242 света и стремится передать и направить свет от этих источников 241 и 242 по волноводу 220 за исключением заранее выбранных точек экспозиции (например, на кнопках 212). Волновод 220 может содержать пластину световода или набор оптических волокон. Пластина световода может быть выполнена из любого оптически прозрачного материала с использованием известных специалистам материалов и технологий. К иллюстративным примерам этих материалов относятся силикон, поликарбонат или акриловая смола. Иллюстративными примерами известных технологий литья являются литье под давлением или литье в пресс-формы. Набор оптических волокон может быть изготовлен соединением множества оптических волокон.

Пластина световода может иметь выпуклую форму в точках, где расположены переключатели 233, как показано на фиг.2. Альтернативно, пластина световода может быть плоской или по существу плоской без заметно выпуклых участков или может иметь любую другую форму в той степени, в которой она выполняет функцию световода.

Отражающие элементы 222а могут формироваться на участках на второй поверхности 222 волновода 220 так, чтобы быть обращенными к каждому нажимному выступу 211а по иллюстративному варианту настоящего изобретения. Отражающие элементы 222а могут диффузно отражать часть света, передаваемого по волноводу 220. Это приводит к освещению кнопок 212.

Источники 241 и 242 света по иллюстративному варианту настоящего изобретения могут быть прикреплены к одной стороне переключающей подложки 230. Источники 241 и 242 света установлены на переключающей подложке 230 так, что светоизлучающие поверхности источников 241 и 242 света находятся напротив одного торца волновода 220. Свет, излучаемый источниками 241 и 242, проходит через торец волновода 220 и проходит по волноводу 220. В качестве источников 241 и 242 света по существу можно использовать светоизлучающие диоды.

Иллюстративный волновод 220, показанный на фиг.4, содержит первый набор 220а оптических волокон, прямо проходящий по центральному участку волновода 220, и второй набор 220b оптических волокон, окружающий первый набор 220а оптических волокон. Первый набор 220а оптических волокон на конце делится на две части. Эти две части первого набора 220а оптических волокон соединены с источниками 241 и 242 света. Оба конца второго набора 220b оптических волокон соответственно соединены с источниками 241 и 242 света.

Переключающая подложка 230 может иметь множество поддерживающих выступов 250, выполненных на верхней ее поверхности для направления волновода 220 для неподвижной посадки в гнездо на верхней поверхности переключающей подложки 230. Поддерживающие выступы 250 можно удалить после монтажа набора оптических волокон на переключающей подложке 230. Используя поддерживающие выступы 250, волновод 220 можно разместить прямо на подложке 230 или подвесить над поверхностью подложки 230. Переключающая подложка 230 может содержать печатную плату 232 и лист 231 с куполами.

Печатная плата 232 по иллюстративному варианту настоящего изобретения имеет множество проводящих контактных элементов 233, выполненных на ее верхней поверхности. Контактный элемент 233 и соответствующий купол 231а могут образовывать каждый из переключателей 233 и 231а. Далее каждый переключатель 233 и 231а совмещен по вертикали с соответствующим нажимным выступом 211а. Печатная плата 232 может содержать гибкую печатную плату.

Лист 231 с куполами расположен на верхней поверхности печатной платы 232, которая содержит множество проводящих куполов 231а, имеющих форму полусферы. Соответствующие купола 231а полностью покрывают соответствующий контактный элемент 233.

Когда пользователь нажимает кнопку 212, соответствующий нажимной выступ 211а эластичного слоя 211, расположенный под кнопкой 212, нажимает волновод 220 и соответствующий купол 231а. Нажатый купол 231а создает электрический контакт с соответствующим контактным элементом 233.

На фиг.5 и 6 показаны иллюстративные волноводы, расположенные под клавиатурами по фиг.2. На фиг.5 показан волновод 220' по иллюстративному варианту настоящего изобретения, расположенный под клавиатурой 211', в которой волновод 220' размещен под соответствующим нажимным выступом 211а'. На фиг.6 представлен вид, показывающий волновод 220", расположенный под клавиатурой 211", где волновод 220" проходит вокруг соответствующего нажимного выступа 211а" под клавиатурой 211".

На фиг.7, 8 и 9 представлены иллюстративные волноводы, размещенные на переключающей подложке, показанной на фиг.2. Фиг.7 - вид, показывающий волновод 220', расположенный на переключающей подложке 230' и содержащий первый, второй и третий наборы 220а', 220b' и 220c' оптических волокон. Множество поддерживающих выступов 250' отходит от переключающей подложки 230'.

Оба конца первого набора 220а' оптических волокон соединены с источником 241' света, образуя замкнутую петлю. Оба конца второго набора 220b' оптических волокон также соединены с источником 242' света, образуя замкнутую петлю. Далее оба конца третьего набора 220с' оптических волокон соединены с каждым из источников 241' и 242' света, охватывая первый и второй наборы 220а' и 220b' оптических волокон.

На фиг.8 показан волновод 220", который содержит первый и второй наборы 220а" и 220b" оптических волокон, расположенные на переключающей подложке 230". Множество поддерживающих элементов 250" выступает из переключающей подложки 230" для поддержки волновода 220".

Первый набор 220а" оптических волокон имеет подковообразную форму по иллюстративному варианту настоящего изобретения. Он расположен на переключающей подложке 230", окружая второй набор 220b" оптических волокон, размещенный в центральном участке переключающей подложки 230". Оба конца первого набора 220а" соединены с источником 241" и 243" света. Во втором наборе 220b" с источником света 242" соединен только один конец.

На фиг.9 показан иллюстративный волновод 220", содержащий первый и второй наборы 220а и 220b оптических волокон и расположенный на переключающей подложке 230 по иллюстративному варианту настоящего изобретения. Множество выступов 250 сформировано на переключающей подложке 230 для поддержки волновода 220 .

Первый набор 220а оптических волокон имеет подковообразную форму по иллюстративному варианту настоящего изобретения. Один конец первого набора 220а оптических волокон соединен с источником света 241 , а второй конец проходит к одному концу другого набора 220b оптических волокон. То есть свет, излучаемый источником, передается через первый набор 220а на второй набор 220b оптических волокон.

Настоящее изобретение позволяет уменьшить потери света, передавая свет через волновод к каждой кнопке, излучая передаваемый свет через клавиши терминала. В настоящем изобретении светоизлучающий диод установлен на одном конце волновода, тем самым сокращая количество светодиодов, применяемое для построения клавиатуры.

Хотя настоящее изобретение было показано и описано со ссылками на конкретные предпочтительные варианты, следует понимать, что в него могут быть внесены различные изменения, относящиеся к форме и деталям, не выходящие за пределы сущности и объема изобретения, определяемых прилагаемой формулой.