КНОПОЧНЫЙ УЗЕЛ И МОБИЛЬНЫЙ ТЕРМИНАЛ С ЭТИМ УЗЛОМ Российский патент 2008 года по МПК H04M1/725 H04B1/38 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к кнопочному узлу для мобильного терминала и к мобильному терминалу с этим узлом.

Уровень техники

Мобильный терминал представляет собой одно из множества портативных электронных устройств, которое обеспечивает для пользователя возможность передачи/приема данных по беспроводному каналу связи или обработки информации во время движения. По мере того, как мобильный терминал становится все более легким и тонким, что обеспечивает для пользователя удобство его переноса, мобильный терминал требует использования механической структуры, предназначенной для выполнения различных функций в небольшом и ограниченном устройстве.

Обычно мобильный терминал содержит кнопочный узел, имеющий множество кнопок для ввода чисел, знаков и других команд управления пользователем. На фиг.1 показан вид в разрезе, представляющий кнопочный узел в соответствии с предшествующим уровнем техники. Как показано на чертеже, кнопочный узел 1 предшествующего уровня техники содержит множество кнопок 2 переключателей, открытых снаружи мобильного терминала, которые во время работы требуется нажимать. Переключатель 6 расположен под кнопками 2 переключателей и установлен на верхней поверхности печатной платы 4 для приема сигнала при нажатии на кнопку 2 переключателя. Подкладка 3 прикреплена к нижней поверхности кнопок 2 переключателей и упруго изменяет форму, когда нажимают на кнопки 2 переключателей, нажимая на переключатель 6 с тем, чтобы, таким образом, ввести сигнал. Нажимной выступ 7, предназначенный для нажатия на переключатель 6 при нажатии на кнопку 2 переключателя, расположен на подкладке 3.

Кнопки 2 переключателей расположены на корпусе 9 так, что они открыты наружу, и на верхних поверхностях кнопок 2 переключателей нанесены символы, такие как цифры, знаки или другие обозначения команд. Эти символы напечатаны в виде негативного изображения так, что они избирательно пропускают свет, генерируемый светодиодами (СД, LED) 5, которые будут описаны ниже, обеспечивая, таким образом, заднюю подсветку символов.

Когда пользователь нажимает на кнопки 2 переключателей, нажимные выступы 7 подкладки 3 прижимаются к переключателю 6. В соответствии с этим пользователь может вводить требуемые символы.

Множество светодиодов 5, предназначенных для освещения кнопок 2 переключателей, выступают вверх рядом с переключателями 6 печатной платы 4. Символы на кнопках 2 переключателей подсвечиваются светодиодами 5 так, что пользователь может вводить данные символы, даже находясь в темном месте.

Однако в кнопочном узле, в соответствии с предшествующим уровнем техники, не обеспечивается равномерное распределение света из-за расстояния между светодиодами 5 и кнопками 2 переключателей. Кроме того, для повышения яркости кнопок 2 переключателей требуется увеличивать количество светодиодов 5, что приводит к повышению потребления энергии.

Для решения указанных выше проблем в публикации № 10-2003-89182 заявки на патент Кореи раскрыта технология расположения световодной пластины на верхней поверхности основной печатной платы, на которой установлены переключатели с контактом выпуклой формы, причем световодная пластина выполнена с пропускными отверстиями, которые соответствуют переключателям с контактом выпуклой формы.

Однако в публикации № 10-2003-89182 заявки на патент Кореи количество пропускных отверстий соответствует количеству переключателей с контактом выпуклой формы, что требует выполнения трудоемких операций во время обработки. Кроме того, в световодной пластине рассеивается большое количество света, не обеспечивая, таким образом, достаточного освещения каждой из кнопок переключателей.

В публикации № 10-2005-64351 заявки на патент Кореи раскрыта методика, в соответствии с которой световодную пластину прикрепляют к нижней поверхности кнопочной панели, и излучающее свет устройство устанавливают на дополнительной печатной плате, прикрепленной к световодной пластине. Однако поскольку излучающее свет устройство установлено отдельно от основной печатной платы, требуется использовать дополнительную структуру для крепления излучающего свет устройства и модуль электрического соединения. В соответствии с этим усложняется весь процесс, и повышаются затраты на производство.

Сущность изобретения

В соответствии с принципами этого изобретения предложены кнопочный узел, позволяющий уменьшить количество оптических источников и величину потребляемой энергии путем использования в кнопочном узле световодного элемента, и мобильный терминал, в котором установлен этот кнопочный узел.

Для достижения этих и других преимуществ и в соответствии с назначением настоящего изобретения, вариант выполнения которого описан здесь в общих чертах, предложен кнопочный узел, имеющий множество кнопок переключателей, световодный лист, расположенный под, по меньшей мере, одной из множества кнопок переключателей, излучатель света, предназначенный для генерирования света на кромке световодного листа, причем световодный лист направляет свет от излучателя света в направлении к, по меньшей мере, одной из множества кнопок переключателей, подложку для электронной схемы, сформированную под световодным листом; и множество переключателей, сформированных на подложке для электронной схемы, причем каждый из множества переключателей соответствует одной из множества кнопок переключателей. Световодный лист расположен над верхним участком каждого из множества переключателей.

В соответствии с другим аспектом световодный лист расположен под всеми из множества кнопок переключателей, и световодный лист направляет свет от излучателя света ко всему множеству кнопок переключателей.

В дополнительном аспекте кнопочный узел включает в себя отражающий слой, расположенный на периметре световодного листа, предназначенный для перенаправления света излучателя света в сторону от периметра.

В еще одном другом аспекте излучатель света может быть установлен на верхней поверхности подложки для электронной схемы.

В еще одном аспекте каждый из множества переключателей сформирован так, что он имеет выпуклую форму, и световодный лист сформирован из гибкого материала, который исключает нажатие на соседние переключатели, когда нажимают на переключатель, соответствующий одной из кнопок переключателей.

В другом аспекте световодный лист прикреплен к подложке для электронной схемы с помощью клея или двусторонней ленты, нанесенной на его нижнюю поверхность, вдоль его кромки.

В дополнительном аспекте множество участков отражающей структуры, предназначенных для интенсивного направления света от излучателя света к каждой из кнопок переключателей, сформированы на нижней поверхности световодного листа так, что они соответствуют множеству кнопок переключателей.

В еще одном аспекте множество кнопок переключателей сформированы как единая пластина, и эта пластина включает в себя непрозрачный слой, образующий внешнюю поверхность и имеющий символы, которые сформированы с проникновением в него, в соответствии с вводимыми цифрами или знаками, причем непрозрачный слой образует верхнюю поверхность каждой из множества кнопок. Пластина также включает в себя прозрачный слой, сформированный на нижней поверхности непрозрачного слоя и как единая деталь с непрозрачным слоем, и множество нажимных выступов, сформированных на нижней поверхности прозрачного слоя. Каждый из нажимных выступов соответствует одной из множества кнопок переключателей и одному из множества переключателей. Непрозрачный слой может быть сформирован из металлической пластины, и прозрачный слой может быть сформирован из силикона или силиконового каучука путем одновременного выдавливания на металлическую пластину.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен мобильный терминал, в котором используется одно или больше указанных выше свойств кнопочного узла.

Дополнительный объем применения настоящего изобретения будет более очевиден из подробного описания, приведенного ниже. Однако следует понимать, что подробное описание и конкретные примеры, хотя они и описывают предпочтительные варианты выполнения изобретения, представлены только в качестве иллюстрации, поскольку различные изменения и модификации в пределах объема и сущности изобретения будут очевидны для специалистов в данной области техники из подробного описания.

Краткое описание чертежей

На прилагаемых чертежах, которые включены для обеспечения более полного понимания изобретения и приведены здесь и составляют часть этого описания, представлены варианты выполнения изобретения, и вместе с описанием они предназначены для пояснения принципов изобретения. На чертежах:

На фиг.1 показан вид в разрезе, представляющий кнопочный узел для мобильного терминала в соответствии с предшествующим уровнем техники;

на фиг.2 показан вид в перспективе, представляющий мобильный терминал в соответствии с примерным вариантом выполнения настоящего изобретения;

на фиг.3 показан вид в разрезе вдоль линии III-III, обозначенной на фиг.2; и на фиг.3A показан вид в разрезе с увеличением участка устройства, показанного на фиг.3; и

на фиг.4 представлен вид в перспективе кнопочного узла по фиг.2 в разобранном виде.

Осуществление изобретения

Рассмотрим теперь подробно предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения, примеры которых представлены на прилагаемых чертежах. Ниже подробно поясняется кнопочный узел и мобильный терминал с таким узлом, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2 показан вид в перспективе, представляющий мобильный терминал в соответствии с примерным вариантом выполнения настоящего изобретения. Как показано на фиг.2, мобильный терминал 10 содержит корпус 11 терминала, в котором установлен кнопочный узел 20.

Дисплей 12, предназначенный для отображения видеоинформации, предусмотрен на передней поверхности корпуса 11 терминала, и кнопочный узел 20 предусмотрен с одной стороны дисплея 12. Приемник или громкоговоритель 13 для вывода голосового сигнала может быть установлен на верхнем конце корпуса 11 терминала, и микрофон 14 для вывода голосового сигнала может быть установлен на нижнем конце корпуса 11 терминала.

На фиг.3 показан вид в разрезе вдоль линии III-III, обозначенной на фиг.2, и на фиг.4 показан вид в перспективе кнопочного узла по фиг.2 в разобранном состоянии. Как показано на фиг.3 и 4, множество кнопок 31 переключателей расположены так, что они выходят наружу из мобильного терминала 10 и могут быть сформированы как единая пластина 30.

В частности, как лучше всего показано на фиг.4, пластина 30 включает в себя непрозрачный слой 32, образующий внешнюю поверхность кнопок 31 переключателей, на котором сформированы символы 31a с проникновением в ее глубину. Символы соответствуют вводимым цифрам или знакам. Прозрачный слой 33 интегрально сформирован на нижней поверхности непрозрачного слоя 32, и множество нажимных выступов 34 сформировано на нижней поверхности прозрачного слоя 33, каждый из которых соответствует одной из кнопок 31 переключателей. Нажимные выступы 34 предназначены для нажатия на переключатель 51, как поясняется ниже.

Непрозрачный слой 32 может быть сформирован из металлической пластины, обладающей хорошей жесткостью и прочностью, и прозрачный слой 33 может быть сформирован из силикона или силиконового каучука путем одновременного выдавливания на металлическую пластину. В качестве альтернативы, непрозрачный слой 32 может быть сформирован из прозрачного пластика, и символы, представляющие цифры или знаки, которые должны вводиться при нажатии на кнопки 31 переключателей, могут быть напечатаны на верхней поверхности, нижней поверхности или на среднем участке каждой из кнопок 31 переключателей в виде негативного изображения для подсветки снизу.

Для исключения нажатия на соседние кнопки 31 переключателей, когда нажимают на одну из кнопок 31 переключателей, и для облегчения распознавания кнопок 31 переключателей непрозрачный слой 32 сформирован с приданием ему разрезной формы 32a в непрозрачном слое 32. Прозрачный слой 33 во время формования заполняет участки 31a вырезов, исключая таким образом попадание посторонних материалов на участки 31a вырезов. Кроме того, когда свет излучают с нижней стороны пластины, линии разделения, разделяющие кнопки 31 переключателей друг от друга, становятся видимыми.

Подложка для электронной схемы, такая как печатная плата 50, предусмотрена с нижней стороны пластины 30, и на ее верхней поверхности установлены переключатели 51 с контактом выпуклой формы так, что они соответствуют каждой из кнопок 31 переключателей. Предпочтительно в качестве платы 50 можно использовать гибкую тонкую подложку для электронной схемы, что позволяет уменьшить общую толщину мобильного терминала.

Световодный лист 40, предназначенный для направления света, генерируемого излучателем 52 света, установленным на плате 50 для каждой из кнопок 31 переключателей, расположен на верхней поверхности платы 50 и над множеством переключателей 51. Как показано на фиг.3 и 4, световодный лист 40 сформирован как единая деталь и накрывает всю плату 50 и переключатели 51. Кроме того, излучатель 52 света расположен рядом с боковой поверхностью световодного листа 40, в связи с чем свет, генерируемый излучателем 52 света, расположенным на одной поверхности платы 50, может падать на боковую поверхность световодного листа 40. При этом может быть предусмотрена плоская поверхность 53, которая соединяет вместе каждый из множества переключателей, и такая плоская поверхность 53 может быть изготовлена из отражающего материала, или на ней может быть сформирован отражающий слой.

Благодаря установке излучателя 52 света на плате 50 процесс производства кнопочного узла 20 может быть упрощен. В качестве излучателя 52 света можно использовать оптический источник, такой как светодиод с высокой яркостью и малым потреблением энергии. Кроме того, поскольку световодный лист 40 не экранирует свет, свет, генерируемый одним излучателем 52 света, может быть передан ко всем кнопкам переключателей. В соответствии с этим можно уменьшить количество оптических источников и потребляемую энергию.

Предпочтительно световодный лист 40 сформирован из гибкого материала, который можно легко деформировать, что исключает нажатие на соседние кнопки 31 переключателей, когда нажимают на одну конкретную кнопку 31 переключателя. Когда нажимают на кнопки 31 переключателей, соответствующие нажимные выступы 34 нажимают на световодный лист 40, и световодный лист 40 нажимает на переключатель 51. В соответствии с этим световодный лист 40 движется вместе с переключателем 51. Когда нажимное усилие, приложенное к кнопкам 31 переключателей, устраняют, световодный лист 40 восстанавливает свое исходное положение под действием силы упругости переключателя 51.

Световодный лист 40 сформирован так, что свет, падающий с его боковой поверхности, может попадать на его переднюю поверхность, благодаря отражению. Кроме того, световодный лист 40 содержит участки 41 отражающей структуры, предназначенные для интенсивного направления света к каждой из кнопок 31 переключателей. Каждый из участков отражающей структуры имеет область, соответствующую каждому из переключателей 51. Участок 41 отражающей структуры выполнен путем формирования мелких царапин или углублений на нижней поверхности световодного листа 40 путем травления, обработки лазером или использования других соответствующих процессов.

Световодный лист 40 прикреплен к печатной плате с помощью клея или двусторонней ленты 42, нанесенной на его нижнюю поверхность вдоль его кромки, что упрощает сборку.

Кроме того, по периметру световодного листа 40 также может быть предусмотрен отражающий слой 44 для перенаправления света излучателя 52 света в сторону от периметра в направлении к множеству кнопок 31 переключателей. Как можно видеть на фиг.4, отражающий слой 44 может быть сформирован по существу над клеящим слоем 42.

Световодный лист 40 может быть сформирован из поликарбоната или полиуретана или другого соответствующего материала с толщиной приблизительно 0,125 мм, что позволяет построить тонкий мобильный терминал.

Далее поясняется работа кнопочного узла в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фиг.3, свет, генерируемый излучателем 52 света, падает на световодный лист 40. Затем свет проходит через световодный лист 40 благодаря полному внутреннему отражению. По мере того, как свет падает на каждую из кнопок 31 переключателей, подсвечиваются знаки или цифры 31a кнопок 31 переключателей.

Как показано на фиг.4, световодный лист 40 непосредственно прикреплен к плате 50, что не требует использовать какой-либо дополнительный процесс сборки между ними. Поскольку световодный лист 40 сформирован так, что он накрывает как плату 50, так и переключатель 51, свет, генерируемый излучателем 52 света, не экранируется световодным листом 40. В соответствии с этим можно уменьшить количество излучателей 52 света и снизить потребление энергии.

Как указано выше, в кнопочном узле и в мобильном терминале с таким узлом световодный лист, предназначенный для направления к кнопкам переключателей света, генерируемого излучателем света, установленным на плате, расположен над переключателями. В соответствии с этим свет, генерируемый излучателем 52 света, не экранируется в световодном листе 40. Поэтому количество излучателей 52 света можно уменьшить и снизить потребление энергии. Хотя был представлен только один излучатель 52 света, следует понимать, что можно использовать более чем один излучатель света и при этом свести к минимуму потребление энергии для подсветки кнопок 31 переключателей.

Кроме того, поскольку излучатель света установлен на печатной плате, дополнительный компонент для установки излучателя света не требуется, и весь процесс сборки упрощается.

В примерном варианте выполнения был представлен мобильный терминал, имеющий интегрированный корпус терминала. Однако кнопочный узел в соответствии с настоящим изобретением также можно использовать для мобильного терминала раскладного типа или раздвижного типа, который имеет, по меньшей мере, два корпуса.

Поскольку настоящее изобретение может быть выполнено в виде нескольких форм, без отхода от сущности или существенных его характеристик, также следует понимать, что описанные выше варианты выполнения не ограничиваются какими-либо деталями представленного описания, если только не будет указано другое, и их, скорее, требуется рассматривать в широком смысле, в пределах сущности и объема, которые определены в приложенной формуле изобретения, и поэтому все изменения и модификации, которые находятся в пределах определения и границ формулы изобретения или эквивалентов таких определений и границ, должны быть охвачены приложенной формулой изобретения.

Настоящее изобретение относится к кнопочному узлу для мобильного терминала и к мобильному терминалу с этим узлом. Технический результат - разработка кнопочного узла, позволяющего уменьшить количество оптических источников и величину потребляемой энергии, путем использования в кнопочном узле световодного элемента, и мобильного терминала, в котором установлен этот кнопочный узел. Достигается тем, что кнопочный узел включает в себя множество кнопок переключателей, световодный лист, расположенный под, по меньшей мере, одной из множества кнопок переключателей, излучатель света, предназначенный для генерирования света на кромке световодного листа, причем световодный лист направляет свет от излучателя света в направлении к, по меньшей мере, одной из множества кнопок переключателей, подложку для электронной схемы, сформированную под световодным листом, и множество переключателей, сформированных на подложке для электронной схемы, причем каждый из множества переключателей соответствует одной из множества кнопок переключателей. Световодный лист расположен над верхним участком каждого из множества переключателей. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Кнопочный узел, содержащий множество кнопок переключателей, световодный лист, расположенный под, по меньшей мере, одной из множества кнопок переключателей, излучатель света, предназначенный для генерирования света на кромке световодного листа, причем световодный лист направляет свет от излучателя света в направлении к, по меньшей мере, одной из множества кнопок переключателей, подложку для электронной схемы, сформированную под световодным листом, и множество переключателей, сформированных на подложке для электронной схемы, причем каждый из множества переключателей соответствует одной из множества кнопок переключателей, в котором световодный лист расположен над верхним участком каждого из множества переключателей.2. Кнопочный узел по п.1, в котором световодный лист расположен под всеми из множества кнопок переключателей, и световодный лист направляет свет от излучателя света ко всему множеству кнопок переключателей.3. Кнопочный узел по п.2, который также содержит отражающий слой, расположенный на периметре световодного листа, предназначенный для перенаправления света излучателя света в сторону от периметра.4. Кнопочный узел по п.3, в котором излучатель света установлен на верхней поверхности подложки для электронной схемы.5. Кнопочный узел по п.3, в котором каждый из множества переключателей сформирован так, что он имеет выпуклую форму, и световодный лист сформирован из гибкого материала, который исключает нажатие на соседние переключатели, когда нажимают на переключатель, соответствующий одной из кнопок переключателей.6. Кнопочный узел по п.3, в котором световодный лист прикреплен к подложке для электронной схемы с помощью клея или двусторонней ленты, нанесенной на его нижнюю поверхность вдоль его кромки.7. Кнопочный узел по п.3, в котором множество участков отражающей структуры, предназначенных для интенсивного направления света от излучателя света к каждой из кнопок переключателей, сформированы на поверхности световодного листа так, что они соответствуют множеству кнопок переключателей.8. Кнопочный узел по п.1, в котором множество кнопок переключателей сформированы как единая пластина, и эта пластина содержит непрозрачный слой, образующий внешнюю поверхность и имеющий символы, которые сформированы с проникновением в него, в соответствии с вводимыми цифрами или знаками, причем непрозрачный слой образует верхнюю поверхность для каждой из множества кнопок, прозрачный слой, сформированный на нижней поверхности непрозрачного слоя и как единая деталь с непрозрачным слоем, и множество нажимных выступов, сформированных на нижней поверхности прозрачного слоя, причем каждый нажимной выступ соответствует одной из множества кнопок переключателей и одному из множества переключателей.9. Кнопочный узел по п.8, в котором непрозрачный слой сформирован из металлической пластины, и прозрачный слой сформирован из силикона или силиконового каучука путем одновременного выдавливания на металлическую пластину.10. Мобильный терминал, содержащий корпус и кнопочный узел, установленный на корпусе, причем кнопочный узел включает в себя множество кнопок переключателей, световодный лист, расположенный под, по меньшей мере, одной из множества кнопок переключателей, и излучатель света, предназначенный для генерирования света на кромке световодного листа, причем световодный лист направляет свет от излучателя света в направлении к, по меньшей мере, одной из множества кнопок переключателей, подложку для электронной схемы, сформированную под световодным листом, и множество переключателей, сформированных на подложке для электронной схемы, причем каждый из множества переключателей соответствует одной из множества кнопок переключателей, в котором световодный лист расположен над верхним участком каждого из множества переключателей.11. Мобильный терминал по п.10, в котором световодный лист расположен под всеми из множества кнопок переключателей, и световодный лист направляет свет от излучателя света ко всему множеству кнопок переключателей.12. Мобильный терминал по п.11, который также содержит отражающий слой, расположенный на периметре световодного листа, предназначенный для перенаправления света излучателя света в сторону от периметра.13. Мобильный терминал по п.12, в котором излучатель света установлен на верхней поверхности подложки для электронной схемы.14. Мобильный терминал по п.12, в котором каждый из множества переключателей сформирован так, что он имеет выпуклую форму, и световодный лист сформирован из гибкого материала, который исключает нажатие на соседние переключатели, когда нажимают на переключатель, соответствующий одной из кнопок переключателей.15. Мобильный терминал по п.12, в котором световодный лист прикреплен к подложке для электронной схемы с помощью клея или двусторонней ленты, нанесенной на его нижнюю поверхность вдоль его кромки.16. Мобильный терминал по п.12, в котором множество участков отражающей структуры, предназначенных для интенсивного направления света от излучателя света к каждой из кнопок переключателей, сформированы на поверхности световодного листа так, что они соответствуют множеству кнопок переключателей.17. Мобильный терминал по п.12, в котором множество кнопок переключателей сформированы как единая пластина, и эта пластина содержит непрозрачный слой, образующий внешнюю поверхность и имеющий символы, которые сформированы с проникновением в него, в соответствии с вводимыми цифрами или знаками, причем непрозрачный слой образует верхнюю поверхность для каждой из множества кнопок, прозрачный слой, сформированный на нижней поверхности непрозрачного слоя и как единая деталь с непрозрачным слоем, и множество нажимных выступов, сформированных на нижней поверхности прозрачного слоя, причем каждый нажимной выступ соответствует одной из множества кнопок переключателей и одному из множества переключателей.18. Кнопочный узел по п.17, в котором непрозрачный слой сформирован из металлической пластины, и прозрачный слой сформирован из силикона или силиконового каучука путем одновременного выдавливания на металлическую пластину.