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Die
Erfindung betrifft tragbare Kommunikationsgeräte und insbesondere die Gehäuse für solche Einheiten.
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Technische
Ausrüstungsgegenstände werden
im allgemeinen wegen ihrer Funktionalität gekauft. Sie werden schnell
abgelöst
und ersetzt, wenn eine schnellere, billiger zu betreibende, kleinere, oder
mit besseren Spezifikationen versehene Alternative auf den Markt
kommt, und das vorherige Modell wird entsorgt. Der Wert des Produkts
für seinen Benutzer
liegt darin, was es leisten kann, und vielleicht ein Stück weit
in dem Image, das mit dem Besitz eines solchen Gegenstands einhergeht.
Wie die Mode, so ändert
sich ständig
auch das Image, das durch den Besitz eines bestimmten Gegenstands
gefördert
wird, insbesondere in einem sich schnell entwickelnden technischen
Gebiet. Was eben noch der letzte Schrei war, kann schnell als überholt
gelten.
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In
den sich schnell entwickelnden technischen Gebieten werden Veränderungen
unter anderem durch die Anforderung veranlasst, das Produkt kleiner
zu machen, günstiger
herzustellen, günstiger zu
betreiben, mit mehr Funktionalität
auszustatten, aufstrebende Technologien zu verwenden oder sich an
den neuesten Geschmack hinsichtlich des Designs anzupassen.
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Wenn
ein radikal neues technisches Produkt auf den Markt gebracht wird,
ist das Produkt im allgemeinen für
eine gewisse erste Zeit relativ elitär und teuer. Dementsprechend
werden nur begrenzte Stückzahlen
hergestellt. In den ersten Jahren besteht aufgrund der inhärenten Seltenheit
und den vermutlichen hohen Kosten der Komponenten die Tendenz, so
viel wie möglich
zu reparieren. Trotz des ökonomischen
Bedarfs an Reparaturen ist, sobald ein begehrenswerteres Produkt
auf den Markt kommt, der vorherige Gegenstand bald hinfällig und
wird eingestellt. Der Antrieb für
Erfindungen ist die Herausforderung des technischen Fortschritts
und der Kostenreduzierung. Dieses Muster wurde bei vielen Gegenständen verfolgt,
unter anderem bei dem ersten Farbfernseher, dem ersten Videorecorder,
und den ersten Mobiltelefonen.
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Bei
anderen Produkten wie etwa Personalcomputern besteht die Möglichkeit
zum Ausbau bzw. zur Erweiterung, doch diese Erweiterungen sind nur innerhalb
sorgfältig
bestimmter Grenzen möglich.
Die Gehäuse
werden aus Gründen
der Zweckmässigkeit behalten,
und es ist das Zurückhalten
der größtmöglichen
Menge der vorhandenen technischen Hardware, die Veränderungen
antreibt. Das Gehäuse selbst
wird ausgetauscht, wenn die vorgegebenen Grenzen zur Erweiterung
des Produkts überschritten werden.
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FR 2 737 837 offenbart eine
obere Schale und eine untere Schale, die mit einer Klammer in der unteren
Schale, die mit einer Aussparung in der oberen Schale eingreift,
miteinander verbunden werden. Die Seiten der oberen und unteren
Schale werden durch C-förmige
Schalen bedeckt. Die C-förmigen Schalen
umfassen Befestigungen, die in Rillen an der unteren und oberen
Schale eingreifen.
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DE 4401683 offenbart ein
Gehäuse,
das aus einer oberen Gehäuseschale
und einer unteren Gehäuseschale,
die zu einem kompletten Gehäuse
zusammengesetzt sind. Die beiden Teile werden durch ein Verschlusselement
zusammengehalten. Das Verschlusselement ist U-förmig
und erstreckt sich über die
Kante der Gehäuseschalen
hinweg.
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US 5931764 offenbart eine
tragbare Vorrichtung, die einen flexiblen Körper umfasst, der um einen
Träger
herum befestigt werden kann. Die Vorrichtung umfasst schützende obere
und untere Schichten und eine Polymereinfassung, um Komfort für den Träger zu gewährleisten
und die Anordnung wasserdicht zu machen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gehäuse bereitgestellt, welches
einen Innenraum zum Unterbringen der Funktionseinheit einer tragbaren
Kommunikationsvorrichtung definiert, wobei das Gehäuse eine
Bedienfläche
zum Tragen bzw. Aufnehmen von Benutzereingabeelementen und eine
Anzeige aufweist, und welches entsprechende Gehäuseelemente aufweist; Mittel
zum Anordnen der Gehäuseelemente jeweils
in Bezug aufeinander so, dass entlang einer Schnittstelle bzw. Übergangsstelle
zwischen aneinandergrenzenden Gehäuseelementen eine Unterbrechung
in der Außenseite
des Gehäuses
erzeugt wird; und eine T-förmige
Schiene, die sich zwischen den jeweiligen zusammenlaufenden bzw.
aneinander anliegenden Elementen befinden und die Unterbrechung überlappen,
um Kanten der Gehäuseelemente
zu verdecken, aus Sicht der Außenseite
des zusammengesetzten Gehäuses;
und Mittel zum Eingreifen mit der T-förmigen Schiene, um sie an Ort
und Stelle zu halten.
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Die
vorliegende Erfindung beruht auf einer radikal anderen Herangehensweise
an tragbare persönliche
Kommunikationsgeräte.
Wenn das neuartige Konzept eines langlebigen, hochtechnischen Produkts
mit sentimentalem Wert eingeführt
wird, werden die bisherigen Ansätze
für Erfindungen
auf den Kopf gestellt. Neue Probleme werden geschaffen, die noch
nie bedacht wurden und gelöst
werden mussten. Wenn das Gehäuse,
möglicherweise
sowohl in Bezug auf Design als auch Material, und die Benutzerschnittstelle
selbst die dauerhafteren Elemente werden, treten neue Probleme auf,
von denen die vorliegende Erfindung zumindest einige angehen möchte.
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Geräte wie etwa
Mobiltelefone und Computer werden mit dem Hintergrund entworfen,
dass innerhalb von Zeitspannen, die so kurz wie Monate sein können, begehrenswertere
Produkte mit wesentlich mehr Funktionen die aktuellen Modelle überholen
werden. Die Vorrichtungen werden entsprechend so gebaut, dass sie
einer Benutzung unter Berücksichtigung
dieser Zeitspannen standhalten.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass eine der Erwägungen bei
einem solchen Gerät
darin besteht, wie man ein hochwertiges und haltbares Gehäuse herstellt.
Diese Punkte wurden in der Vergangenheit nicht wirklich berücksichtigt.
Die freiliegenden Übergangsstellen
bzw. Unterbrechungen zwischen den Gehäuseelementen sind im Laufe der
Zeit anfällig
für Abnutzung.
Indem diese Unterbrechungen verdeckt werden, wird das Gehäuse haltbarer.
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Die
Unterbrechung kann sich leicht um die jeweiligen Kanten des Gehäuses herum erstrecken, und
das Mittel zum Abdecken kann entlang der vollen Längsausdehnung
von mindestens einer der Kanten des Gehäuses nahtlos sein. Das Mittel
zum Verdecken kann auch in seitlicher Richtung sichtbar im wesentlichen
gleichförmig
sein. Dies steht im Gegensatz zu einer Unterbrechung, die eine Lücke hinterlässt, die
in der Breite schwankt und den Gesamteindruck des Geräts negativ
beeinflusst.
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Das
Mittel zum Verdecken kann eine Schiene sein, welche sich zwischen
jeweiligen angrenzenden Elementen des Gehäuses befindet. Auf diese Weise
wird eine widerstandsfähige
Ausführung
erreicht. Bei Ausführungsformen
der Erfindung, bei denen das Gehäuse
wertvoll ist und angepasst oder aktualisiert werden kann, bieten
die Schienen ein zusätzliches
Element zur Anpassung, was eine größere Auswahl an Materialien
gestattet und jeder einzelnen Vorrichtung mehr Individualität verleiht.
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Bei
Ausführungsformen,
bei denen die Gehäuseelemente
eine Vorderfläche,
eine Rückfläche und
ein Seitenteil zum Auseinanderhalten der Vorder- und Rückfläche zum
erzeugen eines Innenraums aufweisen, kann ein Schienenelement an
der Schnittstelle zwischen der Vorderfläche und dem Seitenelement und/oder
dem Seitenelement und der Rückfläche angeordnet
sein, wobei das Gehäuse
ein Teil umfasst.
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Das
Gehäuse
kann ein herkömmliches
einteiliges Gehäuse
sein oder ein zweischaliges Gehäuse,
oder ein anderes zweiteiliges Gefüge, wobei die Benutzereingabeelemente
oder Tasten auf einer anderen Fläche
als die Anzeige angeordnet sein kann. Bei solchen zweiteiligen Anordnungen
sind allgemein die jeweiligen Gehäuseteile so fixiert, dass eines
relativ zum anderen beweglich ist. Die Bewegung kann eine Drehbewegung
oder eine seitliche Bewegung sein.
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Bei
anderen Bauformen ist ein Schienenelement an jeder Übergangsstelle
zwischen den Gehäuseelementen
angeordnet. Die Bauform der Schiene ist unerheblich, solange der
sichtbare oder freiliegende Teil der Schienen die Unterbrechung überdeckt und
so vor Beschädigung
schützt.
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Die
Schiene kann ein T-förmiges
Bauteil bzw. Element sein. Der Stamm (stem) des T kann zwischen
den Gehäuseelementen
eingekeilt sein, und die Oberseite des T überspannt oder überbrückt die Unterbrechung,
so dass sie als eine Trägerplatte
für ein
extrudiertes, außen
sichtbares Element dient. Die Schiene verläuft in vielen Ausführungsformen
entlang dem äußeren Rand
des Gehäuses,
um die gesamte Ausdehnung der Unterbrechung zwischen aufeinander
treffenden Gehäuseelementen
zu verdecken.
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Zur
Vereinfachung der Herstellung kann das T-förmige Element ein gestanztes
Metallteil oder ein Plastikmaterial umfassen. Das extrudierte Material kann
ein Edelmetall oder ein anderes beständiges Material sein.
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In
alternativen Ausführungsformen
ist das Mittel zum Verdecken eine Struktur des Gehäuseelements.
Die benachbarten Kanten der Gehäuseelemente
können
entsprechende Umfalzungen bzw. Rückfalzungen
aufweisen, welche die Sicht auf die Unterbrechung verdecken. Die
Rückfalzungen
können
einen gekrümmten
Querschnitt aufweisen und nach innen gerichtet sein, und nahe beieinander
angeordnet sein.
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Nun
werden Ausführungsformen
der Erfindung ausführlicher
mit Bezug auf 1 bis 21 der
beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Kommunikationsvorrichtung ist, die
eine Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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2 Vorder-,
Rück-,
Seitenansicht und Draufsicht der Kommunikationsvorrichtung aus 1 zeigt;
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3 eine
schematische Darstellung einer Kommunikationsvorrichtung ist, die
für Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
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4 eine
Explosionszeichnung der Vorderseite einer Kommunikationsvorrichtung
einer Ausführungsform
der Erfindung ohne Tasten ist;
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5 eine
Ansicht einer Schicht eines Lichtleiters ist;
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6a und 6b Schnitte
durch die Kommunikationsvorrichtung aus 1 im Bereich
der Anzeige sind;
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7 eine
perspektivische Ansicht eines Seitenrahmenelements und angebrachten
Schienen zum Aufbau eines Gehäuses
ist;
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8 eine
perspektivische Ansicht der Rückseite
der Vorrichtung mit entfernter Batterieabdeckung ist;
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9a und 9b Schnitte
durch die Kommunikationsvorrichtung aus 1 im Bereich
der Batterie sind;
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10 eine
perspektivische Ansicht der Rückseite
der Vorrichtung mit angebrachter Batterieabdeckung ist;
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11a und 11b Schnitte
sind, die andere Ausführungsformen
der Erfindung zeigen;
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12 eine
perspektivische Ansicht eines Teils des Eingabebereichs der Vorrichtung
ist, welche die Anordnung von mit den Tasten verknüpften Beschriftungen
veranschaulicht;
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13 einen
Längsschnitt
durch die Kommunikationsvorrichtung darstellt;
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14 einen
schematischen Schnitt durch den Lichtleiter zeigt, der die Flächen veranschaulicht, die
für die
Beschriftungen zur Verfügung
stehen;
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15 und 16 perspektivische
Ansichten eines teilweise konstruierten Eingabebereichs der Vorrichtung
sind;
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17 eine
perspektivische Ansicht der Tasten der Vorrichtung einschließlich deren
Betätigungsmechanismen
ist;
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18 einige
der in 17 gezeigten Tasten darstellt,
wobei die Oberteile der Tasten entfernt wurden;
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19a und 19b perspektivische
Front- und Rückansichten
der Außenschale
einer Einfassung zeigt;
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20a und 20b Diagramme
sind, welche Kraft gegen Abstand für eine Taste wie die in 17 und 18 gezeigten
darstellen, und für
eine herkömmliche
Taste mit einer Kuppel; und
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21 eine
Ansicht der Unterfläche
der Vorrichtung aus 1 ist (wobei der Kinn-Flächen-Schutz
weggelassen wurde).
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Die
in 1 dargestellte Ausführungsform ist ein tragbares
Kommunikationsgerät 1 mit
einem wertvollen weiterverwendbaren Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 der
Vorrichtung wurde so ausgelegt, dass es an den individuellen Geschmack
mittels wertvoller Materialien angepasst werden kann. Um die Gestaltung
von individuellen Geräten
zu ermöglichen,
ist die Anzahl von externen Teilen, aus denen das Gehäuse gebildet
wird, im Vergleich zu bisherigen Kommunikationsgeräten relativ
groß.
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Das
Gehäuse 2 weist
eine optisch durchlässige
Frontfläche 3 auf,
die einen nahtlosen Übergang von
einem Anzeigebereich 4 zu einem Eingabebereich 5 bereitstellt,
der ein Tastenfeld 6 einschließt. Das Tastenfeld 6 schließt eine
erste Gruppe alphanumerischer Tasten 7 zum Eingeben von
Telefonnummern, Schreiben von Textnachrichten (SMS), Schreiben von
Namen (verknüpft
mit Telefonnummern) etc. ein. Jede der zwölf alphanumerischen Tasten 7 ist
mit einer Ziffer „0–9" bzw. einem Zeichen „#" oder „*" versehen. In einem
Alpha-Modus ist jede Taste mit einer Anzahl von Buchstaben und speziellen
Zeichen, die bei der Textbearbeitung verwendet werden, verknüpft. Das
Tastenfeld 6 umfasst zusätzlich zwei funktionsabhängige Tasten
bzw. Softkeys 8, 9, zwei Anrufverwaltungstasten 10, 11,
zwei Blättertasten 12, und
eine An/Aus-Taste 13.
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Die
Funktionalität
der Softkeys 8, 9 kann vom Zustand der Kommunikationsvorrichtung
und von der Position im Menü abhängen, auf
die unter Verwendung der Blättertasten 12 zugegriffen
wird. Die derzeitige Funktionalität der Softkeys 8, 9 kann
ein gesonderten Feldern im Anzeigebereich 4 direkt oberhalb
der entsprechenden Tasten 8, 9 angezeigt werden.
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Die
beiden Anrufverwaltungstasten 10, 11 werden verwendet,
um einen Anruf oder eine Telefonkonferenz aufzubauen, einen Anruf
zu beenden oder einen eingehenden Anruf abzuweisen.
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Die
beiden Richtungstasten oder Blättertasten 12,
die bei dem dargestellten Handapparat zentral auf der Vorderseite
der Kommunikationsvorrichtung zwischen dem Anzeigebereich 4 und
der Gruppe alphanumerischer Tasten 7 angeordnet sind, führen eine
Blätter-
bzw. Verschiebefunktion aus.
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Die
nahtlose Fläche 3 wird
aus einem optisch nahtlosen Lichtleiter 14 gebildet, der
Licht zur Beleuchtung des Anzeigebereichs 4 bereitstellt,
und der Tastenbeschriftungen 15, die sich auf dem Lichtleiter 14 befinden
und mit einzelnen Tasten des Tastenfelds 6 verknüpft sind.
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Die
Frontfläche 3 ist
mit einem Kissen 16 überdeckt,
welches Öffnungen 17 aufweist,
um Töne von
einem Lautsprecher 18 weiterzuleiten und ein angemessenes
Gefühl
für ein
Element der Vorrichtung zu bieten, das sich nahe am Ohr des Benutzers befindet.
Die Frontfläche 3 wird
von einer Einfassung 19 umrandet, die aus einem Edelmetall
hergestellt sein kann. Dies dient dazu, die Kanten des Lichtleiters 14 zu
schützen
und kann in manchen Ausführungsformen
dazu beitragen, die Elemente 2 des Gehäuses zusammenzuhalten.
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Die
Tasten des Tastenfelds sind in dieser bestimmten Ausführungsform
so angeordnet, dass sie eine besondere gefühlsmässige Führung für den Benutzer bieten. Das
Design ermöglicht
auch, dass der Lichtleiter 14 aus einer Vielzahl von Materialien
gefertigt werden kann, einschließlich spröder bzw. zerbrechlicher Materialien,
die daher vorsichtig gehandhabt und vor Bruch geschützt werden
müssen.
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Das
Gehäuse 2 wird
aus der Frontfläche 3 gebildet,
die von der Einfassung 19 umrundet ist, aus einem Seitenrahmen 20 und
einer Rückabdeckung 21.
Die Schnittstelle zwischen dem Seitenrahmen 20 und der
Einfassung 19 und dem Seitenrahmen 20 und der
Rückabdeckung 21 werden
in dieser Ausführungsform
durch Schienen 22, 23 abgeschirmt. Die Schienen 22, 23 verbergen
die Sicht auf bloße
Kanten und schützen
sie davor, freizuliegen, um sicherzustellen, dass die Vorrichtung 1 sowohl
langlebig als auch elegant ist. Der Aufbau des Gehäuses 2 ermöglicht es,
dass das Gehäuse 2 einfach
geöffnet
werden kann, um die innenliegende Funktionseinheit 24 zu aktualisieren,
wenn dies gewünscht
ist. Das Gehäuse 2 ist
außerdem
so ausgelegt, dass die Vorrichtung Funktionseinheiten 2 unterschiedlicher
Größe und Form
aufnehmen kann, was ihm Laufe der Zeit erforderlich sein kann.
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Andere
Elemente der Bauweise werden unter Bezug auf die späteren Zeichnungen
ausführlicher
beschreiben. Als Einführung
wird die Vorrichtung kurz unter Bezug auf ihre funktionalen Elemente besprochen.
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Die
Kommunikationsvorrichtung 1 schließt das Tastenfeld 6,
eine Anzeige 25, eine Antenne 26, einen Hörmuschellautsprecher 18,
einen polyphonen Lautsprecher 27, und ein Mikrofon 28 ein.
Die Kommunikationsvorrichtung 1 ist zur Kommunikation über ein
drahtloses Telekommunikationsnetz, z. B. ein drahtloses Netz, geeignet.
Die Kommunikationsvorrichtung könnte
aber ebenso für
ein drahtgebundenes Netz ausgelegt sein. 3 zeigt
schematisch und funktional Elemente der Kommunikationsvorrichtung 1.
Das Mikrofon 28 nimmt die Sprache des Benutzers auf, und
die dadurch gebildeten analogen Signale werden von einem A/D-Wandler
umgewandelt, bevor die Sprache in einem Audioteil 29 codiert
wird. Das codierte Sprachsignal wird an einen Prozessor 30 weitergeleitet.
Der Prozessor kann Software in dem Telefon unterstützen. Der
Prozessor 30 bildet auch die Schnittstelle zu externen
Einheiten des Geräts.
Diese können
ein Random Access Memory (RAM) 31 und ein Flash Read Only
Memory (ROM) 32, eine SIM-Karte 33, die Anzeige 25,
und das Tastenfeld 6, und eventuell eine Browser-Anwendung 34 sowie
ein Ortsbestimmungsmodul 35.
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Die
Browser-Anwendung 34 kann verwendet werden, um Informationen
aus dem Internet abzufragen und zu empfangen. Das Ortsbestimmungsmodul 35 ermöglicht es
dem Endgerät 1,
seine aktuelle Position zu bestimmen.
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Der
Prozessor 30 kommuniziert mit einem Sende-Empfänger 36,
z. B. einem Schaltkreis, der dazu angepasst ist, Nachrichten in
einem Telekommunikationsnetz zu senden und zu empfangen. Das Telekommunikationsnetz
kann ein GSM-Netz sein, doch die Erfindung kann auch in Verbindung
mit anderen Netzen angewandt werden, wie etwa anderen Arten von
drahtlosen Netzen und verschiedenen Formen drahtloser Telefonsystem,
oder in Dual-Band-Telefonen,
die auf eine Reihe dieser Systeme oder Netze zugreifen können. Der
Audio-Teil 29 sprach-dekodiert das Signal, das von dem
Prozessor 30 über
einen D/A-Wandler zu der Hörmuschel übertragen
wird.
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Wie
vorstehend beschrieben ist die Frontfläche 3 optisch durchlässig und
dient als ein Lichtleiter. Der nahtlose Lichtleiter, der sowohl
Licht über
den Anzeigebereich 4 leitet als auch Licht bereitstellt,
um die Tastenbeschriftungen 15 zu beleuchten, verringert
die Anzahl von Beleuchtungselementen, die erforderlich sind, um
die Vorrichtung zu beleuchten, und bietet einen nahtlosen Übergang
von einem Bereich auf der Vorderseite der Vorrichtung zum anderen.
Durch Anwendung dieses Verfahrens zur Übertragung von Licht, und dadurch,
dass der Lichtleiter 14 die Frontfläche der Vorrichtung 1 wie
in der offenbarten Ausführungsform
bildet, ist die Vorrichtung visuell eindrucksvoll, da kein sichtbarer Übergang
von dem Anzeigebereich 4 zum Eingabebereich 5 besteht,
in dem das Tastenfeld 6 angeordnet ist.
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Die
in 1 veranschaulichte Ausführungsform weist eine lichtdurchlässige Frontfläche 3 auf, die
aus Saphir oder einem ähnlichen
Edelstein gebildet sein kann. Sobald ein Mineral wie etwa Saphir
anstelle von anderen, flexibleren lichtdurchlässigen Materialien wie Plastik
verwendet wird, treten neue Probleme auf, die mit den Eigenschaften
des Materials verbunden sind. Bei der Planung einer haltbaren Vorrichtung,
die zum Beispiel ein zerbrechliches Material als Vorderteil 3 aufweist,
gibt es viele Schwierigkeiten. In einer Erscheinungsform der in
den 1, 2 und 4 bis 6 gezeigten Ausführungsform ist der Lichtleiter 14 eine
optisch nahtlose Verbundschicht. Wie am besten aus 4 ersichtlich
ist, verläuft
eine Plastikschicht 37, die aus Plexiglas oder anderen
transparenten und/oder lichtdurchlässigen Materialien gebildet
wird, entlang der gesamten Länge
der Frontfläche 3.
Es ist ein Ausschnitt 38 vorhanden, um den Hörmuschellautsprecher 18 unterzubringen,
der für
eine Verwendung nah am Ohr optimiert ist. Ein anderer Ausschnitt
ist vorhanden, der einen Diffusor 39 für eine Lichtleitung aufnimmt.
Dieser befindet sich unter dem Kissen 16 und erstreckt
sich über
die gesamte Breite der Vorrichtung 1. Indem der Lichtleiter 39 unter
dem Kissen 16 angeordnet wird, wird ein heller Bereich
auf der Frontfläche
vermieden, und das in dem Lichtleiter sichtbare Licht wird zerstreut.
LEDs 40, 41 befinden sich auf allen Seiten der Vorrichtung
an jedem Ende des Leiters 39. Von den LEDs 40, 41 ausgehendes
Licht wird durch den Leiter 39 geleitet und zerstreut.
Der Lichtleiter 39 ist in dieser Ausführungsform mit einem reflektierenden
Material beschichtet, so dass Licht durch die Oberfläche 42 geleitet
wird, die entlang der Oberseite der LCD-Anzeige 25 verläuft. Ausführungsformen
ohne Beschichtung bieten einige der Vorteile. Das zerstreute Licht
wird entsprechend in den Lichtleiter und entlang der Hauptachse
des Lichtleiters 14 geleitet, um eine im wesentlichen gleichförmige Ausleuchtung für den LCD 25 zu
bieten.
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Auf
diese Weise wird Licht in den Lichtleiter 14 entlang der
Hauptachse von oberhalb des LCD 25 gepumpt. Das Licht aus
dem Lichtleiter 39 beleuchtet den Anzeigebereich 4 und
bietet eine Beleuchtung für
den Eingabebereich 5. Wie in 15 veranschaulicht,
sind zusätzliche
LEDs 43 oder andere Lichtelemente entlang der Kanten der
Plexiglas-Schicht 38 in dem Eingabebereich 5 angeordnet,
um außerdem die
Beschriftungen 15 für
die Tasten des Tastenfelds 6 zu beleuchten. Die Oberfläche der
herausragenden Anteile 78 der Plexiglasschicht oder -platte 37 ist
so geformt, dass sie Licht von den benachbarten oberen (top firing)
LEDs 43 oder ähnlichem
in Richtung der oberen Oberfläche
des Hauptteils der Schicht oder Platte 37 leitet. Dies
trägt dazu
bei, den Eingabebereich im wesentlichen gleichförmig zu beleuchten. Die Sicht
auf die zusätzlichen
LEDs 43 oder ähnliches
wird durch die Einfassung 19 verdeckt, um zu verhindern,
dass Lichtpunkte sichtbar werden und um ein gleichmäßig diffuses
Licht entlang des Lichtleiters zu erreichen.
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Der
LCD 25 selbst wird mittels einer Energie absorbierenden
Klebefolie 45 an die Rückfläche der Plexiglasplatte 37 geklebt.
Die Verwendung dieses Verfahrens bietet eine robuste Lösung zum
Anbringen des LCD 25, wenn sichergestellt wird, dass keine Luftspalte
zwischen der Vorderseite des LCD 25 und der Plexiglasplatte 37 vorhanden
sind. Die Oberfläche
des LCD 25, die empfindlich ist und im allgemeinen eine
davon abgerückte
Schutzschicht benötigt, wird
durch die Plexiglasschicht 37 geschützt, die an eine der Flächen angeklebt
wird. Die Antriebseinheiten 44 für den LCD 25 sind
in 5 zu sehen.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform schließt die Plexiglasschicht 37 Öffnungen 48 zum Anbringen
einzelner Tasten ein, und um zu ermöglichen, dass die Tastenschafte 49 sich
so bewegen, dass sie in Kontakt mit einer Leiterplatte 50 kommen, die
sich innerhalb des Gehäuses 2 befindet,
um eine Benutzereingabe zu registrieren. Eine unabhängig davon
erfinderische Tastenordnung, die zur Verwendung mit dem allgemeinen
besprochenen Konzept geeignet ist, wird nachstehend ausführlicher
beschrieben.
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Wie
am besten aus 4 ersichtlich ist, ist die zweite
Schicht des Verbundlichtleiters 51 in eine Anzahl von Abschnitten 52–58 eingeteilt.
Dies soll auch die Auswahl von zerbrechlichen Materialien zur Verwendung
für die
zweite Schicht 51 ermöglichen. Saphir
weist Eigenschaften auf, zu denen Kratzfestigkeit und optische Klarheit
gehören,
die ihn in diesem Zusammenhang zur Verwendung geeignet machen. Andere
Materialien wie etwa Glas oder keramische Materialien oder andere
Minerale und Edelsteine könnten
jedoch ebenso in Kombination oder anstelle von Saphir genutzt werden.
Die optischen Vorteile eines Lichtleiters, der sich über die
Anzeige- und Eingabebereiche hinweg erstreckt und diffuses Licht bietet,
das über
die gesamte Fläche
hinweg genutzt wird, werden auch erreicht, wenn eine lichtundurchlässige keramische
Schicht über
dem Lichtleiter vorgesehen ist. Ähnliche
Anordnungen für
die zweite Schicht wie die, welche im Konzept der dargestellten Ausführungsform
offenbart wurden, sind nicht notwendig, wenn die Materialien nicht
zerbrechlich sind. Für
den Fachmann werden jedoch alternative Anordnungen zum Aufnehmen
von zerbrechlichen Materialien in diesem Zusammenhang offensichtlich
sein.
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Wie
vorstehend erwähnt,
ist Saphir ebenso wie keramische Materialien zerbrechlich. Wenn
geprüft
wird, wie ein solches Material in ein Gehäuse 2 eingebracht
werden kann, das langlebig und haltbar sein soll, treten Probleme
auf. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Vorrichtung 1 unweigerlich Schlägen bzw.
Stößen ausgesetzt
wird und vermutlich innerhalb seiner Lebensdauer oft fallen gelassen wird.
Alle zerbrechlichen Teile sind mit einem Träger verklebt, der z. B. aus
Plastik oder Titan gebildet ist, um Stöße besser zu dämpfen. In
der beschriebenen Ausführungsform
ist der Saphir zur einfacheren Herstellung in einzelnen Abschnitten 52–58 ausgebildet. Jedes
Teil wird mittels eines UV-härtenden
Klebers, basierend auf der Hybridacryltechnik, an der Plexiglasschicht 37 befestigt.
Um die Haltbarkeit des Verbundlichtleiters 14 zu erhöhen und
es gegen Beschädigung
zu verstärken,
werden die Abschnitte 52–58 an eine flexiblere
Plexiglasschicht 37 geklebt, wobei entlang der gesamten
Breite Lücken 59 gelassen werden.
Diese Lücken 59 dienen
als Gelenke, um die Verbundschicht 14 relativ flexibel
entlang ihrer Längsachse
zu machen. In der veranschaulichten Ausführungsform wurde die Anordnung
des Tastenfelds 6 unter diesem Gesichtspunkt ausgelegt.
Die alphanumerischen Tasten 7 sind in Dreiergruppen angeordnet,
die sich über
die gesamte Breite der zweiten Schicht des Verbundmaterials 51 erstrecken.
Die Funktionstasten oder Softkeys 8, 9 sind ebenfalls
in zwei Dreiergruppen angeordnet. Die Softkeys 8, 9 und
die nach-oben-Taste 12a folgen der Linie der alphanumerischen
Tasten 7. Die Anrufverwaltungstasten 10, 11 und
die nach-unten-Taste 12b, die gegenüber der Linie der anderen versetzt
ist, definiert die untere Kante von einem der Elemente 57 und
die obere Kante eines anderen Elements 56. Dies stellt die
zweite Tastenreihe 10, 11, 12b heraus
und verhindert dennoch Probleme bei der Herstellung der Elemente 52–58.
Das spezielle dargestellte Tastenfeld 6 weist andere Eigenschaften
und Vorteile auf, die später
besprochen werden.
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Auch
wenn die beschriebene Ausführungsform
mit Blick auf ein zerbrechliches Material wie etwa Saphir ausgelegt
ist, könnte
die resultierende Anordnung aus beliebigen anderen Materialen gebildet
sein, wie etwa Plastik, das die erforderlichen optischen Eigenschaften
aufweist. Ebenso könnten
andere Tastenanordnungen verwendet werden, ohne sich von den hier
offenbarten individuellen erfinderischen Konzepten zu entfernen.
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Wenn
ein zerbrechliches Material für
einen Frontflächen-Lichtleiter 14 verwendet
wird, treten auch Probleme beim Verbinden der Frontfläche 3 mit den übrigen Gehäuseelementen
auf. Bei der dargestellten Ausführungsform
werden die Kanten der zerbrechlichen Elemente 52–58 durch
die Einfassung 19 geschützt,
die sich um die gesamte Fläche
herum zieht. Die Einfassung 19 ist in dieser Ausführungsform
durch einen Einfassungsträger 60 gebildet,
auf dem eine 0,5 mm dicke Metallplatte aufliegt, die Einfassungsabdeckung 61.
Die Metallplatte 61 ist an dem Einfassungsträger 60,
der aus Plastik hergestellt sein kann, mittels eines Klebers befestigt,
wie etwa einem Zwei-Komponenten-Epoxid-Kleber oder einem Zwei-Komponenten-Acryl-Kleber.
Da die Metallplatte 61 relativ dünn ist, wird das Gewicht des
Gehäuses 2 niedrig
gehalten und gestattet auch die Verwendung von Edelmetallen wie
etwa Titan oder Gold bei relativ geringen Kosten. Die Einfassung 19 könnte jedoch
auch ein einziges Teil sein und/oder aus einem einzigen Material,
z. B. Titan, gefertigt sein.
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Die
transparente Fläche 3 wird
in dieser speziellen Ausführungsform
durch einen robusten Mechanismus fest an Ort und Stelle gehalten.
Die Plexiglasschicht 37, an der die Elemente 52-58 angeklebt sind,
erstreckt sich über
den Bereich hinweg, der von den Elementen bedeckt ist, so dass eine
Lippe oder Kante 62 um den gesamten Verbundlichtleiter 14 gebildet
wird. Diese Kante 62 wird verwendet, um die Frontfläche 3 in
Position zu halten, wenn sie unter die Einfassung 19 gesteckt
wird, welche den Umfang der Frontfläche begrenzt, und zwischen
die Einfassung 19 und den Seitenrahmen 20 gezwängt wird.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, ist die Einfassung 19 durch
Frontflächen-Schutzelemente 63 unterbrochen,
deren Funktion an späterer
Stelle genauer erläutert
wird. Diese Frontflächen-Schutzelemente spielen
in dieser Ausführungsform
eine Rolle dabei die Gehäuseelemente
zusammen zu halten.
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Die
Frontflächen-Schutzelemente 63 weisen einen
Spitzenteil 64 auf, der sich über die Einfassung 19 hinweg
erstreckt, und einen Schaft 65, der durch die Einfassung 19 und
in den Plastikseitenrahmen 20 hinein verläuft. Der
Schaft 65 kann an dem Rahmen 20 unter Verwendung
einer Mutter 95 befestigt werden. In diesem Fall verhindert
die Mutter, dass die Frontflächen-Schutzelemente
aus der Vorrichtung herausfallen. In einer Ausführungsform werden die Schafte 65 an
einem Ende in die Spitzen 64 geschraubt, und an dem anderen
Ende in die Seitenrahmenelemente 20, wobei auch andere
Verbindungsarten angewendet werden können. Der Schaft 65 und
die Spitze 64 könnten
auch aus einem Stück anstelle
von zwei Stücken
bestehen. Die Einfassung 19 und die Plexiglasschicht 37 der
transparenten Fläche 2 werden
durch das Frontflächen-Schutzelement 53 und
das Seitenrahmenelement 20 festgehalten, wie aus 9b ersichtlich
ist. Die Frontflächen-Schutzelemente 63 halten
die transparente Fläche 3 fest
zwischen dem Seitenrahmen 20 und der Einfassung 19.
Die Frontflächen-Schutzelemente 63 befinden
sich nur in der Nähe
des Tastenfelds 6. Um die transparente Fläche 3 entlang
ihres Umfangs zu befestigen, werden zusätzliche Schrauben 66 hinzugefügt, um die
Einfassung 19 in Richtung des Seitenrahmens 20 zu
ziehen und die transparente Fläche 3 dazwischenzuklemmen.
In einer Ausführungsform werden
die Schrauben 66 durch den Seitenrahmen 20 geführt und
reichen in den Einfassungsträger 60 hinein.
Sobald der Einfassungsträger 60 an
dem Seitenrahmen 20 befestigt ist, kann die Außenschale
der Einfassung 19 an dem Träger 60 angeklebt werden, um
die Gewindeschraubenenden 66 zu verbergen. Alternativ wird
die Einfassung 19 zuerst an dem Träger befestigt (als Zwischenbaugruppe),
und diese Zwischenbaugruppe wird dann mit dem Rahmen verschraubt.
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Wie
aus den Figuren ersichtlich ist, wird der Saphir in Abstand zu der
Einfassung 19 gehalten, so dass er vor Absplitterungen
oder anderen Beschädigungen
in Folge eines Kontakts geschützt
wird, auch wenn das flexiblere transparente Substrat 37 durch die
Einfassung 19 überdeckt
wird, die durch die Frontflächen-Schutzelemente 63 und
andere Verbindungselemente in Position gehalten werden. Die Kanten
des Saphirelements ragen nicht über
die Kante der Einfassung 19 heraus, so dass ein weiterer Schutz
für die
empfindlicheren Kanten geboten wird. In der beschriebenen Anordnung
wird die transparente Fläche 3 zwischen
der Einfassung und dem Seitenrahmen gehalten bzw. eingeklemmt. Das
flexiblere Substrat 37 könnte jedoch Schrauben oder andere
Befestigungsmittel aufnehmen, um es relativ zu den anderen Rahmenelementen
anzuordnen, ohne die empfindlichere Saphirschicht zu beschädigen.
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Um
das Eindringen von Schmutz oder Flüssigkeiten zu verhindern, befindet
sich ein Dichtungsstoff zwischen der Einfassung 19 und
der transparenten Fläche 3.
Eine Möglichkeit,
diesen einzubringen, besteht darin, eine Dichtung an der Unterseite
der Einfassung 19 aufzumalen bzw. aufzuspritzen, die, wenn
sie getrocknet ist, zwischen dem transparenten Lichtleiter 14 und
der Einfassung 19 verpresst wird, wenn die Einfassung 19 und
der Seitenrahmen zusammen gezogen werden.
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Wie
aus 6 oder 9 ersichtlich
ist, befindet sich eine erste Schiene 22 an der Schnittstelle
zwischen dem Seitenrahmenelement 20 und der Frontfläche 3.
Die Schiene 22 verbirgt die Unterbrechung zwischen den
Teilen und schützt
empfindliche Kanten, so dass die Haltbarkeit der Vorrichtung 1 verbessert
wird. Die Schiene 22 kann ein gestanztes Metallteil sein,
das im Querschnitt T-förmig
ist und sich um den Umfang des Seitenrahmens 20 herum erstreckt. Der „Stamm" des T 68 ist
zwischen dem Seitenrahmenelement 20 und der Einfassung 19 eingekeilt, wenn
diese beiden Teile beim Zusammenbau zusammengezogen werden. Der
Stamm des T weist Öffnungen 70 auf,
die sich über
entsprechenden Vorsprünge 71 an
dem Seitenrahmenelement 20 befinden, um zu verhindern,
dass es zwischen den beiden Teilen herausgezogen wird, wenn es sich
in Position befindet. Die Oberseite des T dient als Trägerplatte, an
die ein zusätzliches
langgezogenes bzw. extrudiertes Teil 72 angelötet oder
auf andere Weise angebracht ist, um einen nahtlosen Gesamteindruck
zu erreichen. Der Stamm könnte
stattdessen aus einem Plastikmaterial gefertigt sein, wobei dann
ein Kleber verwendet werden könnte,
um die Extrusion an dem Stamm zu befestigen. In anderen Ausführungsformen
könnte
die Schiene aus einem einzigen Material gefertigt sein. Sie könnte ein
einteiliges Element oder ein mehrteiliges Element sein. Die Form
der Schienen ist nicht relevant, solange der sichtbare Bereich die
Unterbrechung überbrückt und
so eine Lücke
verdeckt, die aufgrund von Herstellungstoleranzen unvermeidlich
in der Breite unregelmäßig wäre.
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Das
Seitenrahmenelement 20 in dieser besonderen Ausführungsform
ist ein Plastikträger 73 mit
einer äußeren Abdeckung 74.
Die Abdeckung 74 kann wiederum eine Metallplatte sein,
oder womöglich
ein Holzfurnier oder eine andere Schicht wie etwa Leder sein. Das
am besten geeignete Haftmittel zum ankleben der Schicht an das Plastikrahmenelement 73 ist
abhängig
von den Materialien, die angeklebt werden müssen. Für Metall auf Plastik ist ein Zwei-Komponenten-Epoxidkleber
oder ein Zwei-Komponenten-Acryl-Kleber geeignet. Für Metall
auf Metall wäre
der Kleber ein reaktiver Polyurethanfilm oder ein Zwei-Komponenten-Epoxidharz. Ebenso
kann die Rückabdeckung 21 in
dieser Ausführungsform
einen Plastikrahmen aufweisen und kann zum Beispiel mit Leder, Holz
oder einem Metallfurnier bedeckt sein. Bei den flexiblen Furniermaterialien
wie etwa Leder ist es bevorzugt, wenn das Material auf den Rahmen
gespannt wird. Dies wird unter Verwendung herkömmlicher Verfahren beim Furnierprozess
erreicht.
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Die
transparente Fläche 3 bietet
einen nahtlosen Übergang
zwischen der Anzeige 4 und dem Eingabebereich 5.
Im Anzeigebereich 4 befindet sich der LCD 25 hinter
der transparenten Fläche 3,
und im Eingabebereich 5 liegt der Tastenmechanismus 75 dahinter.
In einer der beschriebenen Ausführungsformen
ist der Tastenmechanismus 75 durch die Frontfläche 3 sichtbar.
In anderen Ausführungsformen kann
die Innenfläche 76 des
Plexiglassubstrats 37 mit einem undurchsichtigen Material
beschichtet sein, um zu verhindern, dass die Innenseite des Geräts sichtbar
ist. Alternative Verfahren zum Verbergen der inneren Machart der
Vorrichtung wie etwa das Einführen
von zusätzlichen
undurchsichtigen Schichten oder das Verdecken der Sicht auf andere Weise
sind für
den Fachmann offenkundig.
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Bei
Ausführungsformen,
in denen zum Beispiel der Tastenbetätigungsmechanismus 75 durch die
Frontfläche 3 sichtbar
ist, kann es wünschenswert sein,
die Sicht auf die Leiterplatte 50 zu verdecken.
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Das
zusammengebaute Gehäuse 2 bietet ein
Gehäuse
für die
Leiterplatte 50, welche die Funktionseinheits-Komponenten 24 aufweist,
und eine Batterie 79. Wenn die Vorrichtung 1 ein
Funktelefon ist, ist ein SIM-Kartenhalter vorgesehen, um eine SIM-Karte 81 aufzunehmen.
Bei manchen Funkprotokollen ist dies zum Betrieb natürlich nicht
notwendig.
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Um
noch einmal kurz auf die Vorderseite der Vorrichtung zurückzukommen,
ist das Kissen 16 oberhalb des Anzeigebereichs 4 angeordnet,
das so genannt wird, da es dafür
ausgelegt ist, dass der Benutzer sein Ohr daran anlegen kann, wenn
ein Telefongespräch
geführt
wird. Das Kissen 16 überlagert die
Hörmuschel 18 der
Vorrichtung. Wie bereits zuvor beschrieben, befindet sich ein Ausschnitt
in dem Plexiglassubstrat 37 des Lichtleiters 14,
um die Hörmuschel 18 unterzubringen,
wobei das Kissen 16 in der gezeigten Ausführungsform
an dem Plexiglassubstrat 37 angebracht wird, welches die
Hörmuschel 18 überdeckt.
Das Kissen 16 weist geeignete Öffnungen 17 auf, um
Schall an den Benutzer weiterzuleiten.
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Der
Plexiglas-/Saphir-Lichtleiter 14 ist bei Berührung relativ
kalt, so dass als Material des Kissens 16 ein Material
gewählt
werden kann, dass von sich aus ein wärmeres Berührungsgefühl ergibt und weniger anfällig für Spuren
ist als eine transparente, glänzende
Oberfläche.
Für besonders
geeignet werden Materialien wie Keramik oder Holz und Lederfurniere
gehalten. Die Form des Kissens 16 verdeckt einen Teil des
LCD 25, so dass einander gegenüberliegende dreieckige Abschnitte 82, 83 entstehen,
die verwendet werden, um die Batteriekapazität bzw. Signalstärke anzuzeigen.
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Zur
Vervollständigung
der Struktur weist das Gehäuse 2 eine
Rückabdeckung 21 und
innere Abteile bzw. Fächer 84, 85 auf,
die zum Aufnehmen der Funktionseinheit 24, der Batterie 79 und
in dieser Ausführungsform
einer SIM-Karte 81 geeignet sind. Die gezeigte Vorrichtung
ermöglicht
wie viele andere Funktelefone vorzugsweise einen zugriff auf das
Batteriefach 85, da die Batterie 79 womöglich in
regelmäßigen Abständen ersetzt
werden muss. Damit die Funktionseinheit 24 bei dieser Handlung
geschützt ist,
ist die Batterie 79 in einem Fach untergebracht, welches
Verbindungselemente zu der Funktionseinheit 24 aufweist.
Neben dem Batteriefach 85 befindet sich in dieser Ausführungsform
der SIM-Kartenhalter 80. Bei Protokollen, in denen eine
SIM-Karte 81 verwendet wird, um Teilnehmerinformationen
zu speichern, möchte
der Benutzer möglicherweise
die SIM-Karte 81 entfernen. Aus diesem Grund ist es praktisch,
wenn die Rückabdeckung
so abgenommen werden kann, dass sowohl die Batterie 79 als auch
die SIM-Karte 81 freigelegt wird. Das Batteriefach 85 und
der SIM-Kartenhalter 80 werden
durch ein inneres Gehäuseelement 87 bereitgestellt,
das am Seitenrahmen 20 befestigt ist. Dieses kann aus Plastik
oder einem anderen geeigneten Material gefertigt sein. In einer
Ausführungsform
sind die Fächer aus
gestanzten Blechen hergestellt, wie etwa Edelstahl.
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Die
Batteriekontakte 90 ragen in die Batteriemulde 85,
so dass eine einfache Möglichkeit
zum Verbinden der Batterie 79 mit der Funktionseinheit 24 geboten
wird. Die Batterieverbindung weist typischerweise einen Netz- bzw.
Versorgungsanschluss 91, eine Masse 92 und zwei
Signalverbindungen 93, 94 auf.
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Bei
der gezeigten Ausführungsform
sind die Versorgungs-91a, b, c und Masse-92a,
b, c-Anschlüsse dreigeteilt.
Dies verringert den Widerstand zwischen der Batterie und der Funktionseinheit 24, da
die Leitungen parallel geführt
sind, und es verringert auch das Risiko, dass Leistung aufgrund
des Erreichens von harmonischen Resonanzfrequenzen des Anschlusses
an die Funktionseinheit 24 verloren geht, da mit großer Wahrscheinlichkeit
jederzeit zumindest ein Teil jedes dreiteiligen Anschlusses den Schaltkreis
zwischen der Funktionseinheit 24 und der Batterie 79 schließt.
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Das
Gehäuse
wird durch Zusammensetzen der Rückabdeckung 21 und
des Seitenrahmens 20 vervollständigt. Bei der gezeigten Ausführungsform wird
die Rückabdeckung 21 aus
drei Teilen 96, 97, 98 gebildet. Ein
erstes Teil 96 liegt über
dem Bereich der Antenne. In dieser Ausführungsform weist es eine Öffnung 99 auf,
in der sich der polyphone Lautsprecher 27 befindet, um
polyphonen Klang zu erzeugen. Dieser zusätzliche Lautsprecher wurde
im Gegensatz zu dem Lautsprecher 18, der sich unter dem
Kissen 16 befindet, nicht zur Verwendung nahe am Ohr optimiert.
Dadurch kann er als Freisprech-Lautsprecher effektiver sein und
ermöglicht
es, eine größere Auswahl
von Klingeltönen
zu verwenden. Da das erste Teil 96 auch die Antenne abdeckt,
ist seine dielektrische Konstante relevant.
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Bei
einer Vorrichtung dieser Art, bei der das Gehäuse mehrere Generationen an
Funktionseinheiten 24 überdauern
soll, sind die Materialien wichtig, aus denen es gefertigt wird.
Sie sollten strapazierfähig
und langlebig sein, so dass sie ihre Eigenschaften für viele
Jahre mehr als derzeit erforderlich beibehalten. Aus diesem Grund
kommt Keramik für
die Rückabdeckung 21 bei
einigen Ausführungsformen
der Erfindung in Betracht. Doch obwohl Keramik viele wünschenswerte
Eigenschaften aufweist, beeinträchtigt
an Stellen nahe der Antenne, die relevant für Vorrichtungen mit einem solchen
Element sind, die dielektrische Konstante des Materials das gewünschte Übertragungsmuster.
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Um
viele der gewünschten
Eigenschaften zu bieten, ohne dass die dielektrische Konstante zu hoch
wird, kann das Rückabdeckungs-Teil 96 aus
einem Material mit geringerer dielektrischer Konstante gefertigt
werden, auf dem eine Schicht von geeigneter Dicke aufgebracht wird.
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Das
Rückabdeckungselement 96,
welches die Antenne abdeckt, ist wiederum mit dem Seitenrahmenelement 20 verschraubt
und hält
damit die zweite Schiene ähnlich
wie beim Aufbau der ersten Schiene 22 zwischen dem Seitenrahmen 20 und
der Rückabdeckung 21.
Wieder ist die Schiene 23 mit Öffnungen 70 versehen,
die über
entsprechenden Vorsprüngen 71 an
dem Seitenrahmen 21 angeordnet sind, um die Schiene 23 besser
in Position zu halten, wenn die Rückabdeckung 21 angebracht
wird.
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Ein
zweites Rück-Gehäuseelement 97 deckt das
Batteriefach 85 und den SIM-Kartenhalter 80 ab. Dieses
Element ist lösbar
an den anderen Gehäuseelementen
durch Verwendung von Schrauben 99 befestigt, um einen relativ
einfachen Zugriff auf die SIM-Karte 81 und die Batterie 79 zu
ermöglichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform
löst eine
Viertelumdrehung einer Schraube 100 das Abdeckungselement 97,
so dass es entfernt werden kann. Im gleichen Arbeitsgang kann die
Batterie 79 getrennt werden, so dass die SIM-Karte 81 entfernt
werden kann.
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Das
zweite Rück-Gehäuseelement 97 ist
auf ähnliche
Weise an dem Seitenrahmen 20 befestigt, wie es in Bezug
auf das erste Rück-Gehäuseelement beschrieben
wurde.
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Das
dritte Element des Rückgehäuses 98 bedeckt
den Freisprech-Lautsprecher 27. Dieses kann auch nur relativ
dünn sein
und aus einem Edelmetall wie etwa Gold gefertigt sein. Es wird mit
einer geeigneten Öffnung 102 versehen,
um Schall von dem polyphonen Lautsprecher 27 wegzuleiten,
der in einem Freisprechmodus und zum Bereitstellen eines hörbaren Klingeltons
genutzt werden kann.
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Bei
der beschriebenen Ausführungsform sind
die Vorder- und Rück-Gehäuseelemente 96, 97, 98 an
dem Seitenrahmen 20 befestigt. Ein Silikon-Dichtungsmittel 69 oder ähnliches
kann entlang der Innenseite der Rückabdeckung 21 gezogen
bzw. gespritzt sein, um einen unerwünschten Eintritt von Schmutz
oder Flüssigkeiten
zu verhindern.
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Dem
Fachmann ist klar, dass die Anzahl von Teilen und die Art und Weise
ihrer Befestigung bzw. Verbindung geändert werden kann, ohne von
den verschiedenen erfinderischen Konzepten abzuweichen, die hier
beschrieben werden. Beispielsweise kann in anderen Ausführungsformen
das Gehäuse durch
Verwendung anderer Verfahren und auf andere Weise zusammengehalten
werden.
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Neben
dem Verbergen von freiliegenden Kantenbieten die Schienen 22, 23 auch
zusätzliche Elemente
zur Anpassung, da sie aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien
hergestellt werden können,
insbesondere aus verschiedenen Arten von Edelmetallen wie zum Beispiel
Gold oder Platin. Gewicht und Kosten der Schiene können durch Ändern des
Substratmaterials auf ein leichtgewichtiges Material wie etwa Plastik
festgelegt werden, wenn erforderlich, und durch Bereitstellen eines
langgezogenen bzw. extrudierten Bands, das die Unterbrechung überbrückt und
offen sichtbar liegt, sowie aus einem ansprechenderen Material gefertigt
ist. Die Schienen könnten
stattdessen aus massivem Metall oder einem anderen Material bestehen,
oder könnten,
um Kosten und Gewicht zu verringern, hohl sein oder vielleicht aus
einem Material gestanzt werden.
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Die
Schienen schützen
empfindliche Kanten der furnierten Rahmen vor der Einwirkung von
eventuell schädigenden
Kräften.
Dadurch wird die Sicht auf unansehnliche Kanten verdeckt. Dies bietet
Qualität
und Haltbarkeit, während
gleichzeitig das Gesamtkonzept eines wieder verwendbaren Gehäuses für eine Kommunikationsvorrichtung
beibehalten wird.
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Anstelle
von Schienen 22, 23 zum Schutz von freiliegenden
Kanten weisen die aneinander liegenden Kanten selbst in einer alternativen
Ausführungsform,
die in 4b dargestellt ist, Umfalzungen bzw.
Rückfalzungen
auf, die in der gezeigten Ausführungsform
nach innen gerichtet sind 105, 106 und nah beieinander
gehalten werden. Die Umfalzungen weisen in der veranschaulichten
Ausführungsform
einen gekrümmten
Querschnitt auf. Diese Anordnung bietet auch den Vorteil, dass die
freiliegenden Kanten geschützt
werden und die Sicht auf unansehnliche Unterbrechungen verdeckt
wird.
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Ein
Gehäuse
mit einer optisch durchlässigen Frontfläche bietet
neue Gelegenheiten. IN einer bestimmten Ausführungsform, die unter Bezug
auf 12 und 14 beschrieben
wird, befinden sich Beschriftungen 15, die mit den Tasten
des Tastenfeldes 6 verknüpft sind, sowohl auf der Front-37a als auch
der Rück-37b-fläche der
Plexiglasschicht 37. Da Kommunikationsvorrichtungen immer
ausgereifter werden, ist es üblich,
dass jede der vorhandenen Tasten eine Anzahl verschiedener Funktionen
hat. Es ist nützlich,
die verschiedenen möglichen
Funktionen, die mit einer Taste verknüpft sind, visuell kennzeichnen
zu können.
Insbesondere für
die alphanumerischen Tasten 7 ist jede Taste mit einer
einzelnen Ziffer und einer Gruppe von Buchstaben oder Symbolen verknüpft. Idealerweise
sollten diese klar dargestellt werden. In der Vergangenheit waren
die zugehörigen
Beschriftungen auf den Tasten angebracht. Als die Vorrichtungen
kleiner wurden, ist dies jedoch schwieriger geworden, so dass es
ein besonderes Problem darstellt, zwischen den verschiedenen Beschriftungen
für verschiedene
Betriebmodi zu unterschieden, da die Buchstaben und Zahlen so klein
sein. In der dargestellten Ausführungsform
befinden sich die Beschriftungen 15 für zugehörige Tasten auf den jeweiligen
Oberflächen
des Lichtleiters 14 die, wenn die Vorrichtung gekippt wird,
aufeinander zu oder voneinander weg laufen, je nach Blickwinkel. Dies
ermöglicht
eine visuelle Unterscheidung zwischen den Beschriftungen 15 auf
den verschiedenen Oberflächen,
die verwendet werden kann, um zwischen den Betriebsmodi zu unterscheiden.
Da die Frontfläche
optisch durchlässig
ist, scheinen die Beschriftungen in der oder über der Vorrichtung zu schweben.
Indem die Beschriftungen entlang einer Achse senkrecht zur dritten
Dimension, der Dicke der Frontfläche,
in Abständen
angeordnet werden, wird die Frontfläche hervorgehoben, so dass
eine zusätzliche
Dimension zur normalerweise undurchsichtigen Frontfläche hinzugefügt wird.
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In
der dargestellten Ausführungsform
befinden sich die Beschriftungen 15 an der äußersten
und der innersten Oberfläche
der Plexiglasschicht 37a, 37b. Die Beschriftungen 15 scheinen
in der lichtdurchlässigen
Schicht zu schweben. Die Auswahl der Art und Weise, auf die die
Beschriftungen 15 auf der Schicht aufgebracht werden, liegt
beim Fachmann. Ein Verfahren ist es, die Beschriftung unter Verwendung
einer geätzten
Platte, die mit Tinte gefüllt
ist, auf die Oberfläche
zu drucken. Eine andere Möglichkeit
kann darin bestehen, PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition, Physikalische
Gasphasenabscheidung) zu verwenden, um den „Druck" direkt auf der Plexiglasschicht abzulagern.
Andere Verfahren zum Anbringen von Beschriftungen können verwendet
werden, einschließlich
des Anbringens von Klebeschildern.
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Bei
der erörterten
Ausführungsform
befinden sich die Beschriftungen 15a, 15b auf
gegensätzlichen
Flächen
der Plexiglasschicht 37a, 37b. Dies ermöglicht es,
dass ein einziges Element, nämlich
die Plexiglasschicht 37a, 37b, bedruckt wird anstelle
von jedem der Saphire oder anderen Teile 52–58.
Probleme im Zusammenhang mit dem Abrieb von Tinte, wenn Druckverfahren
angewendet werden, werden ebenso verhindert, indem die den Druck
enthaltenden Flächen
durch die zweite Schicht geschützt
werden. In anderen Ausführungsformen
und um die Tiefe des Abstands zwischen den Beschriftungen zu vergrößern, und
somit die mögliche
Abgrenzung bei Sicht aus verschiedenen Winkeln, kann es wünschenswert
sein, die Beschriftungen auf der innersten 37a und äußersten 51a Oberfläche des
Verbundmaterials aufzubringen. Um die Beschriftung 15 zu
fixieren, die auf die äußere Oberfläche 51a gedruckt ist,
wo sie Abnutzung ausgesetzt sein kann, kann eine Beschichtung oder
eine andere Schutzschicht über
der Oberfläche
vorgesehen sein. Dies muss nicht nötig sein, wenn PVD-Verfahren
zum Erzeugen der Beschriftung 15 verwendet werden, da diese
Verfahren eine beständigere
Bindung zwischen der abgelagerten Schicht und dem Substrat erzeugen.
In weiteren Ausführungsformen
könnte
die Beschriftung 15 auf der Unterseite 51b des
Saphirelements und auf der innersten Schicht des Plexiglassubstrats 37b angebracht
sein. Wieder wird das Problem der Abnutzung der Beschriftungen 15 größtenteils
durch Meiden der äußeren Flächen der
transparenten Schicht verhindert. Die äußerste Beschriftung wird durch
die Deckschicht 51 des Verbundlichtleiters 14 geschützt, und
die innere Beschriftung 15 ist nicht zugänglich.
-
Dadurch,
dass die Beschriftungen zwischen zwei optisch durchlässige Schichten 37, 61 eingebracht
wird, ist es weitgehend unerheblich, welche der aufeinander liegenden
Schichten die Beschriftung trägt.
Wenn die Eigenschaften der entsprechenden Materialien sich tatsächlich unterscheiden,
können
diese und andere Faktoren berücksichtigt
werden, wenn entschieden wird, welche Schicht 37b, 51b tatsächlich die
Beschriftung tragen soll. Bei einem optisch durchlässigen Verbundsubstrat
gilt, je mehr Schichten bereitgestellt werden, desto mehr visuell
unterscheidbare Beschriftungen können
angebracht werden. Zum Beispiel gibt es bei zwei Verbundlagen drei
verfügbare
Ebenen für
Beschriftungen; bei drei Lagen sind es vier Ebenen, und so weiter.
Wenn alle Beschriftungen in der Nähe einer einzelnen Taste angeordnet
werden, könnte
die visuelle Unterscheidung bei einer großen Anzahl von Schichten zur
Unterscheidung von Funktionen schwierig werden. Andere Ausführungsformen
könnten
die verschiedenen Ebenen für
Beschriftungen an verschiedenen Stellen der Vorrichtung nutzen,
so dass eine Gruppe von Tasten eine Beschriftung in der ersten Ebene
aufweist, eine zweite Gruppe von Tasten in einer zweiten Eben und
so weiter.
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Um
die Illusion der schwebenden Beschriftungen zu verstärken, oder
um die Unterscheidung zwischen den beiden Schichten zu verbessern,
kann die Dicke der optisch durchlässigen Schicht zwischen den
jeweiligen Schichten, welche die Beschriftungen tragen, vergrößert werden.
Auf die gleiche Weise können
diese Eigenschaften verringert werden, indem die Dicke zwischen
den Ebenen, welche die Beschriftungen tragen, verringert wird.
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Die
Tinte oder Farbe kann vom Fachmann so gewählt werden, dass sie verschiedene
Wirkungen hat. Die Tinte kann zum Beispiel einen Perlglanz oder Fluoreszenz
aufweisen, oder schwarz oder weiß sein, oder eine oder mehrere
aus einer Reihe von Farben. Da sich die Beschriftung auf einem Lichtleiter befindet,
verstärken
fluoreszierende und perlglanzartige Materialien die Lesbarkeit der
Beschriftungen.
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Anstelle
von Verfahren, bei denen Tinte oder andere sichtbare Materialien
zu der Oberfläche
hinzugefügt
werden, kann ein reines Ätzen
der Schichten ausreichen, um die Beschriftungen bei angemessener
Beleuchtung sichtbar zu machen.
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Ausführungsformen,
die einen Lichtleiter darstellen, der sowohl einen Anzeige- als
auch einen Eingabebereich überdeckt,
wurden unter Bezug auf eine dargestellte Ausführungsform und in Zusammenhang
mit anderen, unabhängig
davon erfinderischen Merkmalen beschrieben, welche in weiteren anhängigen Anmeldungen
beansprucht werden. Der Fachmann wird zu der Erkenntnis kommen,
dass viele Abänderungen
der speziellen offenbarten Merkmale vorgenommen werden können, ohne
den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind
die Materialien des Lichtleiters nicht auf die beschriebenen beschränkt, und
der Lichtleiter kann wie beschrieben unter einer undurchsichtigen
Schicht verborgen sein.
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Der
Eingabebereich der Vorrichtung wird nun ausführlicher beschrieben, hauptsächlich in
Bezug auf 9 und 15 bis 21.
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Der
Eingabebereich 5 umfasst ein Tastenfeld 6, wie
vorstehend beschrieben. In dieser Ausführungsform besteht das Tastenfeld
aus einer Vielzahl einzelner Tasten 7 bis 13.
Jede dieser einzelnen Tasten umfasst eine Tastenspitze bzw. Tastenkuppe 64 und
einen Schaft 49, der sich im wesentlichen von der Mitte
der Tastenkuppe 64 erstreckt zusammen mit einem oberen
Lager 103, einem O-Ring 107, einem Reif 108,
einer Federplatte 110 und einem unteren Lager 109,
die jeweils entlang des Schafts 49a von der Tastenkuppe
aus angeordnet sind. Die Federplatte 110 wird durch einen
Federplattenträger 114 gestützt, der
auf der Leiterplatte 118 vorgesehen ist. Die Federplatte
umfasst einen Hauptteil, und eine Zunge 111, die aus einem
einzigen Blechteil gebildet ist. Die Zunge wurde durch Stanzen eines
inneren Abschnitts des Blechs gebildet, so dass zwei Seiten und
ein Ende der Zunge frei vom restlichen Hauptteil des Blechs sind.
Die Federplatte weist auch einen ausgestanzten Abschnitt oder Abschnitte
auf, um eine Öffnung
für den
Tastenschaft 49 und für
den Federplattenträger 114 bereitzustellen.
Ein Ende 113 der Federplatte umfasst Kontakte zum Kontaktieren entsprechender
Kontaktbereiche auf der Leiterplatte. Wie dem Fachmann klar sein
wird, könnte
auch ein einzelner Kontakt zu diesem Zweck verwendet werden, doch
die Bereitstellung von zwei Kontakten bietet mehr Zuverlässigkeit.
Der Federplattenträger 114 umfasst
drei Elemente, die von der Leiterplatte 118 nach oben stehen.
Diese Elemente können
Teil einer einteiligen Struktur sein, oder können getrennte Elemente bilden.
Das erste Element umfasst eine Aussparung 115, die so bemessen
ist, dass sie ein Ende 112 der Federplatte 110 aufnehmen
kann und dieses Ende 112 in Position halten kann. Das zweite
Element des Trägers 114 umfasst
eine Lippe 116, die sich in Richtung des ersten Elements
erstreckt. Diese Lippe soll dazu dienen, die Aufwärtsbewegung
des anderen Endes 113 der Federplatte 110 zu begrenzen.
Das dritte Element des Trägers 114 umfasst
eine Aussparung 117 zum Aufnehmen des Endes der Zunge.
Dieses dritte Element ist so relativ zu dem zweiten Element angeordnet,
dass die Zunge der Federplatte 110 gebogen werden muss,
damit das Ende der Zunge zu seiner Aussparung 117 gelangt.
Wahlweise kann der Federplattenträger ein viertes Element aufweisen,
welches eine Lippe aufweist, die sich in Richtung des zweiten Elements
erstreckt. In diesem Fall sind die Leiterplatten-Kontaktbereiche auf die Oberfläche dieser
Lippe ausgeweitet, um sie näher
an die Federplattenkontakte heranzubringen. Alternativ kann die
einen Kontaktbereich tragende Lippe als Teil des zweiten Elements
ausgebildet sein, oder vollständig
fehlen.
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Wie
vorstehend erwähnt
wurde, sind in der vorliegenden Ausführungsform die einzelnen Tasten in
Dreiergruppen angeordnet, wobei ihre Spitzen bzw. Kuppen sich über die
gesamte Breite der zweiten Schicht des Verbunds 51 erstrecken.
Dies vereinfacht die Herstellung der zerbrechlichen Elemente 52 bis 58.
Die Kuppen der alphanumerischen Tasten 7, der Softkeys 8, 9 und
der nach-oben-Taste 12a sind mit denen der anderen Tasten
in ihrer Gruppe ausgerichtet. In der verbleibenden Gruppe von Tasten
ist jedoch die Kuppe der nach-unten-Taste 12b aus der Linie von
Kuppen der anderen beiden Tasten in seiner Gruppe versetzt, nämlich von
den Anrufverwaltungstasten 10, 11. Auf jeden Fall
ergänzen
sich in jeder Gruppe die Kanten benachbarter Tastenkuppen, und sie
liegen nah beieinander. Damit ist es nicht mehr notwendig, dass
das Verbundmaterial 51 oder ein anderes Füllmaterial
sich zwischen die Tastenkuppen erstreckt. Es hat außerdem den
Vorteil, dass der Gesamteindruck des Eingabebereichs der Vorrichtung für den Benutzer
vereinfacht wird. Weitere Eigenschaften und Vorteile dieses speziellen
Tastenfelds 6 werden nachstehend erörtert.
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Wie
insbesondere aus 17 und 18 ersichtlich
ist, sind die Federplatten 110 und Träger 114 benachbarter
alphanumerischer Tasten 7 senkrecht zueinander angeordnet.
Dies bietet eine geometrisch einfache Lösung für das Problem, dass die Federplatten
nicht mit den Tasten selbst ausgerichtet werden können. Eine
Ursache für
dieses Problem in der dargestellten Ausführungsform ist, dass die Federplatte
jeder äußeren Taste
länger
ist, alsi die durchschnittliche Länge der entsprechenden Tastenkuppe,
und diese zusätzliche
Länge kann
nirgends sonst untergebracht werden. Dies ist hauptsächlich deshalb
der Fall, weil die Federplatte jeder mittigen Taste nur minimal
kleiner als die durchschnittliche Länge der entsprechenden Tastenkuppe
ist, und die Tasten nahe beieinander liegen (die Lücke zwischen den
Tasten beträgt
nur etwa 0,245), so dass nicht genügend Raum für die zusätzliche Länge bereitsteht. Außerdem ist
die Tastenschaftöffnung
der Federplatte 110 von der Mitte versetzt, während der
Tastenschaft 49 jeder Taste im wesentlichen mittig zur
Tastenkuppe 64 angeordnet ist. Dies verstärkt das
Problem für
die äußeren Tasten
und sorgt sogar dafür, dass
die Federplatte der mittigen Tasten nicht in dem Raum unter der
entsprechenden Tastenkuppe angeordnet werden kann.
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Die
Tasten können
wie folgt konstruiert werden, und der Eingabebereich der Vorrichtung
kann wie folgt zusammengesetzt werden. Obere Lager werden in die Öffnungen 48 der
Plexiglasschicht der Vorrichtung eingebracht. Vorzugsweise werden
zu diesem Zweck Rubinlager gewählt,
aus drei Hauptgründen.
Erstens ist Rubin sehr beständig,
und wird daher in der Lage sein, eine Vielzahl von Tastenbetätigungen über einen
erheblichen Zeitraum hinweg zu überdauern.
Zweitens weisen die oberen Lager dieser Vorrichtung einen größeren Durchmesser
auf als die entsprechenden Breiten der Tastenkuppen, was bedeutet,
dass sie in Situationen, in denen die Frontfläche der Vorrichtung transparent
ist (z. B. wenn die zweite Lager 51 aus Saphir besteht)
sichtbar sein werden. Daher kann die Tatsache ausgenutzt werden,
dass ein Rubin ein attraktiver Edelstein ist, den der Benutzer gerne
betrachten wird. Drittens bietet die Verwendung eines harten Materials
wie Rubin eine größere Passgenauigkeit
der Taste in der Vorrichtung im Vergleich zu einem flexiblen Material
wie PTFE.
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Untere
Lager 109 sind in einer Titanplatte bereitgestellt, die
an der Rückseite
der Leiterplatte 118 befestigt ist. Der innere und äußere Durchmesser
der unteren Lager 109 ist geringer als die des oberen Lagers 103,
doch sie sind mittig ausgerichtet. Sie sind außerdem bevorzugt aus einem
anderen Material gefertigt, wobei das Material der unteren Lager
stoßdämpfende
Eigenschaften aufweisen soll, wie etwa PTFE.
-
Die
Tastenschafte 49 werden so gefertigt, dass sie einen ersten
Abschnitt 49a mit einer geeigneten Dicke aufweisen, um
durch den inneren Durchmesser des oberen Lagers 103 zu
passen, und einen zweiten Abschnitt 49 mit geringerem Durchmesser, um
durch den inneren Durchmesser der unteren Lager 109 zu
passen. Schaft 49 und Ring 108 können aus
einem einzigen Metallteil gefertigt sein, oder der Ring bzw. Reif 108 kann
im Nachhinein an dem Schaft 49 angebracht werden. Sie sind
bevorzugt aus Edelstahl bzw. rostfreiem Stahl gefertigt. Desweiteren
wird ein O-Ring 107 nach dem Reif 108 an dem Abschnitt 49a mit
dickerem Durchmesser des Schafts 49 angebracht, um eine
Wasserdichtung bereitzustellen. Sowohl der Reif 108 als
auch der O-Ring weisen einen geringeren Außendurchmesser auf als das
obere Lager, so dass sie für
den Benutzer im eingebauten Zustand nicht sichtbar sind. Der Reif weist
jedoch einen Außendurchmesser
auf, der deutlich größer ist
als der innere Durchmesser des oberen Lagers, um zu verhindern,
dass die Taste aus der Vorrichtung heraus fällt.
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Die
Tastenkuppen werden aus einem gewünschten Material in die gewünschte Form
gebracht, welches ein Metall wie etwa Gold, Silber, Platin, oder
Edelstahl sein kann. Sie können
auch mit Edelsteinen versehen sein. Zum Beispiel kann eine Tastenkuppe
oder mehrere Tastenkuppen mit Diamanten überzogen sein, oder einen Edelstein
eingesetzt haben. Nachdem ein Tastenschaft durch ein oberes Lager
geführt
wurde, wird eine Tastenkuppe damit verbunden. Dies kann durch herkömmliche Schmelz-
bzw. Lötverfahren
(braising) erreicht werden.
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Die
Federplattenträger 114 sind
auf der Leiterplatte 118 vorgesehen. Jeder Federplattenträger 114 weist
vorzugsweise eine einteilige Struktur auf, und ist aus leichtgewichtigem
Material wie etwa Aluminium gefertigt. Die Träger können dann unter Verwendung
herkömmlicher
Verfahren auf die Leiterplatte gelötet werden. Die Federplattenträger 114 sind
so angeordnet, dass sie die Federplatten 110 so halten, dass
die Mittelpunkte ihrer Schaftöffnungen
mit denen der unteren Lager 109 ausgerichtet sind. Kontaktbereiche
für die
Federplattenkontakte sind auf der Leiterplatte bereitgestellt (oder
auf der Lippe des zweiten oder vierten Elements des Trägers, wie
zuvor beschrieben).
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Die
Federplatten 100 selbst werden durch Ausstanzen von Blechen
bereitgestellt, wie etwa Berylliumkupfer mit Goldauflage oder ähnlichem.
Die Platten 110 werden an den Trägern 114 befestigt,
indem ein Ende 113 der Federplatte unter der Lippe 116 des
zweiten Elements des Trägers 114 positioniert
wird, das andere Ende 112 der Federplatte in die Aussparung 115 des
ersten Elements des Trägers 114 eingepasst
wird, die Zunge so gebogen wird, dass ihr Ende an die Aussparung 117 des
dritten Elements des Trägers 114 gelangt,
und das Ende der Zunge in diese Aussparung eingebracht wird. Wenn sie
positioniert ist, ist das freie Ende 113 der Federplatte 110 natürlich nach
oben in Richtung der Rückhaltelippe 116 vorgespannt.
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Die
Abmessungen verschiedener Komponenten der Tasten und ihre relativen
Positionen sind für
eine problemlose Tastenbetätigung
wichtig. Der Abstand zwischen dem oberen und dem unteren Lager wurde
maximiert, indem sie an beiden Seiten des Federplatten-Schaltmechanismus
platziert wurden und der Schaft durch die Federplatte hindurchgeführt wird.
In einer solchen Position halten die Lager die Taste gerade, wenn
sie betätigt
wird, so dass Kontakt mit den benachbarten Tastenkuppen vermieden
wird und die Tasten nicht weiter voneinander entfernt angeordnet
werden müssen,
um einen solchen Kontakt zu verhindern. Dies wiederum führt zu einer
guten Schaltfunktion und einer guten Haptik.
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Darüber hinaus
sind die Abmessungen der Tasten so ausgelegt, dass die untere Oberfläche jeder
Tastenkuppe 64 die Oberfläche der Plexiglasschicht 37 berührt, bevor
ein übermäßiger Druck
auf die Federplatte 110 ausgeübt werden kann. In der vorliegenden
Ausführungsform ist
der Reif 108 so entlang des Schafts angeordnet, dass er
leicht auf der Federplatte ruht, wenn die Tasten in ihrem normalen,
nicht niedergedrückten
Zustand sind. Außerdem
weist der dickere Teil des Schafts eine geeignete Länge auf,
so dass im Normalzustand eine Lücke zwischen
der unteren Fläche
der Tastenkuppen und der Oberfläche
der Plexiglasschicht 37 aufweist, die so groß oder nur
minimal größer ist
als der Abstand, den der Reif 108 sich bewegen muss, um
zu bewirken, dass die Federplattenkontakte mit den Kontaktbereichen
in Berührung
stehen. Dies beseitigt ein mögliches
Problem bezüglich
Druck, der auf die Federplatte angewandt wird, wenn der Schalter
selbst den Endanschlag für
die Bewegung darstellt.
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Die
Abmessungen der Tasten sind auch wichtig für das äußere Erscheinungsbild der Vorrichtung.
Vorzugsweise ist die Dicke der Tastenkuppen so bemessen, dass sie
aus der Oberfläche
der zweiten Schicht 51 des Verbunds herausragen, zumindest
wenn die Tasten sich in dem zuvor genannten Normalzustand befinden.
Wenn das Verbundmaterial im wesentlichen durchsichtig ist, wird
dies den Eindruck von schwebenden Tasten erwecken, was zu dem dreidimensionalen
Effekt beiträgt,
der zuvor in Bezug auf die Tastenbeschriftungen 15 erwähnt wurde.
Desweiteren sollten die Tastenkuppen ausreichend tief sein, um teilweise
in der zweiten Schicht des Verbunds versenkt zu werden, und vorzugsweise mindestens
zwei im wesentlichen flache Seiten aufweisen, die Seiten der zweiten
Schicht entsprechen, um eine seitliche Drehung der Tasten zu verhindern. Eine
Lücke in
der Größenordnung
von 0.1 mm wird in der vorliegenden Vorrichtung zwischen den Tasten und
der zweiten Schicht des Verbunds erreicht; eine Lücke, die
für das
menschliche Auge unwesentlich ist und zur Verhinderung einer seitlichen
Drehung der Tasten beitragen kann. Eine seitliche Drehung wird in der
vorliegenden Ausführungsform
weiter durch die Bereitstellung einer spiegelbildlichen Abschrägung der
Seiten von benachbarten Tasten verhindert.
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Um
die korrekten relativen Abstände
von Elementen der Taste sicherzustellen, sind die Plexiglasschicht 37,
die Leiterplatte 118 und die Titanplatte 77 zusammengeklemmt.
In dieser Ausführungsform
wird die Klemmung durch die Frontflächen-Schutzelemente 63 erreicht,
und durch die Bereitstellung von zusätzlichen mit Gewinden versehenen
Naben in Vorsprüngen 68 der
Plexiglasplatte und zugehörigen
Befestigungsmitteln. Dementsprechend können die Plexiglasschicht,
die Leiterplatte und die Titanplatte unter Verwendung der Naben
und Befestigungsmittel zusammengeklemmt werden, sobald die Tasten
positioniert wurden, so dass die Tasten an Ort und Stelle gehalten
werden und ein handliches Modul bilden. Dieses Modul kann dann leicht
in der Vorrichtung installiert werden, indem die Frontflächen-Schutzelemente
wie zuvor in Bezug auf 9B beschrieben verwendet werden.
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Nun
wird die Betätigung
der Tasten der Vorrichtung beschrieben. Wenn der Benutzer Druck
auf eine Tastenkuppe ausübt,
bewegt sich der Schaft nach unten, wobei er durch die Lager und
die Schaftöffnung
der Federplatte bewegt wird. Dies führt dazu, dass der Reif Druck
auf den Teil des Hauptkörpers
der Federplatte ausübt,
der die Schaftöffnung definiert.
Fortgesetzter Druck auf die Tastenkuppe wird dann dazu führen, dass
der Reif eine zunehmende Kraft auf diesen Teil der Federplatte ausübt, was dafür sorgt,
dass sich der Hauptkörper
um den Reif herum verformt. Schließlich wird diese Verformung dazu
führen,
dass die Zunge sich aus der Mitte bewegt, was dazu führt, dass
das freie Ende 113 der Federplatte 110 aus seiner
natürlich
vorgespannten Position (nach oben in Richtung der Begrenzungslippe 116)
in eine zweite Position schnappt, in der die Federplattenkontakte
mit den Kontaktbereichen auf der Leiterplatte in Berührung stehen.
Entsprechend wird ein elektrisches Signal an den Prozessor gesendet,
das die Betätigung
dieser Taste anzeigt. Diese Anordnung erzeugt einen deutlichen „Klick", was für den Benutzer
eine klare Qualitätsanzeige
dafür ist, dass
die Taste betätigt
wurde. Wenn der Benutzer den Druck auf die Tastenkuppe abbaut, nimmt
wiederum der Reif den Druck von der Federplatte 110. Die
Zunge kehrt sofort in ihre normale Position zurück, und das freie Ende der
Federplatte schnappt zurück
in seine natürlich
vorgespannte Position, so dass der Kontakt unterbrochen wird.
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20a ist ein Graph, der Kraft gegen Abstand für ein Tastenprofil
wie das in 17 und 18 gezeigte
darstellt. Dieses Profil verbessert die Fühlbarkeit der Taste im Vergleich
zu etwa einem typischen Tasten-Kuppel-Aufbau (key dome), der ein recht
flaches Profil aufweist, wie aus 20b ersichtlich
ist. Wenn ein herkömmlicher
Tasten-Kuppel-Aufbau verwendet wird, muss der Benutzer eine konstante
Kraft bis zu dem Punkt aufwenden, an dem die Taste betätigt wird.
Als Ergebnis daraus erhält
er keinen fühlbaren
Hinweis darauf, dass er sich der Position nähert, in der eine Betätigung der
Taste wahrscheinlich auftritt. Im Gegensatz dazu kann der Benutzer
bei Verwendung der Vorrichtung aus den 17 und 18 feststellen,
dass er sich der Position annähert,
in der eine Betätigung
der Taste auftritt, da er die Kraft erhöhen muss, die für einen
bestimmten Weg der Taste erforderlich ist. Außerdem wird der Benutzer darüber informiert,
wenn eine Betätigung
stattfindet, und nochmal dann, wenn die Betätigung beendet wird, durch
die entsprechenden Klick-Laute der Tasten.
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Die
zentralen V-förmigen
Tastenkuppen der Ausführungsform,
die in 1 dargestellt ist, ermöglichen es dem Benutzer, die
zentrale vertikale Achse der Vorrichtung sowohl durch Ansicht als
auch durch Fühlen
zu erkennen. Dies wird noch vereinfacht, wenn das Kissen 16 mit
einer Spitze versehen wird. Dem entsprechend kann der Benutzer schnell
eine gewünschte
mittige Taste lokalisieren. Die Spitzen jeder mittleren Tastenkuppe
geben auch den Mittelpunkt entlang der Länge der Tastenkuppe an, den Punkt
von dem sich der Tastenschaft 49 erstreckt. Somit sorgen
sie für
ein exakteres Niederdrücken
der Taste. Dies wiederum kann dazu beitragen, dass Kontakt mit benachbarten
Tastenkuppen vermieden wird, oder dass es nicht notwendig ist, Tasten
weiter auseinander anzuordnen, um einen solchen Kontakt zu verhindern.
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Ebenso
wird in dieser Ausführungsform durch
die Kombination von benachbarten äußeren Tastenkuppen und Frontflächen-Schutzelementen, die
eine V-Form bilden, dem Benutzer ermöglicht, die Position der vertikalen
Achsen zu bestimmen, an deren Seite die äußeren Tasten angeordnet sind.
Somit kann der Benutzer schnell eine gewünschte äußere Taste lokalisieren. Der
Vorgang der Lokalisierung einer Taste wird in dieser Ausführungsform
vereinfacht, da sich die äußeren Tastenkuppen
bis zu der Schnittstelle zwischen der zweiten Schicht des Verbunds 51 und
der Einfassung 19 erstrecken.
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Die
Frontfläche
der Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist, wird durch das
Kissen und die Frontflächen-Schutzelemente 63 geschützt. Die
Frontfläche 3 ist
leicht konvex, wobei die höchsten
Punkte sich entlang ihrer mittigen Längsachse befinden. Wenn sie
mit der Vorderseite nach unten abgelegt wird, würde die Vorrichtung somit normalerweise
auf dieser Achse aufliegen, was zu Kratzern auf der Oberfläche führt. Dies
ist natürlich
nicht akzeptabel, insbesondere wenn die zweite Schicht des Verbunds
Saphir oder ähnliches
ist. Die in 1 veranschaulichte Vorrichtung
wurde so entworfen, dass dieses Problem nicht auftritt. Das Kissen 16 und
das Schutzelement 63a verhindern, dass die Vorrichtung
auf der zweiten Schicht des Verbunds zu liegen kommt. Außerdem ragen
in der bevorzugten Ausführungsform, wie
zuvor beschrieben, die Tastenkappen leicht aus der Oberfläche heraus.
Damit können
die mittleren Tastenkuppen ebenfalls die zweite Verbundschicht vor
Beschädigungen
schützen.
Jedoch werden vorzugsweise das Kissen 16 und das Kinn-Frontflächen-Schutzelement 63a ausreichend
erhaben über die
Frontfläche
gestalte, so dass die Vorrichtung auch nicht auf den mittleren Tastenkuppen
aufliegt, um auch diese vor Beschädigungen zu schützen.
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Die
Vorrichtung ist auch so ausgelegt, dass die Frontfläche geschützt ist,
wenn die Kante der Fläche
einen Stoß erhält. Wie
aus der Draufsicht der Vorrichtung, die in 21 abgebildet
ist, ersichtlich ist, ragen die Einfassungs-Frontflächen-Schutzelemente 63b über die
Oberfläche
der zweiten Schicht des Verbunds heraus, entlang der Übergangsstelle zu
der Einfassung, so dass die zweite Schicht des Verbunds in diesem
Bereich vor Beschädigung
geschützt
wird. Sie verringern auch die Wahrscheinlichkeit, dass die Einfassung
durch Stöße Schaden nimmt.
Darüber
hinaus ragen sie weiter vor als die danebenliegenden Tastenkuppen,
so dass sie auch diese Tastenkuppen vor Beschädigung bewahren.
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Ein
weiterer Vorteil der Frontflächen-Schutzelemente 63 und
insbesondere der Einfassung ist, dass sie so bemessen sind, dass
sie eine unabsichtliche Betätigung
der Tasten verhindern, wenn die Vorrichtung zum Beispiel mit der
Vorderseite nach unten abgelegt wird. Das bedeutet, die Oberfläche der Frontflächen-Schutzelemente
sollte entweder auf gleicher Höhe
oder höher
als die Oberfläche
einer Tastenkuppe liegen (z. B. wie beim Zusammenhang zwischen den
Schutzelementen 63b und den danebenliegenden äußeren Tastenkuppen),
oder, wenn sie auf geringerer Höhe
als die obere Oberfläche
einer Tastenkuppe liegen, dass der Abstand zwischen der oberen Oberfläche des
Schutzelements und der Tastenkuppe geringer sein muss als der Abstand,
der sich die Taste bewegen muss, damit die Federplattenkontakte
den Leiterplattenkontaktbereich zur Betätigung der Taste berühren.
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Aspekte
der Erfindung wurden unter Bezug auf die Funktion eines Funktelefons
erörtert.
Dem Fachmann wird klar sein, dass diese Aspekte ebenso auf andere
tragbare Kommunikationsgeräte
zutreffen, die zusätzlich
oder alternativ andere Funktionen unterstützen, wie etwa elektronische
Tagebücher
und elektronische Notepads.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
jedes neue Merkmal oder jede Kombination aus Merkmalen ein, die
hier entweder explizit offenbart wurden, oder jede Verallgemeinerung
davon, unabhängig
davon, ob sie mit der beanspruchten Erfindung in Zusammenhang steht
oder irgendwelche oder alle der angesprochenen Probleme löst.
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In
Anbetracht der vorstehenden Beschreibung ist es für den Fachmann
offensichtlich, dass verschiedene Änderungen innerhalb des Schutzbereichs
der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können.