УЗЕЛ СЕНСОРНЫХ КНОПОК ДЛЯ ПОДВИЖНОГО ТЕРМИНАЛА Российский патент 2008 года по МПК H04M1/22 G06F3/33 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к подвижному терминалу и более конкретно к узлу сенсорных кнопок, сконструированному с возможностью включения в себя источника света, предназначенного для освещения сенсорных кнопок.

Уровень техники

Подвижный терминал является одним типом портативного электронного устройства, которое может осуществлять беспроводную связь в мобильной среде. Обычные подвижные терминалы включают в себя мобильные телефоны, персональные электронные помощники (PDS, ПЭП) и тому подобное. Потребителям требуются подвижные терминалы со все более меньшими размерами. Во многих случаях более тонкие подвижные терминалы являются более удобными для ношения.

Типичный подвижный терминал включает в себя клавиатуру, имеющую кнопочные клавиши, предназначенные для ввода чисел, букв и других управляющих команд. Пример типичной клавиатуры традиционного подвижного терминала изображен на фиг. 1, которая является видом в разрезе части клавиатуры, обычно находящейся в традиционном подвижном терминале.

Как изображено на фигуре, клавиатура 10 включает в себя кнопочные клавиши 12, открытые, чтобы принимать нажатие пользователя на клавиши. Куполообразные переключатели 16 расположены внизу кнопочных клавиш 12 и установлены на верхней поверхности монтажной платы 14. Кнопочные клавиши сконфигурированы с возможностью создания сигналов, реагирующих на манипуляции пользователя. Прокладка 13 изображена прикрепленной к нижней поверхности кнопочных клавиш и упруго трансформируется после нажатия кнопочных клавиш. Одной целью прокладки является помогать в нажиме на куполообразные переключатели 16.

Кнопочные клавиши 12 изображены открытыми наружу кожуха 11 терминала и обычно включают в себя символы, цифры, буквы и тому подобное на верхней поверхности клавиши. Клавиши сконструированы с возможностью передачи света, сгенерированного с помощью светодиодов 15 (LED, СД).

Прокладка 13 изображена имеющей выступы 17, которые также помогают в нажиме на куполообразные переключатели 16 после нажатия кнопочных клавиш 12. СД 15 часто реализованы для освещения кнопочных клавиш. СД подают свет в кнопочные клавиши, который является полезным, когда подвижный терминал используют в тускло освещенной среде.

Как иллюстрирует фиг. 1, СД 15 выступают из верхней поверхности монтажной платы 14. СД 15 занимают значительные объемы пространства таким образом, что они расположены в зазоре, образованном между прокладкой 13 и монтажной платой 14. Недостатком этого расположения является то, что зазор неизбежно увеличивает толщину подвижного терминала. Другим недостатком является то, что куполообразные переключатели блокируют значительные порции света, излучаемого с помощью СД. В результате число СД, необходимых, чтобы освещать различные кнопочные клавиши, часто увеличивают таким образом, чтобы каждая кнопка была достаточно освещена. Увеличение числа СД в результате приводит к нежелательному увеличению требований к мощности подвижного терминала.

Раскрытие изобретения

Признаки и преимущества изобретения будут приведены в следующем описании и частично будут понятны из описания или могут быть изучены с помощью осуществления изобретения. Задачи и другие преимущества изобретения будут реализованы и получены с помощью конструкции, конкретно раскрытой в описании и в его формуле изобретения, а также на прилагаемых чертежах.

В соответствии с вариантом осуществления узел сенсорных кнопок сконструирован с возможностью работы с крышкой, имеющей, по меньшей мере, одну сенсорную кнопку, которая определена с помощью оптически передающей области крышки. Сенсорная панель соединена с крышкой и ей придана форма с возможностью определения, по меньшей мере, одной апертуры, которая образует световод, который связан с сенсорной кнопкой. Источник света расположен относительно нижней стороны сенсорной панели и дополнительно расположен относительно световода таким образом, чтобы подавать свет в сенсорную кнопку. Узел также может включать в себя оптический волновод, расположенный относительно нижней стороны сенсорной панели, причем оптический волновод сконструирован с возможностью передачи света. Отражательный элемент, оперативно связанный с нижней стороной оптического волновода, может быть использован, чтобы увеличить отражение света.

В одном аспекте отдельная прорезь связана с каждым источником света, причем прорезь сформирована в верхней поверхности оптического волновода, и ее размеры заданы с возможностью приема, по меньшей мере, части связанного источника света.

В другом аспекте элемент возбуждения света, связанный со световодом, сформирован в оптическом волноводе.

Еще в одном аспекте крышка включает в себя множество сенсорных кнопок, каждая из которых определена с помощью оптически передающей области, и один или более источников света расположены относительно световода таким образом, чтобы подавать свет в сенсорные кнопки.

В соответствии с другим аспектом каждый из световодов включает в себя оптически передающий материал.

В соответствии с еще одним аспектом печатная плата (РСВ, ПП) использована, чтобы управлять сенсорной панелью.

В одном аспекте сенсорная панель является одной из следующих типов: емкостной сенсорной панелью или сенсорной панелью, чувствительной к нажиму. В качестве альтернативы сенсорной панели придана форма с возможностью определения апертуры, которая образует световод.

В соответствии с альтернативным вариантом осуществления подвижный терминал включает в себя корпус, содержащий дисплей и узел сенсорных кнопок, связанный с корпусом. Узел сенсорных кнопок сконструирован с возможностью работы с крышкой, имеющей, по меньшей мере, одну сенсорную кнопку, которая определена с помощью оптически передающей области крышки. Сенсорная панель соединена с крышкой и ей придана форма с возможностью определения, по меньшей мере, одной апертуры, которая образует световод, который связан с сенсорной кнопкой. Источник света расположен относительно нижней стороны сенсорной панели и дополнительно расположен относительно световода таким образом, чтобы подавать свет в сенсорную кнопку. Узел также может включать в себя оптический волновод, расположенный относительно нижней стороны сенсорной панели, причем оптический волновод сконструирован с возможностью передачи света. Отражательный элемент, оперативно связанный с нижней стороной оптического волновода, может быть использован, чтобы увеличить отражение света.

В одном аспекте корпус включает в себя первый корпус и второй корпус таким образом, что первый корпус сконструирован с возможностью вхождения в зацепление с возможностью раздвижения со вторым корпусом. Дисплей и узел сенсорных кнопок соединены с первым корпусом, и подвижный терминал также включает в себя клавиатуру, соединенную со вторым корпусом. В качестве альтернативы дисплей соединен с первым корпусом, узел сенсорных кнопок соединен со вторым корпусом, и подвижный терминал также включает в себя клавиатуру, соединенную с первым элементом.

В другом аспекте узел сенсорных кнопок составляет единое целое с корпусом.

Еще в одном аспекте дисплей расположен в верхней части корпуса, а узел сенсорных кнопок расположен в нижней части корпуса, причем узел сенсорных кнопок находится в центре около средней плоскости корпуса.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления предлагается способ изготовления узла сенсорных кнопок, включающий в себя этапы, на которых формируют световод в сенсорной панели, размещают, по меньшей мере, один источник света относительно нижней стороны сенсорной панели и размещают источник света относительно световода, чтобы подавать свет в световод.

В соответствии с одним аспектом способ также включает в себя этап, на котором размещают оптический волновод относительно нижней стороны сенсорной панели или размещают отражательный элемент относительно нижней стороны оптического волновода.

Эти и другие варианты осуществления изобретения также станут без труда понятными специалистам в данной области техники из следующего подробного описания вариантов осуществления, имеющих ссылку на прилагаемые фигуры, причем изобретение не ограничено никаким конкретным раскрытым вариантом осуществления.

Краткое описание чертежей

Сопровождающие чертежи, которые включены, чтобы предоставить дополнительное понимание изобретения, включены в это описание и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов изобретения. Признаки, элементы и аспекты изобретения, на которые сделаны ссылки с помощью одинаковых ссылочных позиций на разных фигурах, представляют одинаковые, эквивалентные или подобные признаки, элементы или аспекты в соответствии с одним или более вариантами осуществления. На чертежах:

фиг. 1 представляет вид в разрезе части клавиатуры, обычно встречаемой в традиционном подвижном терминале;

фиг. 2 представляет вид в перспективе подвижного терминала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3 представляет вид в перспективе, изображающий соответственные части разобранного узла сенсорных кнопок;

фиг. 4 представляет вид в разрезе, изображающий соответственные части собранного узла сенсорных кнопок;

фиг. 5 представляет вид снизу сенсорной панели, используемой в узле сенсорных кнопок фиг. 4;

фиг. 6 представляет вид в перспективе подвижного терминала раздвигающегося типа в соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 7 представляет вид в перспективе подвижного терминала раздвигающегося типа в соответствии с еще одним альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 8 представляет блок-схему способа изготовления узла сенсорных кнопок в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Теперь будут сделана подробная ссылка на предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых проиллюстрированы на сопровождающих чертежах. Где возможно, одинаковые ссылочные номера будут использованы по всем чертежам как относящиеся к одинаковым или подобным частям.

Фиг. 2 представляет вид в перспективе подвижного терминала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как изображено, подвижный терминал 100 включает в себя корпус 110, который имеет дисплей 112, громкоговоритель 113 и узел 130 сенсорных кнопок, сформированный на верхней стороне корпуса. Корпус 110 дополнительно определен с помощью первого корпуса 110а и второго корпуса 110b. Узел сенсорных кнопок расположен на одном конце первого корпуса внизу дисплея. Узел сенсорных кнопок может быть использован, чтобы принимать входной сигнал от пользователя, и, следовательно, может включать в себя одну или более сенсорных кнопок (описанных более подробно на следующих фигурах). В варианте осуществления различные сенсорные кнопки узла 130 сенсорных кнопок могут быть сконфигурированы с возможностью взаимодействия с позициями, представленными на дисплее 112.

Фиг. 3 представляет вид в перспективе, изображающий соответственные части разобранного узла 130 сенсорных кнопок. Фиг. 4 представляет вид в разрезе, изображающий соответственные части собранного узла сенсорных кнопок. Фиг. 5 представляет вид снизу сенсорной панели 140. Различные варианты осуществления настоящего изобретения теперь будут описаны со ссылкой на фиг. 3-5.

Узел 130 сенсорных кнопок изображен с сенсорной панелью 140, оперативно соединенной с первым корпусом 110а, который может быть реализован в качестве крышки. Узел 130 может дополнительно включать в себя выборочные компоненты, такие как оптический волновод 150, отражательный элемент 160 или оба компонента. Источники 145 света изображены расположенными относительно нижней стороны сенсорной панели 140. Если необходимо, источники света могут быть непосредственно соединены с сенсорной панелью. Различные компоненты узла 130 изображены расположенными над печатной платой (ПП) 170. ПП изображена расположенной во втором корпусе 110b, но такое расположение не является требованием.

В варианте осуществления некоторая часть или весь первый корпус 110а может быть сформирован из прозрачного или полупрозрачного материала. Желательно, чтобы такой материал был достаточно жестким, чтобы служить в качестве корпуса, например, подвижного терминала 100. Сенсорные кнопки 131 могут быть сконфигурированы таким образом, что каждая из них определена с помощью оптически передающей области, окруженной областями, которые не передают свет. Сенсорные кнопки могут составлять единое целое с первым корпусом 110а (например, крышкой) или эти элементы могут быть дискретными компонентами.

Одним способом, предназначенным для формирования сенсорных кнопок 131, является введение непрозрачного вещества, такого как чернила, сверху определенных частей первого корпуса. Сенсорные кнопки 131 могут быть определены как области первого корпуса, которые не включают в себя непрозрачные вещества. Падающий свет будет передаваться с помощью оптически проводящих областей первого корпуса и не будет передаваться с помощью частей первого корпуса, которые включают в себя непрозрачное вещество. Следовательно, с использованием этого способа могут быть сформированы различные типы, формы и количества сенсорных кнопок.

Сенсорная панель 140 может быть реализована с использованием традиционных технологий сенсорных панелей, которые могут обнаруживать манипуляцию пользователя или другой контакт со связанной сенсорной кнопкой 131. Во время использования сенсорная панель генерирует сигналы, которые могут быть переданы в основную ПП 170, например, через гибкую печатную плату 40 (FPCB, ГПП). Сенсорная панель 140 может быть соединена с нижней стороной первого корпуса 110а с использованием известных способов (например, клей, лента и тому подобные). Подходящие сенсорные панели включают в себя, например, сенсорные панели, чувствительные к нажиму, емкостные сенсорные панели и тому подобное.

Сенсорная панель 140 также может включать в себя один или более стратегически расположенных световодов 141. Как изображено, каждый световод 141 связан с отдельной сенсорной кнопкой 131. В качестве примера сенсорной панели может быть придана форма таким образом, чтобы определять апертуру, которая образует отдельный световод. Световоды 141 часто реализуют таким образом, чтобы позволять свету, поданному с помощью источников 145 света, проходить через сенсорную панель 140, а затем через оптически проводящие сенсорные кнопки 131. Если необходимо, оптически передающий материал может быть сформирован в некоторых или всех световодах. Этот признак увеличивает конструктивную целостность сенсорной панели.

Источники 145 света могут быть реализованы с использованием известных устройств и конструкций, которые могут подавать свет с длиной волны, представляющей интерес, в одну или более сенсорных кнопок 131. Типичные источники света включают в себя, среди других, светодиоды (СД) и лазеры с вертикальной поверхностью излучения (VCSEL, ЛВПИ). Источники света могут принимать необходимую мощность через ГПП 40, которая связана с сенсорной панелью 140 и находится во взаимодействии с основной ПП 170.

Примечательно, что свет, излучаемый с помощью источников 145 света, не обязательно удерживают с помощью конструкций, что является общим в традиционных узлах. Более конкретно свет, излучаемый с помощью источников 145 света, достигает сенсорных кнопок 131 относительно беспрепятственно. Это уменьшает число необходимых источников света, что в результате уменьшает требования к мощности узла.

Несмотря на то, что возможно, не обязательно, чтобы каждая сенсорная кнопка 131 имела связанный источник 145 света. Обычно число источников света меньше, чем число сенсорных кнопок. В некоторых реализациях один источник света подает достаточно света во все сенсорные клавиши. Максимум света в сенсорные кнопки может быть достигнут с помощью расположения каждого источника света относительно близко в связанному световоду 141.

Оптический волновод 150, который является необязательным компонентом, изображен расположенным относительно нижней стороны сенсорной панели 140. Оптический волновод может быть сформирован из подходящего материала (например, стекла или пластика), который передает свет с длиной волны, представляющей интерес. Если необходимо, оптический волновод 150 может быть соединен с нижней стороной сенсорной панели 140 с использованием известных способов (например, клея, ленты и тому подобных). Не является требованием, чтобы волновод 150 фактически контактировал с сенсорной панелью 140. В качестве альтернативы эти компоненты могут быть размещены в близкой физической зависимости, а не в фактическом контакте друг с другом.

Оптический волновод 150 дополнительно может включать в себя один или более дополнительных признаков. Например, как более понятно изображено на фиг. 3, волновод может включать в себя отдельную прорезь 151, индивидуально связанную с каждым из источников 145 света. Каждая прорезь может быть сформирована в верхней поверхности оптического волновода, и обычно ее размеры задают таким образом, чтобы принимать, по меньшей мере, часть связанного одного из источников света. Прорезь дает возможность относительно плотного соединения между волноводами 150 и сенсорной панелью 140, таким образом уменьшая потребность в зазоре между этими компонентами. Так как не требуется зазор, чтобы дать возможность просвета для источников света, общая толщина узла может быть уменьшена.

Оптический волновод 150 также изображен имеющим необязательные элементы 152 возбуждения света. Эти элементы могут быть сформированы на нижней стороне волновода в местоположениях, которые соответствуют каждому из световодов 141. Одной целью элементов возбуждения света является увеличение интенсивности отраженного света, принятого с помощью сенсорных кнопок 131 (через световоды 141). Если необходимо, элементы возбуждения света могут быть сконструированы с возможностью образования вогнутой формы, чтобы дополнительно увеличивать интенсивность отраженного света. Одним способом, предназначенным для формирования элементов возбуждения света, является образование царапины на нижней поверхности волновода.

Необязательный отражательный элемент 160 изображен оперативно связанным с нижней стороной оптического волновода 150. Отражательный элемент может быть реализован с использованием материала, который структурирован с возможностью отражения света из источников 145 света. Возможные материалы включают в себя отражательный лист, сформированный как тонкая металлическая пластина, полимер, покрытый золотой фольгой, или бумагу.

Работа подвижного терминала 100, реализующего узел 130 сенсорных кнопок, может проходить следующим образом. После того как подвижный терминал активизирован, свет излучается с помощью источников 145 света и проходит через оптические волноводы 152. Свет отражается с помощью отражательного элемента 160 и элементов 150 возбуждения света, заставляющих свет распространяться через световоды 141 и соответствующие сенсорные кнопки 131. Эта функция освещения может быть использована постоянно или может быть активизирована только в течение периодов условий уменьшенного освещения, как управляемая, например, с помощью ручного переключателя или посредством светового датчика (не изображен).

Фиг. 6 представляет вид в перспективе подвижного терминала раздвигающегося типа в соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения. Подвижный терминал 200 включает в себя первый корпус 220, который сконструирован с возможностью вхождения в зацепление с возможностью раздвижения со вторым корпусом 210. Дисплей 222, громкоговоритель 223 и узел 130 сенсорных кнопок соединены с первым корпусом. Клавиатура 211 и микрофон 212 изображены расположенными на верхней поверхности второго корпуса 210. Второй корпус может быть открыт или закрыт с помощью обеспечения относительного раздвигающегося перемещения между первым и вторым корпусами. Если необходимо, узел 130 сенсорных кнопок может быть расположен во втором корпусе, а клавиатура 211 расположена в первом корпусе 220. Другой альтернативой является замена клавиатуры 211 во втором корпусе 210 вторым узлом 130 сенсорных кнопок таким образом, чтобы подвижный терминал включал в себя два узла сенсорных кнопок.

Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены конкретным устройством сенсорных кнопок, раскрытым в настоящем описании. Например, одна возможная альтернатива изображена на фиг. 7, которая является видом в перспективе подвижного терминала раздвигающегося типа в соответствии с другим альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения. На этой фигуре подвижный терминал 300 включает в себя круглый узел 130 сенсорных кнопок, который имеет несколько сенсорных кнопок 131. Узлу сенсорных кнопок этого варианта осуществления придана форма с возможностью размещения нажимаемой кнопки 380, которая может быть освещена с использованием традиционных способов.

Фиг. 8 представляет блок-схему последовательности этапов, изображающую способ изготовления узла сенсорных клавиш в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как изображено, блок 400 включает в себя формирование световода в сенсорной панели. Блок 410 включает в себя размещение, по меньшей мере, одного источника света относительно нижней стороны сенсорной панели. Эта операция может быть выполнена с помощью соединения источника света с нижней стороной сенсорной панели. Блок 420 включает в себя размещение источника света относительно световода, чтобы подавать свет в световод. Если необходимо, способ дополнительно может включать в себя размещение оптического волновода относительно нижней стороны сенсорной панели или размещение отражательного элемента относительно нижней стороны оптического волновода или выполнение обеих операций.

Различные узлы сенсорных кнопок описаны в настоящей заявке как реализованные совместно с подвижными терминалами защелкивающегося типа, закрывающегося типа и раздвигающегося типа. Однако варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены этими типами, и возможны другие конфигурации, и они находятся в объеме настоящего раскрытия. Если необходимо, узел сенсорных кнопок в качестве альтернативы может быть реализован в других устройствах и системах, в которых необходимы освещенные кнопки и другие местоположения. Такие устройства и системы включают в себя портативные электронные помощники (PDA, ПЭП), карманные компьютеры, аудио и видео плееры и тому подобное.

Описанные выше варианты осуществления и преимущества являются только примерными и не должны быть истолкованы как ограничивающие настоящее изобретение. Настоящее описание может быть без труда применено к другим типам устройств и процессов. Предполагается, что описание настоящего изобретения является иллюстративным и не должно ограничивать рамки объема формулы изобретения. Многие альтернативные варианты, модификации и изменения будут понятны специалистам в данной области техники.

Изобретение относится к подвижному терминалу и более конкретно к узлу сенсорных кнопок, сконструированному с возможностью использования источника света, предназначенного для освещения сенсорных кнопок. Техническим результатом является уменьшение толщины подвижного терминала и улучшение освещения кнопочных клавиш. Указанный технический результат достигается за счет того, что источник света расположен относительно световода таким образом, чтобы подавать свет в сенсорную кнопку. Оптический волновод сконструирован с возможностью передачи света. Отражательный элемент может быть использован для увеличения отражения света. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Узел сенсорных кнопок, содержащий

сенсорную панель, сконструированную с возможностью оперативного соединения с крышкой, содержащей, по меньшей мере, одну сенсорную кнопку, которая определена с помощью оптически передающей области, причем сенсорная панель содержит световод, связанный с, по меньшей мере, одной сенсорной кнопкой; и

по меньшей мере, один источник света, расположенный на и непосредственно соединенный с нижней стороной сенсорной панели, причем, по меньшей мере, один источник света расположен относительно световода таким образом, чтобы подавать свет в, по меньшей мере, одну сенсорную кнопку.

световод связан с множеством сенсорных кнопок, и в котором,

по меньшей мере, один источник света расположен относительно световода таким образом, чтобы подавать свет в множество сенсорных кнопок.

печатную плату (ПП), сконструированную с возможностью управления сенсорной панелью.

корпус, содержащий дисплей;

узел сенсорных кнопок, связанный с корпусом, причем узел сенсорных кнопок содержит,

по меньшей мере, одну сенсорную кнопку, которая определена с помощью оптически передающей области;

сенсорную панель, соединенную с, по меньшей мере, одной сенсорной кнопкой, причем сенсорная панель содержит световод, связанный с, по меньшей мере, одной сенсорной кнопкой; и

по меньшей мере, один источник света, расположенный на и непосредственно соединенный с нижней стороной сенсорной панели, причем, по меньшей мере, один источник света расположен относительно световода таким образом, чтобы подавать свет в, по меньшей мере, одну сенсорную кнопку.

корпус, содержащий дисплей; и

узел сенсорных кнопок, связанный с корпусом, причем узел сенсорных кнопок содержит:

крышку, содержащую, по меньшей мере, одну сенсорную кнопку, которая определена с помощью оптически передающей области; сенсорную панель, соединенную с крышкой, причем сенсорной панели придана форма с возможностью определения, по меньшей мере, одной апертуры, которая образует световод, который связан с, по меньшей мере, одной сенсорной кнопкой;

по меньшей мере, один источник света, расположенный на и непосредственно соединенный с нижней стороной сенсорной панели, причем, по меньшей мере, один источник света расположен относительно световода таким образом, чтобы подавать свет в, по меньшей мере, одну сенсорную кнопку;

оптический волновод, расположенный относительно нижней стороны сенсорной панели, причем оптический волновод сконструирован с возможностью передачи света; и

отражательный элемент, оперативно связанный с нижней стороной оптического волновода и сконструированный с возможностью отражения света.