CN101051249A - 具有带可变标记的用户输入装置的设备 - Google Patents

Abstract

一种设备(12)，诸如医疗设备产品，具有带若干可手动致动的键(20、22、24、26)的集成用户输入装置(10)，该键代表对相关产品特定的数据或功能的预定项目。通过致动该装置的键输入数据或执行功能。可视察觉的标记(52)与选择的若干键相关，该标记是由键代表的数据或功能项目指示的。可以使用E－墨水以形成标记。以给定的语言对键建立可视察觉的标记(52)同时可以从给定语言的那些改变到另一种语言的那些。这就允许具有以不同语言标识的键(20、22、24、26)的产品工作。对于具有可改变的标记的设备和/或输入装置用户输入装置(10)也可以具有状态指示器(28)。

Description

具有带可变标记的用户输入装置的设备

技术领域

本发明涉及一种具有诸如集成键盘的用户输入装置的设备，在其中可以改变键或指示器的识别标记。作为一个例子，可以改变标记以便变化其中标记被表示的语言或者以便从一种语言中使用的那些标记变化到另一种语言中使用的那些标记。

背景技术

在增长的国际和全球经济中，希望具有这样一种产品，即一旦它们被制造出来就可以在不同语言的任何数目的不同国家或地区销售。其中在这方面发现局限性的一个领域是具有，诸如键盘的，用户接口装置的产品。在世界范围内制造、销售和使用许多电子产品。但是，对于产品的用户接口装置必需要使用标有适合于当地市场的语言的操作元件，诸如键或指示器，来构造。

由于某些电子产品的世界范围内的分销就需要许多的不同语言，在生产管理与仓储控制中出现许多问题，因为需要大量的计划和费用以生产具有多语言的接口装置并保持具有适当标识键盘的装置的适当供货水平以满足不同市场的需求。还有，一旦已经制造、成形了产品并运送到特定国家，就不可能将该产品转运到另一国家因该产品的接口装置是处于与新目的地使用的不同的语言。还有，如果想要操作在给定国家或地区的产品的一个人不精通那个国家/地区的语言，则他/她将很少可能或不可能操作该产品，因为该接口装置是以该给定国家的语言标识而不是操作者所易懂的一种语言。由不适当标识的接口装置或输入元件形成的产品的不正确操作可能导致损害或毁坏。

现在有具有数据输入和接口装置的电子产品，该装置包括具有互换的功能和相应标识的键。但是，这些典型地受到如美国专利NO.5059960和5724069所述的“软键”的使用的限制。“软键”通常指的是未标明的按钮，通常它接近接口装置中显示器的边缘。在显示器相邻部分中的标识指示按钮的当前功能。由于按钮的功能变化，显示器中的标识被改变。

但是，软键在它的解决上述问题的能力中是有限制的，因为它们需要很近地位于显示器的一个边缘，因此大多数产品仅能支持少数的软键。该小的数远小于需要的30-80键，该30-80键对通常用作用户接口或输入装置的全QWERTY式的键盘是必需的。此外，软键解决办法不能满足在电子装置上使用的能支持多种语言的用户输入装置的需要，该电子装置不具有适当间隔的直观显示系统。

在美国专利5459776中表示软键方法的另一选择，该专利介绍一种具有安装在显示器之上而不在其边缘的压力传感覆盖层的电话设备。一种压力传感装置，诸如触摸屏，通常用于许多数据输入装置。在下面的显示器显示输入位置和数值而压力传感覆盖层修正被用户作用到下面显示区域的压力的位置，因此提供具有改变数据输入值、标识、或位置的能力的用户的输入装置。但类似于软键方法，此专利的技术适合于具有小数量数据输入位置的装置。

美国专利NO.581836表示一种计算机键盘，其中某些键包括一个小型液晶显示器(LCD)或其它型式显示器。某些键的功能可以改变同时当键的功能变化时，该显示也变化。已出版的美国专利应用NO.2002/0149568表示一种计算机键盘，其中键的功能与键改变的液晶显示保持相同。

发明内容

对于前述理由，就希望具有一种产品，它具有用户数据输入接口或输入装置。其中代表预定数据项或键盘功能的键或按钮的字母-数字或其它标记可以选择到许多语言的任何一种或选择到不同语言的字母，同时该选择可以由用户而不是由生产厂家容易且简单地实施。同时对这种可变化标记的接口或输入装置还希望甚至当对接口或装置断电时将保持可视察觉的状态。

简言之，本发明的实施例针对具有集成式用户输入装置的设备。该输入装置可以包括一个字母-数字键盘，但本发明可以应用到具有比典型键盘更多个或较少键的装置。用户输入装置的每个键代表数据的一个预定项目或对相关产品诸如医疗设备特定的装置的功能，其中该装置被集合入该设备。通过致动，典型地通过按压装置的键输入数据或执行功能。该装置可以是膜片式的或全位移按钮型的。或者，在键盘中可以采取触摸屏。至少选择的若干键具有对每个选择的键提供可视察觉的标记的装置，包括字母-数字或其它符号或者数据项的符号指示或者由键代表的或对相关设备特定的功能。

一种控制器，诸如产品中的合适的编程微处理器，以要求的语言建立键的标记，如果需要，包括改变符号或所要求语言的字母。对于选择的若干键的标记可以从先前建立的语言或从这种语言的符号或字母变化到不同的语言或另一种语言的不同字母-数字符号，因而允许具有以不同语言标识的键的产品工作。

可以用电子墨水或“e-墨水”薄膜形成标记或使用液晶显示器。E-墨水的使用能够使标记保持甚至当装置断电时。可视察觉的标记可位于或邻近选择的若干键上。

产品用户输入装置也可以包括附加的可改变的标记或文本字段，这些不与输入装置的键相关。这些可能包括输入装置的状态指示，诸如“键锁定(或大小写切换)”、“数字锁定”、或“滚屏锁定”，或者与产品工作相关的信息，诸如“接通电源”、“电池不足”、“网络激活”等等。

附图说明

图1是本发明设备的一个实施例的视图，它包括具有带可变标记的接口装置的产品；

图2是该设备的接口部分的详细视图。

图3是该设备的接口部分的更详细的视图。

图4是沿图2的4-4线的剖视图。

图5a和5b示意性地表示电子墨水技术的原理，该技术可以用于本发明的设备中。

图6是适合用于本发明的产品的控制回路框图。

图7是类似于修改的图4的视图。

图8是另一种修改的部分视图。

图9是另一实施例的部分视图。

图10是另一实施例的详细视图。

图11还是本发明的另一实施例的详细视图。

具体实施方式

图1表示本发明的集合用户输入装置的设备的一个实施例，该装置在产品12中是集成键盘10的形式。该产品典型地表示成心电图描记器。心电图描记器12通过电极和导线(未表示)连接到病人。在显示器14中表示伴随心脏的生理功能的电现象，它也可以提供在纸带16上的心电图。使用用户输入装置10以向心电图描记器12中输入数据，控制心电图的运行，并显示与其工作和状态相关的信息。

在图2中很详细地表示用户输入装置10的一部分，所示的键盘包括若干个压力响应键以便使数据能被输入到心电图描记器12中并控制心电图的运行，特别是，键盘10包括若干字母-数字键20，该键盘可以包括QWERTY键盘，以及辅助的键22，诸如空格键、移位键、数字键等。尽管图1与图2表示具有组合的字母-数字键20的键盘20，但可以理解，如果要求的话可以提供如图3所示的分立的数字键块。键盘10典型地也包括若干光标控制键24用以移动显示器14中的光标。在键盘10中还提供功能控制键26，该功能控制键，例如，控制心电图描记器12有关改变ECG(心电图)导线数的方面，数据从该导线被收集和显示(6或12)，控制报告的数据的格式，肌肉运动人为现象过滤，心律失常监侧，病人的信息等等。除去数据输入和功能控制键外，键盘也可以具有产品状态指示器28，诸如“电源接通”、“待机”等，或者用户相互作状态，诸如图3所示的“键锁定”或“数字锁定”。

从图1和2可以看到，键盘10的每个键和指示器具有与之相关的标记，诸如字母或数字，数据的项目，或者一种功能诸如由一个键代表的“格式/速度”。这些标记能使临床医师向心电图描记器12输入要求的信息并控制其工作。

如上所述，这些标记通常对给定结合的语言是特定的。这就要求对全球经济中的不同市场制造并储存大量适当地标识的设备。例如，尽管用拉丁字母的字标识的键盘10可以包容许多语言输入的数据，诸如英语和西班牙语，但是使用完整的词的功能键26和指示器28将不同于其中的语言。诸如俄语和希腊语的其它语言使用与拉丁字母不同的字母。还有诸如中文和日文的其它语言不使用字母的字，而使用各种字。还如上所述，本发明的一个特征是提供一种用户输入装置的设备。在该设备中键和指示器的标记可以被改变，因为适合于在特殊国家/地区或由特殊用户来使用。

图4是沿图2的4-4线取的横剖视图并表示本发明的一个实施例10A，在该实施例中键包括若干可能是薄膜压力操纵开关的触觉响应开关。薄膜开关42安装在基座或基底44上，该基底典型地包括用于开关42的印刷电路连接板。该薄膜开关42将用户的触觉致动转变为要通过印刷电路连接板上导体46提供给产品12的电信号。由致动提供的该电信号包括预定数据项目，诸如字或数，或预定功能输入到产品12中。

为了键盘10的操作，需要为每个键提供一个标记，它指示操作者可赋予每个键或指示器28的性质的数据或功能。图4表示施加到开关42上面的如图5所示的型式的柔性电子墨水薄膜48以便为每个开关提供标记52。电子墨水薄膜类似地施加到相邻的指示器28，如果要求可用柔性保护层50覆盖电子墨水薄膜48，以对键盘10提供耐用性和较长的使用寿命。

柔性薄膜48可利用薄膜晶体管(TFT)技术，在该技术中塑料晶体管被印刷到塑料薄膜上以便在控制变色微囊层中使用，该变色微囊层通过使用由塑料晶体管控制的小电荷从第一种颜色变化剂到第二种颜色并返回。图5中表示电子墨水的一种形式，该图示意性地表示夹在薄膜晶体管74与76两层之间的电子墨水微囊72，该两层薄膜晶体管分别带正或负极电荷。用兰色或类似颜色的墨水82填充微囊72，在该微囊中悬浮白色、电子充电的珠、碎片，或类似元件84。

在图5所示的例子中，带负电荷的珠84与薄膜晶体管74和76的电荷起作用。如图5a所示，薄膜晶体管层74具有将白色珠84吸引到微囊74的上部的正电荷，因此当从上部看时使它显现白色。反之，在图5b中，薄膜晶体管层76具有正电荷同时向薄膜晶体管76吸引白色珠84，因此显露兰色墨水82。当从上部看时这就使用微囊72显现兰色。通过在该层中使用若干微囊72，随着被薄膜晶体管层工作，键和指示器的标记可以从包括在薄膜48中的微囊形成。薄膜晶体管层74和76可以由印刷电路板46中的导体完成。电子墨水产品的生产商目前包括Xerox公司和E-Ink公司。

电子墨水技术的优点包括优良的高反差视觉特征、广的视角、和在弱光中的清晰度。除去当改变标记时外由电子墨水形成的标记52不耗费电力同时在断电时使标记保持可视察觉的形式。

图6表示使用在本发明中包括的用户输入装置10总的电路框图。该电路控制电子墨水薄膜48中的薄膜晶体管以产生标记52。在产品12中将典型地发现该电路并使用已经出现在产品12中的元件以执行产品的其它功能或工作。该电路包括只读存储器(ROM)86，该存储器86包括为操纵晶体管的数据以便以多种语言中的一种提供接近每个开关42和指示器28的标记52。该电路可以具有一个预定的缺省构形装置88，它提供对CPU 90和存储器86的指令以选择若干语言的一种作为用户输入装置10的标记52的缺省语言。用户使用构形选择装置92通过用户输入装置10的适当的操作，诸如预定的键打击序列，为用户输入装置10的选择的构形选择一种新的构形。

图4表示本发明的一个实施例，在该实施例中柔性电子墨水薄膜48施加到用户输入装置的各个键的上面。如图7所示，如果要求保护膜50，电子墨水薄膜48也以膜的形式施加到用户输入装置10B的全部或一部分的上面。当用布或其它合适的清洁物品擦拭时，这有助于装置10B的清洁

如图8所示，对于薄膜48也可能具有移去的显示器的部分，因而可能使用户输入装置10c的若干开关42被暴露以便用户操作。因此，电子墨水薄膜48包围用户输入装置10C上的若干个键同时可以在暴露的开关42上面或下面提供标记52。图8的装置将延长薄膜48的寿命因为避免薄膜的弯曲。如图7所示，电子墨水薄膜48通常可以是覆盖基底44的膜的型式，或者可以包括与各个键和指示器相关的各个元件。

图9表示具有安装在适合的基底44a，诸如印刷电路板，上的按钮开关42a的形式的键的用户输入装置10D。用户输入装置10D装配一个传统的键盘同时开关42a提供被许多键盘手优选的增强的触觉反馈。薄膜48包含用于标记52a的电子墨水，和如果使用的保护层50，它可能是以图9所示方式装在键的上面的样板的形式。

在本发明的实施例中，如图8和9所示的那些，将要理解可以印刷缺省的字母-数字或其它字符，或相反放置，直接地在由开关42、42a形成的键上或者用以提供适合于特殊的国家、地区和/或另一种语言中的字符的指示器28和标记52a上。

除去使用电子墨水以提供用户接口装置10的标记52外，也可以使用液晶显示(LCD)技术。图10表示本发明的一个实施例，它使用液晶显示器60以产生图9所示型式的有关键盘10E中键开关42b的可变化的键标记52b。一种LCD也可以用于图2、3、7和8所示型式的用户输入装置同时由类似于图6所示的电路操作以便变化液晶显示器60的不同分段的颜色以形成字符或其它标记52b。

可以理解在本发明的实施的例中，诸如图8、9、和10所示的那些，可以将永久的、缺省的指示器放置在键自身上。

图11表示本发明的另一实施例，它包括一个诸如LCD 60的电子显示器或类似结构的其它显示器使用叠加在显示器60的顶部的触摸传感覆盖板62。用户接口装置10E将被显示器60限定并伸出，该显示器可以通过透明的触摸传感覆盖板被用户观察。LCD 60安装在合适的基底上将用户输入装置表示成一个标准键盘，通过限定若干个键的轮廓64。触摸传感覆盖板62的一部份将修正键盘的表示的形式。触摸覆盖板62典型地可以是压力响应触摸传感覆盖板，但是应该理解该触摸传感覆盖板可以使用许多其它技术来工作，诸如，但不局限于，电容传感，热监测，或相对位置监测。

当工作时，所述键盘的每个独立的位置或键64/指示器28在数据或功能指示的LCD 60中将显示可变化的标记，当激发触摸屏62的叠加部分时将输入该数据或功能。由LCD 60对键或对一个指示器28形成的标记52b的内容可以被图6的电路改变。

为易于说明尽管在图11中分开地表示LCD 60，但可以理解，如果希望的话，它们可以被包括在一个单一的结构或层中。

应该理解除去那些说明的状态外，其它等效件、变化、和修改是可能的同时处在所附权利要求的范围以内。

零件表

零件编号    零件名称

10       用户输入装置/键盘

10A      用户输入装置/键盘

10B      用户输入装置/键盘

10C      用户输入装置/键盘

10D      用户输入装置/键盘

10E      用户输入装置/键盘

10F      用户输入装置/键盘

12     产品/心电图描记器

14     显示器

16     心电图描记器

20     字母-数字键

22     辅助的键

24     光标控制键

26     功能控制键

28     键盘板指示器

42     开关

42a    按钮开关

42b    按钮开关

44     基座/基底

44a    基座/基底

46     导体

48     电子墨水薄膜

50     保护层

52     标记

52a    标记

52b    标记

60     液晶显示器

62     触摸传感覆盖板

64     键轮廓

72     墨水微囊

73     薄膜晶体管

76     薄膜晶体管

82     墨水

84     带电碎片

86     只读存储器

88     缺省装置

90     中央处理器

92     构形选择装置

Claims (10)

1.一种设备，包括：

产品(12)；

用户输入装置，与所述产品集成并具有若干个键(20、22、24、26)和指示器(28)，该装置的若干个键的每一个代表对该产品的数据或功能的一个预定项目，通过致动该装置的键输入数据或执行功能；

形成该装置的键的若干手动可致动的元件(42)；

形成该装置的可视察觉的指示器(28)的若干元件；

标记装置(52)，与选择的若干所述键和/或指示器的至少一个相关，用以对每个选择的键指示的数据项目或键代表的功能提供可视察觉的标记，和或对于每个指示器的性质提供可视察觉的标记；

以使用给定的语言的形式建立可视察觉的标记的装置(90)；以及

将选择的若干键和/或指示的标记从适合于一种语言中使用的形式变化到适合于在另一种语言中使用的形式的装置(92)。

2.权利要求1的设备，其中所述标记装置(52)被施加到所述装置的键上。

3.权利要求2的设备，其中标记装置(52)被单个地施加到所述装置的键上或者作为单一结构被应用。

4.权利要求1的设备，其中所述标记装置(52、52a)提供接近所述键或指示器的标记。

5.权利要求1的设备，其中所述标记装置包括电子墨水装置(50)或液晶显示器装置(52b)。

6.权利要求1的设备，其中所述标记装置(52)是可电操纵的以及所述标记装置当电源断开时保持所述标记处于可视察觉。

7.权利要求1的设备，其中所述用以改变所述标记的所述装置(92)包括所述产品的部分。

8.权利要求1的设备，其中所述用户输入装置(10)包括一个键盘。

9.权利要求1的设备，其中所述产品(12)包括医疗设备

10.权利要求1的设备，其中所述用以改变所述标记的装置(92)包括所述产品的部分。

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