Оптоэлектронная клавиатура Советский патент 1987 года по МПК B41J5/08 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в клавиатуре ввода информации.

Целью изобретения является упрощение клавиатуры.

На фиг. 1 показана оптическая схема клавиатуры; на фиг. 2 - конструкция клавиатуры; на фиг. 3 - расположение заслонок прерывателя излучения относительно волоконных световодов; на фиг. 4 - прерыватель излучения, развертка.

Клавиатура состоит из пяти светодиодов 1-5, жгутов 6-11 волоконных световодов (ВС), прерывателей 12 излучения и шести одинаковых фотоприемником 13-18. Каж- жгут состоит из пяти световодов, каждый из которых подводит излучение от всех светодиодов к одному фотоприемнику (фиг. 1). Входные торцы световодов расположены возле соответствующих светодиодов на расстоянии от их поверхностей 1-2,5 мм. Выходные торцы одного пучка располагаются вокруг приемника, причем оси световодов пересекаются вблизи центра фотоприемника. Удаление выходных торцов световодов от фотоприемника составляет 2,5-3,3 диаметра фоточувствительной площадки последнего и зависит от апертурного угла световода. Оно определяется из условия, чтобы весь пучок излучения, выходящий из световода, попадал на фотоприемник. При этом точка пересечения оси световода с поверхностью фотоприемника из-за их неперпендикулярности сдвинута от центра фотоприемника в сторону ВС.

Прерыватели 12 излучения расположены возле выходных торцов ВС с минимальным зазором 0,2-0,4 мм. Они выполнены в-виде плоских заслонок, причем каждая заслонка при работе пересекает пучок излучения, выходящий только из одного световода жгута.

Показанная на схеме оптоэлектронная клавиатура содержит 30 каналов. Мощность светодиода позволяет засвечивать больше световодов, чем показано на схеме. Поэтому при увеличении объема клавиатуры число светодиодов остается прежним, а добавляются жгуты световодов, фотоприемники, клавиши и прерыватели излучения, в электронном блоке демодуляторы.

Корпус 19 клавиатуры закрыт лицевой панелью 20. В корпусе установлена оправа 21, в которой закреплены светодиоды 1-5 и входные концы жгутов 6-11 световодов. К плоской верхней поверхности оправы 21 прикреплен пружинный прерыватель 12 излучения. Выходные концы жгутов 6-11 световодов закреплены в корпусе фотоприемников 22.

Каждые пять световодов одного жгута вклеены в наклонные отверстия корпуса фотоприемников. При этом три световода жгута располагаются вверху и два внизу относительно гнезд, в которых размещены фотоприемники 13-18. Между отверстиями под

световоды и гнездами фотоприемников в корпусе имеется продольный паз, в котором размещены заслонки прерывателя 12 излучения. В этом же корпусе размещены штоки

23 и 24 и пружина 25 по числу каналов клавиатуры. Штоки 23 (27 и 30) представляют собой стержни, один конец которых заканчивается чащкой. Штоки 24 (3 из 30) имеют короткий стержень, уширенную среднюю часть с вытянутым окном и чашку.

О Штоки 23 и 24 стержнями упираются в прерыватель 12 излучения, а чашками лежат на пружинах 25. В лицевой панели 20 сделаны в шахматном порядке продолговатые окна, огражденные по узкой стороне полками. В ок5 нах установлены клавиши 26, имеющие цилиндрическую шейку и продолговатый фланец с опорной выпуклой поверхностью. При сборке их вставляют в окна лицевой панели 20 и поворачивают на 90°. Каждый ряд клавишей 26 зафиксирован от выпада0 ния планками 27. Оси клавиш 26 и штоков 23 и 24 совпадают. Между клавишами 26 и прерывателями 12 излучения проложены несколько слоев пленки 28, которая по контуру лежит на опорной рамке 29, закрепленной в корпусе 19. В рамке 29 установлена резиновая прокладка 30, к которой пленка 28 прижата рамкой 31.

В корпусе 19 размещен электронный блок, осуществляющий модуляцию электрических сигналов и коммутацию каналов (не

Q показан).

Прерыватель 12 излучения представляет собой щирокую пружинную ленту, свободный конец которой фигурными вырезами разделен на отдельные полоски по числу каналов клавиатуры.

5

5

Точки контакта клавишей 26 с полосками прерывателя 12 излучения (фиг. 4) находятся на двух линиях, расстояние между которыми равно шагу клавишей. В то же время все свободные концы полосок, выполняющие роль заслонок, находятся в одной 0 плоскости.

Поэтому половина полосок имеет сгиб конца, работающего как заслонка, на 90°, а оставщаяся согнута в трех местах на 90° для помещения заслонок прерывателя излу- чения в одну плоскость. Места и направления сгибов показаны на фиг. 4 штриховыми линиями с косыми прочерками.

Заслонки полосок прерывателя 12 излучения, работающие с тремя верхними световодами жгутов 6-11, в начальном положе- Q НИИ находятся над световодами, а заслонки, работающие с двумя нижними световодами этих жгутов, в начальном положении стоят против световодов (фиг. 3).

Полоски прерывателя 12 излучения и пружины 25 работают совместно, образуя узел 5 возврата клавиш 26 в исходное положение.

При пяти ВС в одном жгуте группа клавишей, работающих на один фотоприемник, распределяется по двум рядам: три - в перBOM слева ряду и два во втором. Для соседнего фотоприемника число клавишей в рядах меняется.

В связи с этим в прерывателе 12 излучения существует повторяемость формы полосок через удвоенное число каналов, приходящихся на один фотоприемник. В связи с чередованием размещения клавищей одного фотоприемника в рядах три клавиши 26 второго ряда размещаются над фотоприемниками 14,16 и 18, что вызвало необходимость описанной сложной конструкции трех щтоков 24, соосных с этими клавишами.

В конструкции клавиатуры можно разместить все клавиши 26 в четыре ряда, сократив вдвое число клавишей в ряду. Для этого достаточно установить зеркально имеющимся дополнительный корпус фотоприемников на три гнезда и прерыватель излучения, а жгуты световодов к дополнительному корпусу фотоприемников вести от оправы 2, проложив световоды в обход корпусов фотоприемников.

Клавиатура работает следующим образом.

Модуляторы электронного блока (не показаны) выдают модулированные сигналы на светодиоды 1-5, причем на каждый свето- диод подается своя модуляция сигнала по частоте или времени. Светодиоды засвечивают световоды жгутов 6-11 и они передают излучение на свои выходные торцы, откуда оно может попасть на фотоприемники 13-18, причём на каждый фотоприемник приходит только один сигнал с каждого светодиода и все фотоприемники получают одинаковую группу модулированных сигналов.

При нажатии одной из клавиш 26 ее движение через пленку 28 передается на соответствующую полоску прерывателя 12 излучения, которая опускается и либо перекрывает, либо открывает излучение, падающее от одного из волоконных световодов жгутов 6-11 на один из фотоприемников 13-18. Изменение модулированного сигнала,

7,

маемого с фотоприемников, расшифровывается в демодуляторе электронного блока и совместно с адресом фотоприемника, где произошло изменение сигнала, определяет

сигнал включения необходимого канала клавиатуры. Пружины 25 через штоки 23 и 24 совместно с полосками прерывателя 12 излучения воспринимают усилие клавиш 26 и обеспечивают возврат клавиш в исходное положение. Пленка 28, прижатая по контуру

к резиновому уплотнению 30, передает движение клавиш и обеспечивает защиту внутренней полости устройства от внешней пыли и влаги. При отпускании клавиши 26 пружина 25 разжимается и возвращает полоску 12

прерывателя в исходное положение. Сама полоска также разжимается, помогая пружине.

При этом восстанавливается первоначальное состояние тракта хода излучения.

20

Формула изобретения

1.Оптоэлектронная к«тавиатура, содержащая установленные в корпусе с лицевой панелью источники излучения, волоконные све5, товоды, клавиши, прерыватели излучения, фотоприемники, причем каждый источник излучения оптически сопряжен с несколькими фотоприемниками, отличающаяся тем, что, с целью упрощения клавиатуры, прерыватели излучения расположены между выходными

0 торцами волоконных световодов и фотоприемниками, причем одни прерыватели излучения расположены на осях, а дрчгие - над осями волоконных световодов.

2.Клавиатура по п. 1, отличающаяся тем, что на лицевой панели выполнены про5 долговатые окна и полки у коротких сторон окон, а клавиши выполнены в виде цилиндров с продолговатыми фланцами, причем оси окна и фланца взаимно перпендикулярны.

3.Клавиатура по п. 1, отличающаяся тем, 0 что прерыватель излучения выполнен в

ленты, разрезанной с одного конца на полоски по числу клавиш. г

26

7S 6g20

-v

C3

D

.

фиг. J

-V

a

Изобретение относится к коммутационной технике и может быть использовано в клавиатурах большой мощности и в ЭВМ. Целью изобретения является упрощение клавиатуры. Устройство содержит корпус 19 с лицевой панелью 20, в котором установлень источники излучения, клавиши 26, включающие в себя прерыватели излучения 12, фотоприемники 14 и электронный блок, включаю20 28 /I 12 23 1 19 щий модуляторы и демодуляторы сигнала. В устройство введены волоконные световоды 8, причем каждый источник излучения соединен с каждым фотоприемником не более чем одним волоконным световодом, клавиша и прерыватель излучения выполнены как отдельные детали. Прерыватель излучения выполнен как плоская с фигурным контуром консольно закрепленная в корпусе пружина, свободный конец которой согнут под углом 90° и является собственно заслонкой, перекрывающей поток излучения. При этом часть заслонок расположена против торцов волоконных световодов. Прерыватели излучения выполнены как широкая лента, разрезанная с одного конца на полоски по числу клавиш. Между клавишами и прерывателями излучения расположено несколько слоев пленки, закрепленной по контуру в кожухе пылевлагонепроницаемым з.п.ф-лы, 4 ил. Г уплотнением. to (Л со ел м Фиг.