КЛАВИАТУРА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА Российский патент 1998 года по МПК G06F3/23 

Изобретение относится к персональным компьютерам, а точнее - к клавиатуре компьютеров.

Известна клавиатура компьютера [1] , содержащая одно- и многофункциональные клавиши, состоящие из общего для всех основания, внешнего корпуса, магнита и геркона, закрепленного на основании (плате). Многофункциональными называются буквенно-цифровые клавиши, так как нажатием на эти клавиши могут быть введены разные символы в зависимости от включенного режима. Остальные клавиши относятся к однофункциональным (например, Enter, Shift, Alt, Ctrl и так далее). При нажатии на клавишу магнитное поле магнита воздействует на геркон, его контакты замыкаются и информация о нажатой клавише поступает в буфер клавиатуры, где эта информация обрабатывается.

Недостатком известной клавиатуры является то, что, глядя на клавиатуру, невозможно определить, какой символ будет отображен на мониторе при нажатии на нее, так как некоторые клавиши могут выполнять одну из четырех функций, в зависимости от установленного режима. Режим ввода букв и символов может изменяться клавишами Shift, Caps Lock, Num Lock и так далее. Так, например, буква может быть латинской или русской, строчной или заглавной. Это вызывает определенные неудобства, особенно у пользователей-непрофессионалов.

Целью изобретения является повышение удобства пользования компьютером путем обеспечения возможности изменения изображения символов на клавишах в соответствии с тем, который будет отображен на мониторе при нажатии на данную клавишу.

Указанная цель достигается тем, что в известной клавиатуре компьютера, содержащей клавиши, на которых нанесены обозначения и которые через буфер соединены с процессором, многофункциональные клавиши содержат электронную схему (далее - электронная схема клавиши) и жидкокристаллический индикатор (ЖКИ). Клавиши соединены со схемой формирования команд. Команды формируются при переключении регистров клавиатуры. Команды представляют собой импульсы напряжения, различающиеся в зависимости от включаемого режима. В результате электронная схема клавиши формирует на жидкокристаллическом индикаторе изображение соответствующего знака или символа.

Сущность изобретения поясняется схемами, на которых:
на фиг. 1 - дан внешний вид клавиши; внутреннее устройство;
на фиг. 2 - блок-схема формирователя команд;
на фиг. 3 - система команд;
на фиг. 4 - блок-схема электронной схемы клавиши;
на фиг. 5 - расположение импульсов команд относительно напряжения питания.

Клавиатура включает клавиши, содержащие корпус 1, в котором расположена электронная схема 2 и жидкокристаллический индикатор 3, защищенный верхней прозрачной частью корпуса. Индикатор и схема соединены посредством проводника 4, например, ленточного. Команды поступают на электронную схему по двум гибким проводникам 5. В остальном конструкция клавиши ничем не отличается от известной.

Жидкокристаллический индикатор состоит из двух стеклянных пластинок, между которыми находятся жидкие кристаллы, в виде маленьких точек - пикселей, каждый из которых может принимать один из двух цветов. Электронная схема клавиши, зажигая или гася те или иные пиксели, формирует различные знаки и символы.

Блок-схема устройства, формирующего импульсы команды, показана на фиг. 2. Она состоит из формирователя 6, соединенного с буфером клавиатуры. Формирователь 6 соединен со схемой сложения 7 и формирователем 10. Выход схемы сложения 7 соединен со входом схемы 8 формирования импульсов запуска. Один из двух выходов схемы 8 соединен со схемой сложения 9, а другой - через линию задержки ЛЗ-1 со входом формирователя 10 импульсов команды, один из выходов которого подключен ко входу схемы сложения 9, а другой - через линию задержки ЛЗ-2 на вход формирователя 11 останавливающего импульса. Выходы этого формирователя соединены с формирователем 6 и схемой сложения 9. Выход схемы сложения 9 является выходом всей схемы.

Устройство работает следующим образом. На четыре входа формирователя 6 поступает информация с буфера клавиатуры о включенном регистре клавиатуры. При изменении регистра изменяются уровни напряжения на входе электронной схемы. При этом формирователь 6 формирует короткий импульс, появляющийся на выходе, соответствующем включенному регистру. Этот импульс поступает на схему сложения 9. После того как будет сформирован запускающий импульс, на выходе "б" формирователя 8 появится импульс и, пройдя через линию задержки ЛЗ-1, поступит на вход формирователя 10 импульсов команды. В зависимости от включенного регистра формирователь 10 сформирует от 1 до 4 импульсов команды, которые поступят на схему сложения 9.

После того как будут сформированы импульсы команды, с выхода "б" формирователя 10 импульс через линию задержки ЛЗ-2 поступит на вход формирователя останавливающего импульса 11. Останавливающий импульс с выхода "а" формирователя 11 поступает на схему сложения 9. После сформирования останавливающего импульса с выхода "б" формирователя 11 на формирователь 6 поступит импульс, останавливающий работу всей схемы и возвращающий ее в исходное состояние.

Таким образом, на выходе схемы сложения 9 будет сформирована полная команда, вид которой в зависимости от включенного регистра показан на фиг. 3. Линии задержки ЛЗ-1 и ЛЗ-2 (фиг. 2) обеспечивают разницу во времени между импульсами I, II и II, III 3t секунд, при длительности импульса t секунд. В зависимости от включенного регистра количество импульсов команды II может быть от 1 до 4. Сформированные таким образом команды поступают на электронные схемы клавиш.

Электронные схемы клавиш преобразуют команды в код жидкокристаллического индикатора с применением динамической индикации.

Блок-схема электронной схемы клавиши изображена на фиг. 4. Она состоит из селектирующего конденсатора C, таймера 18, соединенного с электронным ключом 14 и одновибратором 12. С выходов одновибратора 12 и электронного ключа 14 сигналы поступают на счетчик 13. К выходам счетчика 13 подключены схема динамической индикации 15 и таймер 19. К выходам схемы динамической индикации 15 подключен жидкокристаллический индикатор 16. Напряжение питания и команды поступают на схему по двум проводникам, один из которых общий (⊥.).

Электронная схема клавиши работает так.

Команды и напряжение питания поступают на схему по одному и тому же проводнику. Для выделения команд служит селектирующий конденсатор C. Расположение импульсов команд относительно напряжения питания показано на фиг. 5. Так как конденсатор не пропускает постоянное напряжение, то импульсы команды, беспрепятственно пройдя через конденсатор C, поступят на таймер 18. Запускающий импульс I команды запускает таймер 18. Через время 3t секунд на выходе таймера 18 устанавливается разрешающий уровень напряжения. Он поступает на одновибратор 12, и импульс с выхода одновибратора 12 сбрасывает счетчик 13, подготавливая его к приему информации. Этот же уровень напряжения устанавливается на входе электронного ключа 14, разрешая прохождение импульсов команды на счетчик 13. В качестве счетчика 13, может быть использована комбинация счетчика (в обычном его понимании), который преобразует приходящие на его вход импульсы в двоичный код, соответствующий количеству пришедших импульсов (двоичный счетчик), и дешифратора (например, двоично-десятичного), преобразующего этот двоичный код в десятичный. Таким образом, в зависимости от количества пришедших импульсов на соответствующем этому количеству импульсов выходе дешифратора установится уровень логической "1". После прохождения импульсов команды на одном из выходов "а" - "г" счетчика 13 появляется уровень логической "1". Он поступает на вход схемы динамической индикации 15, переключая ее на индикацию одного из четырех заранее установленых символов. После каждого импульса команды на выходе "д" счетчика 13 появляется импульс, запускающий таймер 19. Если же этот импульс последний, то через 3t секунд на выходе таймера появится уровень "1", в это же время со входа схемы поступит останавливающий импульс и, пройдя через электронный ключ 17, попадает на вход R схемы динамической индикации 15, разрешая индикацию. С выходов схемы динамической индикации сигналы будут поступать на жидкокристаллический индикатор 16, обеспечивая индикацию необходимого символа. Останавливающий импульс также сбросит таймер 18, возвращая всю схему в исходное состояние.

Каждая электронная схема, установленная в клавише, рассчитана на отображение определенного набора символов, свойственного только данной клавише. Таким образом, подавая на все клавиши одни и те же команды, можно получать изображения разных символов.

Источники информации.

1. Фигурнов В. Э. IBM PC для пользователя. Издание пятое, исправленное и дополненное. - М.: Финансы и статистика, 1994.1

Изобретение относится к персональным компьютерам и используемой в них клавиатуре. Технический результат заключается в повышении удобства пользования компьютером путем обеспечения возможности изменения изображения символов на клавишах в соответствии с тем, который будет отображен на мониторе и занесен в память компьютера при нажатии на данную клавишу. Каждая многофункциональная клавиша содержит электронную схему и жидкокристаллический индикатор. Электронные схемы клавиш соединены со схемой формирования команд. Команды представляют собой импульсы напряжения, различающиеся в зависимости от включаемого режима. Электронные схемы клавиш, преобразуя эти команды в код индикатора, формируют на нем изображение того знака или символа, который будет отображен на мониторе и записан в память компьютера при нажатии на данную клавишу. Клавиатура облегчает пользование компьютером и упрощает работу, особенно для пользователей-непрофессионалов. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Клавиатура персонального компьютера, включающая одно- и многофункциональные клавиши, на поверхности которых нанесены символы и которые через буфер клавиатуры соединены с процессором, отличающаяся тем, что каждая многофункциональная клавиша содержит жидкокристаллический индикатор и электронную схему, имеющую возможность управления жидкокристаллическим индикатором, соединенную со схемой формирования команд, предназначенной для электронных схем, клавиш и соединенной с буфером клавиатуры. 2. Клавиатура по п.1, отличающаяся тем, что электронная схема включает селектирующий конденсатор, предназначенный для выделения команд и запуска одного таймера и соединенный с входом одного электронного ключа и другим электронным ключом, выход одного таймера соединен с одновибратором, выход которого предназначен для сброса счетчика, выполненного с возможностью появления импульса на выходе "д" после каждого импульса команды и запускающего другой таймер, который соединен с одним электронным ключом, выход которого предназначен для сбора одного таймера и подключен к R-входу схемы динамической индикации, один таймер соединен с другим электронным ключом, выход которого подключен к входу счетчика, выполненного с возможностью появления уровня логической единицы на одном из выходов "а" - "д" после прохождения импульсов команды, выходы "а" - "г" счетчика подключены к схеме динамической индикации, к выходам которой подключен жидкокристаллический индикатор. 3. Клавиатура по п.1, отличающаяся тем, что схема формирования команд включает формирователь, соединенный с буфером клавиатуры, выход формирователя соединен с входами одной схемы сложения и формирования импульсов команды, выход одной схемы сложения соединен с входом схемы формирования импульсов запуска, один из выходов которой соединен с другой схемой сложения, другой вход которой соединен с одним из выходов формирователя импульсов команды, другой выход схемы формирования импульсов запуска через одну линию задержки соединен с другим входом формирователя импульсов команды, другой выход которого через другую линию задержки соединен с входом формирователя останавливающего импульса, выходы останавливающего импульса и импульса, останавливающего работу всей схемы которого соединены с входами формирователя и другой схемы сложения, выход которой является выходом схемы формирования команд.