УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СЕНСОРНЫЙ ЭКРАН ЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2016 года по МПК G06F3/00 

Заявляемая группа изобретений относится к области устройств для ручного управления сенсорным экраном электронного устройства, может применяться для работы пользователя с игровыми приложениями.

Известно техническое решение по патенту на изобретение РФ №2280923 «Электронное устройство с ручным управлением» H01L 41/09, 2005. Электронное устройство, содержащее блок ввода с ручным управлением, представляет собой беспроводной телефон, содержащий монтажную плату, на которой установлена клавиатура. Клавиатура выполнена в виде единого изделия с множеством клавиш, соединена с корпусом и электромеханическим преобразователем. Блок ввода может содержать сенсорный экран. Недостаток данного технического решения заключается в том, что блок ввода выполнен стационарным и является частью беспроводного телефона, что делает его не универсальным и ограничивает функциональные возможности всего беспроводного устройства.

В качестве ближайшего аналога для первого и второго изобретений из группы заявляемых изобретений, выбрано техническое решение по заявке РФ на изобретение №2012111019 «Способ воздействия на сенсорный экран мобильного компьютера», G06F 3/00, 2012. Способ воздействия на экран мобильного компьютера, заключающийся в коммутации закрепленных на экране электропроводных элементов с электрической емкостью. Недостаток данного способа заключается в сложности воздействия на электропроводные контактные элементы.

В качестве ближайшего аналога для третьего изобретения из группы заявляемых изобретений, выбрано техническое решение по патенту Великобритании GB 2497299, A63F 13/02, G06F 1/16, G06F 3/02, 2013. Устройство управления сенсорным экраном, состоящее из корпуса, набора кнопок управления, установленных на корпусе, набора контактных площадок, предназначенных для взаимодействия с сенсорным экраном. Кнопки и контактные элементы соединены посредством механической тяги. Контактные элементы расположены на корпусе и прижимаются к экрану только в случае нажатия пользователем кнопки. Корпус устройства крепится поверх сенсорного экрана и имеет смотровое отверстие, расположенное в центре. Недостатком предложенного решения является возможность повреждения сенсорного экрана при многократном механическом воздействии на него. Также недостатком является сокращение визуального пространства экрана из-за наложения на него корпуса устройства, недостаточная надежность, обусловленная наличием движущихся механических частей.

Технической задачей изобретения является улучшение эксплуатационных свойств устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства.

Техническим результатом является повышение надежности работы и удобства использования устройства.

Данный технический результат обеспечивается тем, что в первом варианте устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства, содержащего емкостной элемент, контактные элементы и кнопки управления, связанные проводниками с контактными элементами, согласно изобретению, контактные элементы закреплены на хотя бы одной планке.

Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по второму варианту содержит емкостной элемент, контактные элементы и кнопки управления, связанные проводниками с контактными элементами, согласно изобретению контактные элементы закреплены на хотя бы одной складной планке.

Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по третьему варианту содержит контактные элементы и кнопки управления, связанные проводниками с контактными элементами, согласно изобретению каждая кнопка управления выполнена в виде контактной системы, состоящей из электропроводящих подвижной и неподвижной частей, контактные элементы закреплены на хотя бы одной планке.

Во всех трех вариантах контактные элементы и планка могут быть выполнены прозрачными.

Технический результат по первому и второму варианту достигается закреплением контактных элементов на планке. Планка предназначена для прижатия всех контактных элементов к поверхности экрана. Электропроводные контактные элементы с помощью планки устанавливаются на поверхности экрана. Планка достаточно жесткая для того, чтобы расположить контактные элементы под одним равным для всех углом по отношению к плоскости экрана, а также с одинаковым усилием прижатия. Площадь поверхности планки превышает суммарную площадь контактных элементов, расположенных под ней на экране. Применение общей планки обеспечивает надежную фиксацию элементов на сенсорном экране с одинаковой степенью их прижатия, что повышает надежность срабатывания контакта между контактными элементами и экраном.

Технический результат по третьему варианту достигается за счет того, что кнопки управления выполнены в виде контактной системы, состоящей из электропроводящих подвижной и неподвижной частей. Это позволяет использовать подвижный элемент в качестве контакта с емкостным элементом, которым является человеческое тело. Контакт происходит при нажатии пальцем на кнопку управления. Во время соприкосновения подвижной и неподвижной частей контактной системы происходит соединение контактных элементов, располагаемых на экране электронного устройства с емкостью - человеческим телом. Таким образом, из предлагаемой конструкции исключается специальный емкостной элемент, соединяемый с контактными элементами, расположенными на экране. Это позволяет исключить места дополнительных электрических соединений частей конструкции и повысить надежность устройства. Кроме того, отсутствие емкостного элемента, который необходимо крепить к корпусу электронного устройства позволяет повысить удобство использования устройства.

Контактные элементы, также как и планка, могут быть выполнены прозрачными, что повышает удобство использования, за счет того, что пользователь имеет доступ ко всей визуальной информации, представленной на экране, и имеет возможность правильного выбора кнопки для управления.

Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства может быть выполнено в бескорпусном варианте и представлять собой набор элементов, соединенных проводами. В этом случае кнопки управления располагаются на жесткой основе. Устройство может иметь корпус-футляр для установки в него электронного устройства. Корпус-футляр имеет форму короба, охватывающего устройство, с вырезом-окном в центре верхней поверхности для размещения в окне экрана. На корпусе футляре расположены кнопки управления, которые приподняты над поверхностью футляра при помощи упругого элемента, например пружины. Кнопки могут располагаться по обе стороны от экрана. В первом и втором варианте исполнения кнопки управления при помощи проводников соединены с электропроводными контактными элементами, которые прижимаются к сенсорному экрану электронного устройства с помощью планки. Каждая кнопка связана с одним контактным элементом и с емкостным элементом. В футляре расположен емкостной элемент, который может быть выполнен в виде пластины, сетки, спирали, или иметь любую другую геометрическую форму. Емкостной элемент по первому и второму варианту должен обладать достаточной емкостью для срабатывания сенсора экрана. Воздействие на экран происходит за счет изменения емкости контактного элемента при нажатии кнопки. В третьем варианте исполнения контактные элементы, устанавливаемые на экране, при помощи проводников соединены с неподвижной частью контактной системы кнопки управления. Кнопка управления выполнена из электропроводящего материала. Изменение емкости, за счет которого оказывается воздействие на сенсорный экран, происходит за счет взаимодействия тела человека с соответствующей кнопкой управления. При нажатии кнопки происходит замыкание контакта между подвижной и неподвижной частями контактной системы кнопки управления, что приводит к изменению емкости контактного элемента и осуществляется воздействие на экран. Воздействие, оказываемое на сенсорный экран по варианту 1 и варианту 2, является надежным вследствие отсутствия воздействия движущихся частей, вследствие отсутствия трения. Этим исключается возможность механического повреждения экрана. Материал контактных элементов способен проводить электрический ток и распределять заряд, например полиацетилен, полипиррол, политиофен, полианилин, поли-сульфид-р-фенилена, а также поли-пара-фенилен-винилен (ППВ). Контактные элементы в варианте 1 и варианте 2 располагаются на общей жесткой основе - планке. Устройство может содержать две и более планки, расположенные с различных сторон сенсорного экрана. Заявляемая группа изобретений может использоваться для воздействия на сенсорный экран емкостного и проекционно-емкостного типа. В случае использования корпуса-футляра должно обеспечиваться плотное прилегание футляра к устройству с сенсорным экраном, с целью плотного прижатия контактных элементов планкой.

На фигуре 1 представлен разрез устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по варианту 1, 2 в корпусном исполнении.

На фигуре 2 представлен вид сверху устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по варианту 1, 2 с корпусом.

На фигуре 3 представлен разрез устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по варианту 3 с корпусом.

На фигуре 4 представлен разрез экрана с контактными элементами.

На фигуре 5 представлен вид сверху устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по варианту 3 без корпуса.

Устройство по первому и второму варианту содержит корпус 1, кнопки управления 2, пружину 3, проводник 4, емкостной элемент 5, планку 6, электропроводные контактные элементы 7, расположенные на сенсорном экране 8, электронного устройства 9, элемент крепления 13 планки 6 к сенсорному экрану 8. При отсутствии корпуса 1 устройство содержит основу 14 для размещения кнопок управления 2.

Устройство по третьему варианту содержит кнопки управления 2, состоящие из подвижной части 10 и неподвижной части 11, пружину 3, проводник 4, электропроводные контактные элементы 7, закрепленные на сенсорном экране 8, электронного устройства 9. Устройство по третьему варианту также может содержать корпус 1 или жесткую основу 14 для размещения кнопок управления 2.

При размещении устройства в корпусе 1, представляющем собой футляр, последний содержит смотровое окно 12.

Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по первому варианту работает следующим образом. Электронное устройство 9, например мобильный компьютер, может быть установлен внутрь футляра 1 так, чтобы футляр 1 надежно фиксировал электронное устройство 9. Контактные элементы 7 устанавливают на экране 8 и фиксируют при помощи планки 6. Работа предлагаемого устройства осуществляется путем нажатия на кнопку управления 2. Один из контактных элементов 7 при этом соединяется с емкостным элементом 5, например металлической пластиной. Благодаря чему меняется потенциал контактного элемента 7 и осуществляется изменение емкости между ним и экраном 8. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять воздействие на экран 8.

При использовании устройства по второму варианту раскладывают складную планку 9 в единую плоскую конструкцию, контактные элементы 7 устанавливают и фиксируют на экране 8 электронного устройства 9 при помощи жесткой планки 6. Далее работа устройства осуществляется аналогично работе по первому варианту.

Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по третьему варианту работает следующим образом. Для оказания воздействия на сенсорный экран 8 пользователь нажимает электропроводящую кнопку управления 2. Пружина 3 сжимается, происходит физический контакт подвижной части 10 контактной системы кнопки управления 2 с ее неподвижной частью 11, связанной проводником с контактным элементом 7. Один из контактных элементов 7 соединяется с телом человека. Благодаря чему меняется потенциал контактного элемента 7 и осуществляется изменение емкости между ним и экраном 8. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять воздействие на сенсор экрана 8.

Благодаря использованию планки 6 в первом и втором варианте исполнения устройства и отсутствию емкостного элемента 5 в устройстве по третьему варианту заявляемая группа изобретений позволяет повысить надежность работы и удобство использования устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства.

Группа изобретений относится к области устройств для ручного управления сенсорным экраном электронного устройства и может применяться для работы пользователя с игровыми приложениями. Повышение надежности работы и удобства использования устройства достигается по первому и второму варианту за счет того, что устройство содержит емкостной элемент, контактные элементы и кнопки управления, связанные проводниками с контактными элементами. Контактные элементы закреплены на хотя бы одной планке. Также описаны варианты устройства. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства, содержащее емкостной элемент, контактные элементы и кнопки управления, связанные проводниками с контактными элементами, отличающееся тем, что контактные элементы закреплены на хотя бы одной планке.

2. Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по п. 1, отличающееся тем, что контактные элементы выполнены прозрачными.

3. Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по п. 1, отличающееся тем, что планка выполнена прозрачной.

4. Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства, содержащее емкостной элемент, контактные элементы и кнопки управления, связанные проводниками с контактными элементами, отличающееся тем, что контактные элементы закреплены на хотя бы одной складной планке.

5. Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по п. 4, отличающееся тем, что контактные элементы выполнены прозрачными.

6. Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по п. 4, отличающееся тем, что планка выполнена прозрачной.

7. Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства, содержащее контактные элементы и кнопки управления, связанные проводниками с контактными элементами, отличающееся тем, что каждая кнопка управления выполнена в виде контактной системы, состоящей из электропроводящих подвижного и неподвижного элементов, контактные элементы закреплены на хотя бы одной планке.

8. Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства, по п 7, отличающееся тем, что контактные элементы и планка выполнены прозрачными.