ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО РАЗРЯДА В ПЕРЕНОСНОМ УСТРОЙСТВЕ СВЯЗИ Российский патент 2003 года по МПК H01H13/70 H05F3/00 

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к переносному устройству связи, содержащему монтажную электронную плату внутри корпуса, малую клавиатуру, отдельные клавиши которой расположены так, что в нажатом состоянии они сжимают соответствующий тактильный купол пленки, расположенной между клавиатурой и монтажной платой, для образования электрического контакта с соответствующей контактной точкой на монтажной плате, при этом устройство связи снабжено средством защиты монтажной платы от электростатического разряда.

Предшествующий уровень техники
Переносные устройства связи широко используются в качестве средства дальней связи между двумя сторонами. Обычными устройствами связи такого типа являются, например, сотовые телефоны, беспроводные телефоны, пэйджинговые устройства, электронные секретари и т.д. Такие устройства содержат корпус аппарата, в котором установлена монтажная электронная плата. Монтажная плата снабжена схемами, необходимыми для выполнения функциональных задач устройства, например, центральным процессором, модулями памяти, радиосхемами (усилителями, местными гетеродинами, фильтрами, модуляторами, смесителями и т. д. ). Кроме того, монтажная плата часто снабжена светоизлучающими диодами или другими устройствами для подсветки клавиатуры, расположенной в корпусе.

Устройства с клавиатурой указанного выше типа должны отвечать многим требованиям для обеспечения надежной связи для пользователя. Такими требованиями являются, например, защищенность от электростатических разрядов, а также достаточно высокая степень электромагнитной совместимости. Когда пользователь прикасается к клавиатуре, имеется очевидный риск электростатического разряда между кончиками пальцев пользователя и проводящими элементами, например монтажной электронной платой внутри устройства, и поэтому устройство с клавиатурой должно быть снабжено средством защиты от электростатического разряда. Кроме того, устройство должно быть экранировано так, чтобы предотвратить создание активными частями устройства связи электромагнитных помех для окружающего электронного оборудования. Такое экранирование должно также защищать устройство от электромагнитного воздействия или помех, создаваемых окружающим электронным оборудованием.

Сущность изобретения
Целью данного изобретения является создание переносного устройства связи с надежной и недорогой защитой от электростатического разряда. Другой целью некоторых вариантов выполнения изобретения является создание устройства связи со средствами, защищающими устройство от электростатического разряда, а также обеспечивающими его электромагнитную совместимость.

Цель изобретения для переносного устройства связи описанного выше типа достигается путем защиты монтажной платы внутри устройства связи от электростатического разряда с помощью образующей купола пленки, выполненной в виде непроводящего слоя, обеспечивающего воздухонепроницаемое и/или электростатическое уплотнение между клавиатурой и монтажной платой.

Краткое описание чертежей
Ниже приведено подробное описание предпочтительных вариантов выполнения изобретения с помощью чертежей, на которых:
Фиг. 1 изображает сотовый телефон, для которого может быть использовано изобретение,
Фиг.2 - перспективную проекцию расположения клавиатуры в сотовом телефоне согласно уровню техники и
Фиг. 3 - перспективную проекцию клавиатуры, комбинированной со средством защиты от электростатического разряда клавиатуры, согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения.

Описание предпочтительных вариантов выполнения
На фиг.1 показан в качестве примера сотовый телефон 10, содержащий корпус 12 аппарата, антенну 13, громкоговоритель 14, дисплей 15 и микрофон 16. Кроме того, сотовый телефон 10 снабжен клавиатурой 30 пользователя. Пользователь управляет сотовым телефоном путем ввода команд на клавиатуре 30, т. е. посредством нажатия на отдельную клавишу 32 среди набора клавиш клавиатуры 30. Предпочтительно клавиатура содержит набор буквенно-цифровых клавиш, обозначенных цифрами от "0" до "9", а также клавиши управления, такие как "*" и "#", клавиша "Ответ" или "Да" и клавиша "Повесить трубку" или "Нет", клавиши управления громкостью и т.д. В целом показанный на фиг.1 сотовый телефон 10 хорошо известен специалистам в данной области и потому не нуждается в подробном описании.

На фиг.2 показан известный способ расположения клавиатуры в сотовом телефоне. Клавиатура 30 выполнена, например, из резины и содержит набор отдельных клавиш 32. Хотя это не изображено на чертеже, каждая клавиша 32 имеет предназначенное для ее назначения обозначение, например цифру "3" или знак "*". Образующая купола пленка 40, изготовленная из пластмассы или т.п., расположена между клавиатурой 30 и электронной монтажной платой 20, установленной внутри корпуса телефона. Пленка 40 снабжена множеством тактильных куполов 42, каждый из которых имеет выпуклую форму, выступающую из образующей купола пленки 40. Под каждой клавишей 32 клавиатуры 30 предусмотрен один соответствующий купол 42.

На фиг. 2 монтажная плата 20 изображена схематично. Монтажная плата 20 содержит различные электронные схемы, такие как передающие/приемные радиосхемы, усилители, фильтры, буферные устройства, генераторы, смесители, один или несколько микропроцессоров, модули памяти и т.д., ни один из которых не изображен на фиг. 2. Кроме того, монтажная плата 20 снабжена набором контактных точек 22, которые расположены соответственно на одной вертикальной прямой линии с соответствующей парой, состоящей из клавиши 32 и купола 42.

Принцип действия клавиатуры 30 сводится к следующему. Если пользователь нажимает на клавишу 32, то задняя часть клавиши прикладывает силу к расположенному под ней тактильному куполу 42. Купол 42 не способен сопротивляться оказываемому клавишей 32 усилию, прогибается внутрь и создает контакт с расположенной под ним контактной точкой 22. Для этого задняя сторона каждого купола 42 выполнена проводящей электрический ток за счет, например, снабжения каждого купола проводящим покрытием, например, из соединения серебра или углерода. Сжатый купол создает электрическое соединение между парой контактов контактной точки 22, детальная конструкция которой не показана на чертеже, поскольку она сама по себе хорошо известна специалистам. Созданное таким образом электрическое соединение распознается контроллером, предусмотренным на монтажной плате.

Кроме того, монтажная плата 20 снабжена подсвечивающим средством 24, выполненным в виде светоизлучающих диодов, назначением которых является подсветка клавиш 32 через соответствующие отверстия 44 в образующей купола пленке 40. Как показано на фиг.2, одно подсвечивающее средство 24 расположено так, что оно освещает четыре клавиши 32, расположенные вокруг отверстия 44. Дополнительно к этим отверстиям пленка 40 снабжена различными отверстиями или вырезами 46, 48, 49 для различных электронных компонентов или крепежных средств, расположенных на монтажной плате 20.

При известном из уровня техники расположении, согласно фиг.2, выполненная на основе резины клавиатура 30 служит в качестве средства защиты от электростатического разряда. Кроме того, показанный на фиг.1 корпус 12 снабжен на своей внутренней стороне тонким металлическим слоем, служащим защитой или экраном от электромагнитных взаимных помех между телефоном 10 и окружающим электронным оборудованием. Хотя известное из уровня техники расположение, согласно фиг.2, обеспечивает достаточную защиту как от электростатического разряда, так и от электромагнитных помех, оно все же имеет недостатки с точки зрения стоимости. Как резиновая клавиатура 30, так и металлизированное покрытие внутри корпуса 12 увеличивают стоимость изготовления сотового телефона 10 на величину, которой нельзя пренебрегать.

Соответствующее изобретению решение, согласно фиг.3, обеспечивает менее дорогой путь обеспечения телефона средством защиты от электростатического разряда. Согласно данному изобретению, образующая купола пленка 50 с набором тактильных клавишных куполов 52 выполнена в виде листа, полностью закрывающего всю поверхность между клавиатурой 30 и находящейся снизу монтажной платой 20. По меньшей мере переднюю поверхность пленки 50 выполняют электрически непроводящей, или изолирующей, что обеспечивает воздухонепроницаемую и/или электростатическую изоляцию между клавиатурой и монтажной платой, выполняя таким образом функцию средства защиты от электростатического разряда. В противоположность известной из уровня техники образующей купола пленке 40 по фиг. 2 образующая купола пленка 50, согласно изобретению, не имеет сквозных отверстий, которые позволяют электрическому разряду проникать с клавиши 32 на монтажную плату 20. Все предусмотренные раньше отверстия, такие как отверстия для средств 24 подсветки, закрыты дополнительными куполами 54 из непроводящего материала, изолирующего монтажную плату 20 от клавиатуры 30.

В предпочтительном варианте выполнения, согласно фиг.3, клавиатура 30 выполнена в виде дерева клавиш, изготовленного из пластмассы. Такая конструкция в виде дерева сама по себе известна как очень дешевый путь реализации функций клавиатуры в устройствах связи. Благодаря целостной пленке 50 нет больше необходимости изготавливать клавиатуру 30 из резины, а также в том, что она выполняет роль защиты от электростатического разряда, а также средства для взаимодействия с пользователем.

Как упоминалось выше, образующая купола пленка 50 снабжена дополнительными куполами 54 для расположенных снизу средств 24 подсветки (которые выполнены в виде светоизлучающих диодов или аналогичных компонентов). Очевидно, что дополнительные купола 54 должны быть выполнены прозрачными или по меньшей мере полупрозрачными для света, излучаемого средствами 24 подсветки. Дополнительные купола 54 выполняют предпочтительно белыми или глянцевыми для обеспечения лучшей подсветки клавиатуры 30. В альтернативном варианте выполнения на дополнительные купола 54 может быть нанесена печатным способом определенная трафаретная или точечная структура для направления света от расположенного снизу средства 24 подсветки в сторону четырех клавиш 32, расположенных вокруг купола 54. Эта структура может содержать линии или точки, которые расположены с увеличением их размера или плотности в направлении клавиш 32.

Согласно одному из вариантов выполнения изобретения, внутренняя сторона образующей купола пленки 50 снабжена электрически проводящим материалом, таким как соединение серебра. Проводящий слой соединен со средствами заземления, обеспечивая защиту от взаимных электромагнитных помех и тем самым электромагнитную совместимость. Поэтому отпадает необходимость в металлизированном корпусе аппарата, согласно фиг.2, и образующая купола пленка выполняет роль комбинированного средства для защиты от электростатического разряда, а также от электромагнитных взаимных помех.

Для облегчения рассеяния тепла, создаваемого различными схемами и компонентами на электронной монтажной плате 20, образующая купола пленка 50 может быть снабжена воздушными каналами, проходящими вдоль большей части пленки и достигающими кромок пленки 50.

Данное изобретение описано выше применительно к некоторым вариантам выполнения или примерам, однако следует учитывать, что изобретение никоим образом не ограничивается конкретными вариантами выполнения, раскрытыми выше. Наоборот, данное изобретение ограничивается лишь объемом формулы изобретения.

Изобретение относится к переносному устройству связи. Переносное устройство связи имеет электронную монтажную плату, расположенную внутри корпуса, клавиатуру, отдельные клавиши которой расположены с возможностью воздействия в нажатом состоянии на соответствующий купол на образующей купола пленке, расположенной между клавиатурой и монтажной платой, для создания электрического контакта с соответствующей контактной точкой на монтажной плате. Устройство связи снабжено средством защиты монтажной платы от электростатического разряда. Образующая купола пленка выполнена из непроводящего материала, обеспечивающего воздухонепроницаемую и/или электростатическую изоляцию между клавиатурой и монтажной платой, в результате чего образующая купола пленка выполняет роль указанного средства защиты от электростатического разряда. Техническим результатом является создание переносного устройства связи с надежной и недорогой защитой от электростатического разряда. 2 c. и 6 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Переносное устройство (10) связи, содержащее расположенные внутри корпуса (12) электронную монтажную плату (20) и клавиатуру (30), отдельные клавиши (32) которой расположены с возможностью воздействия в нажатом состоянии на соответствующие купола (52) на образующей купола пленке (50), расположенной между клавиатурой и монтажной платой, с обеспечением электрического контакта с соответствующей контактной точкой (22) на монтажной плате, причем устройство связи выполнено с возможностью защиты монтажной платы от электростатического разряда, отличающееся тем, что образующая купола пленка (50) выполнена из непроводящего материала с обеспечением воздухонепроницаемой и/или электростатической изоляции между клавиатурой (30) и монтажной платой (20) и выполняет функцию средства защиты от электростатического разряда, при этом образующая купола пленка (50) снабжена электрически проводящим слоем, соединенным со средством заземления и предотвращающим взаимные электромагнитные помехи между устройством и окружающей средой. 2. Устройство связи по п. 1, отличающееся тем, что монтажная плата снабжена средствами (24) подсветки клавиш (32) клавиатуры (30), а образующая купола пленка (50) снабжена дополнительными куполами (54), закрывающими средства (24) подсветки и защищающими монтажную плату (20) от электростатического разряда. 3. Устройство связи по п. 2, отличающееся тем, что дополнительные купола (54) выполнены прозрачными для света, излучаемого средствами (24) подсветки. 4. Устройство связи по п. 2, отличающееся тем, что дополнительные купола (54) выполнены белыми или глянцевыми для улучшения подсветки клавиш (32) клавиатуры (30). 5. Устройство связи по п. 2, отличающееся тем, что на дополнительные купола (54) печатным способом нанесена трафаретная или точечная структура. 6. Устройство связи по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что образующая купола пленка (50) снабжена воздушными каналами для рассеяния тепла, излучаемого монтажной платой (20) или находящимися на ней компонентами. 7. Устройство связи по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что устройство является радиотелефоном, предпочтительно сотовым телефоном. 8. Способ защиты переносного устройства (10) связи от электростатического разряда между клавиатурой (30) и электронной монтажной платой (20), расположенной внутри устройства, отличающийся тем, что в устройстве (10) предусматривают образующую купола пленку (50), содержащую набор тактильных куполов (52) и имеющую по меньшей мере всю переднюю поверхность, выполненную из электроизолирующего материала в качестве воздухонепроницаемой и/или электростатической изоляции между клавиатурой (30) и монтажной платой (20), и снабжают внутреннюю сторону образующей купола пленки (50) электрически проводящим и заземленным слоем, причем этот слой действует как электромагнитный экран между монтажной платой (20) и расположенным вне устройства (10) электронным оборудованием.