DE60314840T2

DE60314840T2 - Doppelseitige tastatur zur verwendung in einem elektronischen gerät

Info

Publication number: DE60314840T2
Application number: DE60314840T
Authority: DE
Inventors: Toni Östergard; Seppo Salminen; Jaakko Nousiainen
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2008-03-20
Anticipated expiration: 2023-01-10
Also published as: US7176894B2; JP4149930B2; US20040061685A1; US20020080122A1; AU2003201056A1; ATE367046T1; EP1466462B1; WO2003061249B1; EP1466462A1; EP1466462A4; US6760015B2; WO2003061249A1; JP2006504154A; DE60314840D1; JP2008251022A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Tastatur in einem elektronischen Gerät und im Besonderen eine doppelseitige Tastatur mit zwei Tastaturmatten oder zwei Gruppen von individuellen Tasten, die auf beiden Seiten der Tastatur zum Eingeben von Information in ein elektronisches Gerät angeordnet sind.
Hintergrund der Erfindung
Eine Wechselwirkung zwischen Mensch und Maschine hinsichtlich Anwendereingaben ist bei tragbaren Kommunikationsgeräten von äußerster Wichtigkeit. Aufteilen einer einzelnen Tastatur in zwei oder mehr Unter-Tastaturen ist einer der Wege, um die effiziente Verwendung eines Kommunikationsgerätes zu verbessern. Beispielsweise kann in einer Kommunikationseinrichtung bzw. einem Kommunikator eine Telefon-Tastatur verwendet werden, wenn der Kommunikator als Telefon arbeitet, und eine andere separate QWERTY-Tastatur kann verwendet werden, wenn der Kommunikator für andere Funktionen verwendet wird. Da tragbare Kommunikationsgeräte kleiner und kompakter werden, wird der verfügbare Raum und das verfügbare Volumen für zwei oder mehr Unter-Tastaturen beschränkter. Es ist wünschenswert, ein kosteneffektives Verfahren und eine kosteneffektive Vorrichtung zum Eingeben von Information in ein elektronisches Gerät abhängig von den Funktionen des Geräts bereitzustellen.
US 6,038,313 legt eine doppelseitige Tastatur für ein Telefon offen, wobei die Tastatur auf einer drehbaren Klappe ausgebildet ist. Die Tastatur ist aus einem flexiblen Substrat mit Leiterbahnen ausgebildet, das über eine steife Stützschicht gefaltet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine doppelseitige Tastatur zum Eingeben von Information in ein elektronisches Gerät bereitgestellt, wobei das elektronische Gerät einen Geräteanschluss besitzt, wobei die Tastatur umfasst:
eine flexible Leiterplatte mit einer ersten Seite, die darauf elektrische Kontakte besitzt, und einer gegenüberliegenden zweiten Seite;
eine erste Vielzahl von neben der ersten Seite liegenden Tasten;
eine zweite Vielzahl von neben der zweiten Seite liegenden Tasten; und
eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen auf der ersten Seite der Leiterplatte angeordneten Elementen, so dass, wenn eine der ersten Vielzahl von Tasten gedrückt wird oder wenn eine der zweiten Vielzahl von Tasten gedrückt wird, wenigstens ein elektrisch leitfähiges Element operativ mit der Leiterplatte verbunden wird, um nur mit einem Teil der elektrischen Kontakte auf der ersten Seite der Leiterplatte einen elektrischen Kontakt zum Bereitstellen eines Signals herzustellen, das die Information zur Verwendung in einem elektronischen Gerät anzeigt, wobei die Leiterplatte elektrisch mit einem Leiteranschluss verbunden ist, der an den Geräteanschluss zum elektrischen Verbinden der Leiterplatte mit dem Geräteanschluss zum Übertragen des Signals von der Tastatur zu einem Gerätekörper angeschlossen werden kann, und wobei der Leiteranschluss von dem Geräteanschluss lösbar ist, um zu ermöglichen, dass die Tastatur von dem Gerätekörper entfernt werden kann und wobei der Leiteranschluss an den Geräteanschluss in einer ersten Anschlusspoition, um einen Anwenderzugriff auf die erste Vielzahl von Tasten zu ermöglichen, und in einer zweiten Anschlussposition, um einen Anwenderzugriff auf die zweite Vielzahl von Tasten zu ermöglichen, angeschlossen werden kann.
Vorzugsweise umfassen die elektrisch leitfähigen Elemente eine Vielzahl von kuppelförmigen Segmenten zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit der Leiterplatte, um die Leiterplatte zum Bereitstellen der Signale zu aktivieren.
Möglicherweise werden die kuppelförmigen Segmente von der ersten und zweiten Vielzahl von Tasten derart gemeinsam genutzt, dass jedes kuppelförmige Segment veranlasst werden kann, einen elektrischen Kontakt mit der Leiterplatte durch entweder eine der ersten Vielzahl von Tasten oder eine der zweiten Vielzahl von Tasten herzustellen.
Alternativ umfassen die elektrisch leitfähigen Elemente
eine erste Vielzahl von kuppelförmigen Segmenten zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit der Leiterplatte, um die Leiterplatte durch Drücken einer der ersten Vielzahl von Tasten zu aktivieren; und
eine zweite Vielzahl von kuppelförmigen Segmenten zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit der Leiterplatte, um die Leiterplatte durch Drücken einer der zweiten Vielzahl von Tasten zu aktivieren.
Vorzugsweise sind die erste Vielzahl von Tasten nur in der Lage, die Leiterplatte zu aktivieren, wenn die Tastatur in eine erste Richtung ausgerichtet ist, und die zweite Vielzahl von Tasten nur in der Lage ist, die Leiterplatte zu aktivieren, wenn die Tastatur in eine zweite zu der ersten Richtung unterschiedliche Richtung ausgerichtet ist.
Vorzugsweise ist die erste Vielzahl von Tasten über der Leiterplatte angeordnet, wenn die Tastatur in die erste Richtung ausgerichtet ist, und die zweite Vielzahl von Tasten über der Leiterplatte angeordnet ist, wenn die Tastatur in die zweite Richtung ausgerichtet ist.
Möglicherweise umfasst das elektronische Gerät einen Gerätekörper mit einem Geräteanschluss und die Leiterplatte umfasst einen Leiteranschluss zum elektrischen Verbinden mit dem Geräteanschlusses zum Übertragen des Signals von der Tastatur zu dem Gerätekörper.
Möglicherweise ist der Leiteranschluss von dem Geräteanschluss lösbar, so dass es der Tastatur ermöglicht wird, von dem Gerätekörper entfernt zu werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die elektrisch leitfähigen Elemente fest an die Leiterplatte angeschlossen oder auf einer Matte angeordnet, die zwischen der ersten Vielzahl von Tasten und der Leiterplatte angeordnet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die erste Vielzahl von Tasten individuell angeordnet oder sie ist Teil einer Tastaturmatte. In ähnlicher Weise ist die zweite Vielzahl von Tasten individuell angeordnet oder sie ist Teil einer weiteren Tastaturmatte.
Vorzugsweise umfassen die elektrisch leitfähigen Elemente eine Vielzahl von kuppelförmigen Segmenten zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes mit der Leiterplatte, um die Leiterplatte zum Bereitstellen des Signals zu aktivieren.
Die vorliegende Erfindung wird durch Lesen der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen 1a bis 10c deutlich werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren
1a ist eine schematische Ansicht, die ein tragbares elektronisches Gerät mit einer Gruppe von Tasten auf seiner Abdeckung veranschaulicht.
1b ist eine schematische Ansicht, die dasselbe elektronische Gerät mit offener Abdeckung veranschaulicht, um eine andere Gruppe von Tasten freizulegen.
2a ist eine schematische Ansicht, die ein Kommunikationsgerät mit einer Gruppe von Tasten auf seiner Abdeckung veranschaulicht.
2b ist eine schematische Ansicht, die dasselbe Kommunikationsgerät mit offener Abdeckung veranschaulicht, um eine andere Gruppe von Tasten freizulegen.
3a ist eine Schnittansicht, die die doppelseitige Tastatur der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wobei die Tasten auf beiden Seiten der Tastatur dieselben Aktivierungseinrichtungen teilen, um die Leiterplatte zu aktivieren.
3b ist eine Schnittansicht, die die doppelseitige Tastatur veranschaulicht, wobei die Tasten auf den zwei Seiten der Tastatur verschiedene Aktivierungseinrichtungen zum Aktivieren der Leiterplatte verwenden.
3c ist eine Schnittansicht, die die doppelseitige Tastatur veranschaulicht, wobei einige Tasten auf beiden Seiten der Tastatur dieselben Aktivierungseinrichtungen verwenden, aber andere Tasten verschiedene Aktivierungseinrichtungen zum Aktivieren der Leiterplatte verwenden.
3d ist eine Schnittansicht, die die doppelseitige Tastatur der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wobei die Tasten auf beiden Seiten der Tastatur dieselben Aktivierungseinrichtungen teilen, um einen in eine Tastaturmatte integrierten Verbindungsbereich zu aktivieren.
3e ist eine Schnittansicht, die die doppelseitige Tastatur veranschaulicht, wobei die Tasten auf beiden Seiten der Tastatur verschiedene Aktivierungseinrichtungen zum Aktivieren eines in eine Tastaturmatte integrierten Verbindungsbereiches verwenden.
3f ist eine Schnittansicht, die die doppelseitige Tastatur veranschaulicht, wobei einige Tasten auf beiden Seiten der Tastatur dieselben Aktivierungseinrichtungen verwenden, aber andere Tasten verschiedene Aktivierungseinrichtungen zum Aktivieren eines in eine Tastaturmatte integrierten Verbindungsbereiches verwenden.
4a ist eine Schnittansicht, die zwei sich eine gemeinsame Aktivierungseinrichtung teilende Tasten veranschaulicht.
4b ist eine Schnittansicht, welche die Aktivierung der Leiterplatte durch Drücken der Taste auf einer Seite der Tastatur veranschaulicht, wobei sich die Tasten auf beiden Seiten dieselben Aktivierungseinrichtungen teilen.
4c ist eine Schnittansicht, welche die Aktivierung der Leiterplatte durch Drücken der Taste auf der anderen Seite der Tastatur veranschaulicht, wobei sich die Tasten auf beiden Seiten dieselben Aktivierungseinrichtungen teilen.
4d ist eine Schnittansicht, welche die Aktivierung der Leiterplatte durch Drücken der Taste auf einer der Seiten der Tastatur veranschaulicht, wobei die Tasten auf verschiedenen Seiten verschiedene Aktivierungseinrichtungen verwenden.
5 ist eine schematische Ansicht, die das Prinzip einer Aktivierung der Leiterplatte veranschaulicht.
6a ist eine schematische Ansicht eines elektronischen Gerätes mit einem Schaltmechanismus, um einen Tastaturmodus zu definieren, falls die Abdeckung geschlossen ist.
6b ist eine schematische Ansicht desselben elektronischen Gerätes wie in 6a veranschaulicht, wobei der Schaltmechanismus einen anderen Tastaturmodus definiert, falls die Abdeckung offen ist.
6c ist eine schematische Ansicht desselben elektronischen Gerätes wie in 6a veranschaulicht, wobei ein Richtungsschalter verwendet wird, um weiter die Tastaturmodi zu definieren.
7a ist eine schematische Ansicht eines elektronischen Gerätes mit einer Tastatur als einem erweiterten Bereich des elektronischen Gerätes.
7b ist eine schematische Ansicht eines anderen elektronischen Gerätes mit einer Tastatur als ein erweiterter Bereich des elektronischen Gerätes.
8a ist eine schematische Ansicht, die eine lösbare Tastatur mit zwei verschiedenen Anwenderschnittstellen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
8b ist eine schematische Ansicht, die ein elektronisches Gerät mit einem Gerätekörper zum Anordnen einer lösbaren Tastatur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
8c ist eine schematische Ansicht, die das elektronische Gerät mit der darauf liegenden doppelseitigen Tastatur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
8d ist eine schematische Ansicht, die das elektronisches Gerät aus 8c zeigt, wobei eine andere Anwenderschnittstelle zum Eingeben von Informationen verwendet wird.
9a ist eine Ansicht von oben, die ein elektronisches Gerät mit einer beispielhaften Anwenderschnittstelle zeigt.
9b ist eine Ansicht von oben, die das elektronisches Gerät aus 9a mit einer anderen Anwenderschnittstelle zeigt.
10a ist eine Schnittansicht, die noch eine andere doppelseitige Tastatur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
10b ist eine Schnittansicht, die noch eine andere doppelseitige Tastatur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
10c ist eine Ansicht von oben, die das elektronisches Gerät aus 9a mit noch einer anderen Anwenderschnittstelle zeigt.
Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
Die 1a und 1b veranschaulichen ein tragbares elektronisches Gerät 100, wie z. B. einen persönlichen digitalen Assistenten (Personal Digital Assistant), das einen Gerätekörper 102 und eine Abdeckung 104 aufweist. Wenn die Abdeckung 104 geschlossen ist, legt es eine Gruppe von ersten Tasten 12 frei, wie in 1a gezeigt. Wenn die Abdeckung 104 offen ist, legt es eine andere Gruppe von zweiten Tasten 22 frei, wie in 1b gezeigt. Der Gerätekörper 102 weist eine Anzeige bzw. ein Display 106 zum Anzeigen von Informationen an den Anwender auf. Es ist selbstverständlich, dass die Abdeckung 104 elektrisch mit dem Gerätekörper 102 verbunden ist, damit die Tasten 12 und 22 in der Lage sind, Signale an den Gerätekörper 102 zur Verwendung in dem Gerät 100 bereitzustellen.
2a und 2b veranschaulichen ein Kommunikationsgerät 110, wie z. B. ein Kommunikatorgerät, das eine Telefontastatur mit einer Vielzahl von ersten Tasten 12, und einer größeren Tastatur, wie z. B. eine QWERTY-Tastatur, mit einer Vielzahl von zweiten Tasten 22 enthält. Das Kommunikationsgerät 110 weist eine Anzeige bzw. ein Display 122 auf, das als ein Telefondisplay verwendet werden soll, wenn die Abdeckung 112 geschlossen ist, wie in 2a gezeigt. Das Kommunikationsgerät 110 weist auch ein weiteres Display 124 auf dem Gerätekörper 114 auf, das verwendet werden soll, wenn die Abdeckung 112 offen ist, wie in 2b gezeigt. Es ist selbstverständlich, dass die Abdeckung 112 elektrisch mit dem Gerätekörper 114 verbunden ist, um die Tasten 12 und 22 in die Lage zu versetzten, Signale an den Gerätekörper 114 zur Verwendung in dem Gerät 110 bereitzustellen.
Wie in 1a bis 2b gezeigt, sind die ersten Tasten 12 und die zweiten Tasten 22 auf verschiedene Seiten der Abdeckung 112 angeordnet. Vorzugsweise sind die Tastenfunktionen der ersten Tasten 12 von den Tastenfunktionen der zweiten Tasten 22 verschieden. Beispielsweise enthalten die ersten Tasten 12 Zahlentasten 0 bis 9, eine Sterntaste (*) und eine Rautetaste (#), und die zweiten Tasten 22 beinhalten alphabetische Tasten. Allerdings ist es auch möglich, dass einige oder alle der ersten Tasten 12 dieselben Tastenfunktionen wie die der entsprechenden zweiten Tasten 22 aufweisen.
3a–3c sind Schnittansichten der doppelseitigen Tastatur 1 der vorliegenden Erfindung. Die doppelseitige Tastatur 1 kann auf der Abdeckung 104 des elektronischen Geräts 100 verwendet werden, wie in 1a und 1b gezeigt, oder auf der Abdeckung 112 des Kommunikationsgerätes 110, wie in 2a und 2b gezeigt. Wie in 3a–3c gezeigt ist, beinhaltet die doppelseitige Tastatur 1 eine Leiterplatte 50 mit einer ersten Seite 52 und einer gegenüberliegenden zweiten Seite 54. Vorzugsweise ist die Leiterplatte 50 eine flexible, gedruckte Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB), eine gedruckte Drahtplatte (Printed Wire Board, PWB) oder eine flexible Leiteranordnung mit Pads für eine elektrische Verbindung bzw. elektrische Verbindungsfeldern 60 zum Lesen bzw. Erfassen der Tasteneingabe auf der ersten Seite 52. Flexible Leiteranordnungen und elektrische Verbindungsfelder 60 sind im Stand der Technik bekannt und nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Auf der ersten Seite 52 der Leiterplatte 50 ist eine Vielzahl von kuppelförmigen, elektrisch leitenden Pads bzw. Felder 44 bereitgestellt, um einen elektrischen Kontakt mit den elektrischen Verbindungsfeldern 60 auf der Leiterplatte 50 herzustellen, so dass elektrische Signale erzeugt werden. Die kuppelförmigen, elektrisch leitenden Feldern 44 können individuell und direkt auf der Leiterplatte 50 angeordnet werden, wie in 4a–4d gezeigt. Die individuellen Pads bzw. Felder 44 können mit der Leiterplatte 50 mit Kleber, Bändern oder durch Löten, Schweißen oder jegliche andere bekannte Verbindungstechnik angeschlossen werden. Alternativ werden die elektrisch leitenden Felder 44 auf einer dünnen Schicht mit Kuppeln oder einer Aktivierungsmatte 40 hergestellt, wie in 3a–3f gezeigt. Die ersten Tasten 12 und die zweiten Tasten 22 können individuelle Tasten sein, die nicht körperlich miteinander verbunden sind. Allerdings können die ersten Tasten 12 körperlich miteinander durch eine erste Tastaturmatte 10 verbunden sein, die auf der Aktivierungsmatte 40 angeordnet ist, wie in 3a–3c gezeigt. In ähnlicher Weise können die zweiten Tasten körperlich miteinander durch eine zweite Tastaturmatte 20 verbunden sein, die unter der Aktivierungsmatte 40 angeordnet ist, wie in 3a–3c gezeigt. Ein Aktuator bzw. Betätiger 30 ist unter jeder ersten Taste 12 vorgesehen, so dass, wenn die erste Taste 12 Richtung Leiterplatte 50 gedrückt wird, das entsprechende kuppelförmige, elektrisch leitende Feld 44 durch den Betätiger 30 nieder gedrückt wird, was das Feld 44 veranlasst, einen elektrischen Kontakt mit dem entsprechenden elektrischen Verbindungsfeld 60 herzustellen (siehe 4b, wobei das elektrische Verbindungsfeld durch die Anschlüsse 62, 64 dargestellt ist). Optional wird eine Mattenabdeckung 72 über der ersten Tastaturmatte 10 bereitgestellt, um körperlich eine erste Taste 12 von einer anderen Taste zu isolieren. Wenn eine zweite Taste 22 Richtung der Leiterplatte 50 gedrückt wird, wird in ähnlicher Weise das kuppelförmige, elektrisch leitende Feld 44 durch einen entsprechenden Betätiger 30 herabgedrückt, was das Feld 44 veranlasst, einen elektrischen Kontakt mit dem entsprechenden elektrischen Verbindungsfeld 60 herzustellen (siehe 4c, wobei das elektrische Verbindungsfeld durch die Anschlüsse 62, 64 dargestellt ist). Außerdem wird eine Mattenabdeckung 74 über die zweite Tastaturmatte 20 zum körperlichen Isolieren einer zweiten Taste 22 von einer anderen Taste bereitgestellt. Vorzugsweise können eine oder beide der Mattenabdeckungen 72 und 74 auch als mechanische Unterstützung für die gesamte Tastaturanordnung dienen, besonders wenn individuelle Tasten 12, 22 anstatt der Tastaturmatten 10 und 20 verwendet werden.
3a zeigt eine doppelseitige Tastatur 1, wobei sich die ersten Tasten 12 dieselben kuppelförmigen, elektrisch leitenden Felder 44 mit den entsprechenden zweiten Tasten 22 teilen. 3b zeigt eine doppelseitige Tastatur 1, wobei die ersten Tasten 12 andere kuppelförmige, elektrisch leitende Felder 44 als die zweiten Tasten 22 verwenden. 3c zeigt eine doppelseitige Tastatur 1, wobei sich einige der zweiten Tasten 22 der zweiten Tastaturmatte 20 dieselben leitenden Felder 44 mit den ersten Tasten 12 der ersten Tastaturmatte 10 teilen, und einige der zweiten Tasten 22 separate leitende Felder 44 verwenden.
3d–3f sind Schnittansichten der doppelseitigen Tastatur 1' der vorliegenden Erfindung. Die doppelseitigen Tastatur 1' kann auf der Abdeckung 104 des elektronischen Geräts 100 verwendet werden, wie in 1a und 1b gezeigt, oder auf der Abdeckung 112 des Kommunikationsgerätes 110, wie in 2a und 2b gezeigt. Die doppelseitige Tastatur 1' ist im Wesentlichen dieselbe wie die doppelseitige Tastatur 1, wie in 3a–3c gezeigt, mit der Ausnahme, dass das elektrische Verbindungsfeld 60 (siehe 4c, wobei das elektrische Verbindungsfeld durch die Anschlüsse 62, 64 dargestellt ist) und der erforderliche Verbindungsschaltkreis in die zweite Tastaturmatte 20' integriert sind. Daher arbeitet die zwei te Tastaturmatte 20' auch als eine Tastatur ähnlich zu der Leiterplatte 50, wie in 3a–3c gezeigt.
4a bis 4c sind Schnittansichten, welche die Aktivierung der Leiterplatte durch Drücken einer ersten Taste 12 oder einer zweiten Taste 22 veranschaulichen, wobei sich die Tasten auf beiden Seiten der Tastatur dieselben Aktivierungseinrichtungen teilen. Für Anschauungszwecke ist das Verbindungsfeld 60 auf der Leiterplatte 50 durch zwei leitende Anschlüsse 62, 64 dargestellt, die unter jedem kuppelförmigen, elektrisch leitendes Feld 44 bereitgestellt sind. Es ist bevorzugt, dass eine Stützpunktunterlage 32 zwischen der zweiten Taste 22 und der Leiterplatte 50 in dem Bereich um die Anschlüsse 62, 64 herum bereitgestellt wird. Wenn das Kontaktfeld 44 von den Anschlüssen 62, 64 beabstandet ist, wie in 4a gezeigt, arbeiten die Anschlüsse 62, 64 wie ein offener Schalter. Wenn die erste Taste 12 in Richtung der Leiterplatte 50 entlang einer durch einen Pfeil 92 angegeben Richtung aus ihrer durchsichtig dargestellten ursprünglichen Position gedrückt wird, drückt der Betätiger 30 das kuppelförmige, elektrisch leitende Feld 44 nieder in Kontakt mit den Anschlüssen 62, 64, wie in 4b gezeigt. Die Anschlüsse 62, 64 arbeiten wie ein geschlossener Schalter, wobei die Anschlüsse 62, 64 elektrisch verbunden sind. 4c zeigt, dass die Anschlüsse 62, 64 auch elektrisch verbunden werden können, wenn die zweite Taste 22 in Richtung der Leiterplatte 50 entlang einer durch einen Pfeil 94 angegeben Richtung aus ihrer durchsichtig dargestellten ursprünglichen Position gedrückt wird. Wie in 4c gezeigt ist, deformiert die Stützpunktunterlage 32 die flexible Leiterplatte 50, wenn die zweite Taste 22 entlang der Richtung 94 gedrückt wird. Die deformierte Leiterplatte 50 wiederum drückt die Aktivierungsmatte 40 in Richtung der ersten Tastaturmatte 10, wobei sie das kuppelförmigen Kontaktfeld 44 in Kontakt mit den Anschlüssen 62, 64 niederdrückt.
4d veranschaulicht die Aktivierung der Leiterplatte 50 durch Drücken entweder einer ersten Taste 12 auf der ersten Tastaturmatte 10 oder einer zweiten Taste 22 auf der zweiten Tastaturmatte 20, wobei die Tasten 12, 22 verschiedene Kontaktfelder 44 verwenden.
Um die Funktion eines kuppelförmigen Kontaktfelder 44 von einem anderen körperlich zu isolieren, ist es möglich, eine Vielzahl von Abstandshaltern 34 bereitzustellen, wie in 4a–4d gezeigt.
5 ist eine schematische Ansicht, die das Prinzip einer Aktivierung der Leiterplatte 50 mit den Anschlüssen 62, 64 veranschaulicht. Wie gezeigt agieren die Anschlüsse 62, 64 wie ein Schalter, der mit dem elektrisch leitenden Kontakt 44 geschlossen werden kann. Beispielsweise ist der Anschluss 62 mit der elektrischen Masse G und der Anschluss 64 mit einem Ausgangs-Anschluss O verbunden, der mit einer Spannungsquelle verbunden ist, die einen Spannungspegel V durch einen Widerstand R aufweist. Wenn die Anschlüsse 62, 64 nicht durch den Kontakt 44 kurzgeschlossen sind, ist die Spannung am Ausgangs-Anschluss O gleich oder etwas geringer als V. Allerdings ist der Ausgangs-Anschluss O elektrisch auf Masse gelegt, wenn die Anschlüsse 62, 64 elektrisch miteinander durch den Kontakt 44 verbunden sind. Daher, wenn der Kontakt 44 veranlasst wird, Kontakt mit den Anschlüssen 62, 64 herzustellen, stellt er ein Signal 133 bereit, das die Spannungsänderung am Ausgangs-Anschluss O anzeigt.
Es ist anzumerken, dass die Leiteranordnung auf der Leiterplatte 50, wie in 3a–3c und 4a–4d gezeigt, sich beide die erste Tastaturmatte 10 und die zweite Tastaturmatte 20 teilten, aber es ist bevorzugt, dass die Tastenfunktionen der Tastaturmatte 10 und der Tastaturmatte 20 nicht dieselben sind. Da dieselbe Aktivierungsmatte 40 oder eine ähnliche auf einer der Seiten gedrückt werden kann, sollte die elektrische Schaltung in dem elektronischen Gerät, das die Tastatur 1 verwendet, in der Lage sein, zu erkennen, welche der Tastaturmatten 10, 12 verwendet wird. Wie in 6a gezeigt, ist es möglich, in dem elektronischen Gerät 100 einen Kontaktschalter 130 zu installieren, der operativ mit der Abdeckung 104 und dem Gerätekörper 102 verbunden ist. Der Schalter 130 kann in zwei verschiedenen Zuständen (z. B. offen und geschlossen) betrieben werden, so dass, wenn die Abdeckung 104 geschlossen ist, wie in 1a und 6a gezeigt, die Tastatur 1 (3a–4d) entsprechend der Eingabe der ersten Tasten 12 der ersten Tastaturmatte 10 arbeitet. Allerdings arbeitet die Tastatur 1 entsprechend der Eingabe der zweiten Tasten 22 der zweiten Tastaturmatte 20, wenn die Abdeckung 104 offen ist, wie in 1b und 6b gezeigt. Es ist bekannt, dass ein eine Telefonabdeckung aufweisendes Mobiltelefon einen betätigendes Umklap pen oder dgl. verwendet, um einen Telefonanruf anzunehmen oder zu beenden. Ein ähnliches Gerät kann für den Schalter 130 verwendet werden.
Es ist auch möglich, auf der Abdeckung 104 eine Einrichtung 132 ähnlich einem Neigungsschalter oder einem schwerkraftempfindlichen Schalter zu installieren, wie in 6b und 6c gezeigt, welche die Richtung der Abdeckung 104 in Bezug auf die Schwerkraft erfasst. Mit einem derartigen Schalter kann die Tastatur 1 anders arbeiten, wenn die erste Tastaturmatte 10 nach oben zeigt, wie umgekehrt dazu, wenn die zweite Tastaturmatte 20 nach oben zeigt. Es ist möglich, die aktive Seite durch Anwenderauswahl auszuwählen.
Wenn verschiedene Erfassungsbereiche für die erste Seite und die zweite Seite verwendet werden, sind die gedrückte Seite und die Taste klar definiert.
In 1a, 1b, 6a–6c ist die doppelseitige Tastatur 1 oder 1' auf einer Abdeckung eines elektronischen Gerätes implementiert. Es ist möglich, dass die doppelseitige Tastatur 1 oder 1' ein nicht-bewegliches Teil eines elektronischen Gerätes 120 oder 122 ist, wie in 7a und 7b gezeigt. Wie in 7a gezeigt, ist die doppelseitige Tastatur ein erweiterter Teil 105 des Gerätekörpers 102 des elektronischen Gerätes 120, das eine Anzeige bzw. ein Display 106 umfasst. Wie in 7b gezeigt, ist die doppelseitige Tastatur ein erweiterter Teil 105 des Gerätekörpers 103 des elektronischen Gerätes 122, das zwei Displays 106 und 107 entsprechend der Tastaturmatten 10 und 12 umfasst.
Es ist anzumerken, dass das kuppelförmige Kontakt-Feld 44 elektrisch leitend ist, so dass, wenn das Kontakt-Feld 44 Kontakt zwischen den Anschlüssen 62, 64 herstellt, es die Anschlüsse elektrisch verbindet, wie in 4a–5 gezeigt. Allerdings ist es für das Kontakt-Feld 44 nicht notwendig, elektrisch leitend zu sein und einen körperlichen Kontakt mit den Anschlüssen 62, 64 herzustellen, um die Leiterplatte 50 zu aktivieren. Beispielsweise kann das Kontakt-Feld 44 ein schwacher elektrischer Leiter sein, aber es kann eine Änderung der Kapazität zwischen den Anschlüssen 62, 64 verursachen, wenn es sich in unmittelbarer Umgebung zu den Anschlüssen 62, 64 befindet. Diese Kapazitätsänderung kann eine Frequenzänderung eines Signals zufolge haben oder andere elektrische Eigenschaften des Signals in der Leiterplatte 50 ändern. Die Aktivierungsmatte 40 kann aus einer Vielzahl von Materialien bestehen. Beispielsweise kann sie aus nicht-leitendem Material hergestellt werden und dann durch eine flexible Metallbeschichtung leitend gemacht werden; sie kann aus einer von Natur aus leitenden Polymermembran wie Polyacetylen hergestellt sein oder sie kann aus einer in einem leitenden Füllstoff eingebetteten Polymermatrix, wie z. B. Carbon oder andere metallischen Partikeln, hergestellt sein. Es ist auch möglich, dass die Unterseite des kuppelförmigen Kontaktfelds 44 durch einen darauf bereitgestellten, flexiblen, leitenden Epoxid-Klebstoff leitfähig gemacht wird, während der Rest der Aktivierungsmatte 40 elektrisch nicht-leitend bzw. isolierend ist. Des Weiteren kann der Widerstand R in 5 bei allen Tasten 12, 22 derselbe sein, aber er kann bei verschiedenen Tasten unterschiedlich sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die doppelseitige Tastatur vom elektronischen Gerät gelöst werden. Wie in 8a gezeigt, weist darauf die doppelseitige Tastatur 200 zwei verschiedene Anwenderschnittstellen auf. Die erste Anwenderschnittstelle 210 enthält eine Gruppe von ersten Tasten 12 und die zweite Anwenderschnittstelle 220 enthält eine Gruppe von zweiten Tasten 22, so dass, wenn die Tastatur 200 mit dem elektronischen Gerät 140 verbunden wird, wie in 8c–8d gezeigt, das elektronische Gerät 140 in zwei verschiedene Geräte mit verschiedenen Funktionen geschaltet wird. Die Tastatur 200 weist auch einen Stecker 202 auf, das, wie in 8b gezeigt, mit einem Stecker 150 auf dem elektronischen Gerät 140 zum Übertragen von Signalen einrastbar ist, die durch den Anwender unter Verwendung der Tasten 12 oder 22 eingegebene Informationen angeben. Wie in 8b gezeigt, hat das elektronische Gerät 140 einen Gerätekörper 142, der Befestigungsnuten 152 aufweist, um die Tastatur 200 zu sichern, wenn die Tastatur mit dem Gerätekörper 140 verbunden wird. Der Gerätekörper 142 weist eine obere Seite 144 auf, die dem Anwender zugewandt ist, wenn der Anwender Eingaben in das elektronische Gerät 140 eingibt. Wenn die Tastatur 200 mit dem Gerätekörper 142 verbunden ist, wird entweder die erste Anwenderschnittstelle 210 auf der oberen Seite 144 des Gerätekörpers 142 freigelegt, wie in 8c gezeigt, oder die zweite Anwenderschnittstelle 220 wird auf der oberen Seite 144 freigelegt, wie in 8d gezeigt. Es ist möglich, dass das elektronische Gerät 140 eine Anzeige bzw. ein Display 106 zum Anzeigen von Informationen an den Anwender aufweist, und eine Gruppe von gemeinsamen Tasten 146 wird freigelegt, die zum Eingeben von Informationen oder zum Steu ern des elektronischen Gerätes 140 verwendet werden können, ganz gleich welche Anwenderschnittstelle 210, 220 freigelegt ist.
9a zeigt ein beispielhaftes Layout der Anwenderschnittstelle 210, die als ein Telefon-Nummernblock verwendet werden kann. 9b zeigt ein beispielhaftes Layout der Anwenderschnittstelle 220, die als ein Nummernblock zum Spielen von elektronischen Spielen auf dem elektronischen Gerät 140 verwendet werden kann. Der Anwender kann nicht nur den Nummernblock einer besonderen Tastatur durch Drücken der Seiten der Tastatur ändern, sondern er kann auch eine andere Tastatur auf demselben elektronischen Gerät 140 verwenden. Daher kann die doppelseitige Tastatur 200 als eine Eingabe oder als ein Accessoire zu dem Gerätekörper 142 verwendet werden, um die Funktionen des elektronischen Gerätes 140 zu ändern. Beispielsweise kann der Anwender eine andere doppelseitige Tastatur 300 auf demselben Gerätekörper 142 einsetzen, wie in 10a und 10b gezeigt. Wie in 10a und 10b gezeigt, weist die doppelseitige Tastatur 300 eine Vielzahl von Tasten 12 auf einer Seite und ein Touchpad 310 auf der anderen Seite auf. Wenn die Tastatur 300 auf den Gerätekörper 142 mit dem für den Anwender freigelegten Touchpad 310 eingesetzt wird, wie in 10c gezeigt, kann der Anwender Zeichnungen anfertigen oder das elektronische Gerät 140' steuern.
Die doppelseitige Tastatur 300 umfasst eine dünne Schicht mit Kuppeln oder eine Aktivierungsmatte 40 und eine Leiterplatte 50 zwischen den Tasten 12 und dem Touchpad 310, wie in 10a gezeigt. Das Touchpad 310 kann aus einem EMFI-Film (elektromechanischer Film) bestehen, um z. B. dem Anwender zu ermöglichen, Informationen in das elektronische Gerät 140' einzugeben. Wie bekannt ist, ist ein elektromechanischer Film ein biaxial orientierter plastischer Film, der eine dauerhafte elektrische Ladung enthält. Wenn der Film durch Berühren abgelenkt wird, erzeugt er ein elektrisches Signal. Daher kann der elektromechanische Film mit auf den Film-Oberflächen angeordneten Elektroden, um elektrische Signale zu einem Stecker zu übertragen, als ein Berührungssensor verwendet werden. Mit der Tastatur 200 kann der Anwender eine oder mehrere Tasten 12 drücken, wie in 3a–4c gezeigt, um die entsprechenden elektrisch leitenden Abschnitte 44 zu veranlassen, ein elektrischen Kontakt mit der Leiterplatte 50 herzustellen, um Informationen in das elektronische Gerät 140' einzugeben. Der Anwender kann auch Informationen in das elektronische Gerät 140' durch Verwenden eines Fingers, eines Stiftes oder eines Taststiftes eingeben, um Druck auf verschiedene Bereiche des Berührungsfeldes bzw. Touchpads 310 zu bringen. Es ist selbstverständlich, dass die Elektroden (nicht gezeigt) auf dem Touchpad mit einem Stecker 202 (8a) zum Bereitstellen von Touchpad-Signalen zu dem Gerätekörper 142 (8b) verbunden sind.
Alternativ dient die dünnen Schicht mit Kuppeln bzw. Kuppel-Dünnschicht 40 nicht wirklich zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes mit einer Leiterplatte in der doppelseitigen Tastatur. Wie in 10b gezeigt, kann die Kuppel-Dünnschicht 40' aus elektrisch nicht-leitendem Material bestehen, um ein tastbares Gefühl anzugeben, wenn der Anwender die Tasten 12 drückt. Das aktuelle Erfassen des Drückens der Tasten 12 wird durch das Touchpad 310 ausgeführt. Das Touchpad 310 in 10b erfasst den Druck auf jeder Seite des Touchpads: Der Druck auf einer Seite wird direkt durch einen Finger oder einen Stift auf dem Touchpad in 10a beigeführt, wobei der Druck auf der anderen Seite durch Drücken der Tasten 12 beigeführt wird.
Es ist auch möglich, die Leiterplatte 50 mit einem Touchpad 310 zu ersetzen, wie in 3a–4c gezeigt. Des Weiteren kann der Stecker 202 der Tastatur 200 und der Stecker 150 auf dem Gerätekörper 142 (8a und 8b) eine serielle Schnittstelle mit einer kleinen Anzahl von symmetrisch angeordneten Stiften bzw. Pins sein, so dass die Tastatur 200 auf zwei Wegen in den Gerätekörper 142 eingepasst werden kann. Ein Prozessor (nicht gezeigt) in dem Gerätekörper 142 kann erkennen, ob die erste Anwenderschnittstelle 210 oder die zweite Anwenderschnittstelle 220 für die Informationseingabe freigelegt ist. Es ist auch möglich, eine Widerstandskontaktleiste (resisitive strip) auf der Tastatur 200 und eine Anzahl von Stiften bzw. Pins auf dem Gerätekörper 142 zu verwenden, um Daten von der Tastatur 200 in den Gerätekörper 142 einzugeben.
Die vorliegende Erfindung verwendet aktive Kuppeln 44 (elektrisch leitend) oder passive Kuppeln (elektrisch nicht-leitend), um die Informationseingabe unter Verwendung einer doppelseitigen Tastatur 200, 300 zu erleichtern. Das Übertragen eingegebener Information von einer lösbaren Tastatur 300 zu einem Gerätekörper 142 kann durch Stecker, Widerstandskontaktleisten oder andere Einrich tungen ausgeführt werden. Es wird kein spezielles Verfahren zum Übertragen von Informationen bevorzugt.
Obwohl die Erfindung unter Bezug auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass die vorstehend beschriebenen und zahlreiche andere Änderungen, Weglassungen und Abweichungen in der Gestalt und im Einzelnen ausgeführt werden können, ohne vom in den anhängenden Ansprüchen definierten Bereich dieser Erfindung abzuweichen.

Claims

Doppelseitige Tastatur (200) zum Eingeben von Informationen in ein elektronisches Gerät (140), wobei das elektronische Gerät (140) einen Geräteanschluss (150) besitzt, wobei die Tastatur (200) umfasst: eine flexible Leiterplatte (50) mit einer ersten Seite (52), die darauf elektrische Kontakte (60, 62, 64) besitzt, und einer gegenüberliegende zweite Seite (54); eine erste Vielzahl von neben der ersten Seite (52) liegenden Tasten (12); eine zweite Vielzahl von neben der zweiten Seite (54) liegende Tasten (22); und eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen auf der ersten Seite (52) der Leiterplatte (50) angeordneten Elementen (44), so dass, wenn wenigstens eine der ersten Vielzahl von Tasten (12) gedrückt wird oder wenn wenigstens eine der zweiten Vielzahl von Tasten (22) gedrückt wird, wenigstens ein elektrisch leitfähiges Element (44) operativ mit der Leiterplatte (50) verbunden wird, um nur mit einem Teil der elektrischen Kontakte (60, 62, 64) auf der ersten Seite (52) der Leiterplatte (50) einen elektrischen Kontakt herzustellen zum Bereitstellen eines Signals, das die Information zur Verwendung in dem elektronischen Gerät (140) anzeigt, wobei die Leiterplatte (50) elektrisch mit einem Leiteranschluss (202) verbunden ist, der an den Geräteanschluss (150) zum elektrischen Verbinden der Leiterplatte (50) mit dem Geräteanschluss (150) zum Übertragen des Signals von der Tastatur (200) zu einem Gerätekörper (142) angeschlossen werden kann, und wobei der Leiteranschluss (202) von dem Geräteanschluss (150) lösbar ist, um zu ermöglichen, dass die Tastatur (200) von dem Gerätekörper (142) entfernt werden kann und wobei der Leiteranschluss (202) an den Geräteanschluss (150) in einer ersten Anschlussposition, um einen Anwender Zugriff auf die erste Vielzahl von Tasten (12) zu ermöglichen, und in einer zweiten Anschlussposition, um den Anwender Zugriff auf die zweite Vielzahl von Tasten (22) zu ermöglichen, angeschlossen werden kann.
Tastatur gemäß Anspruch 1, wobei die elektrisch leitfähigen Elemente eine Vielzahl von kuppelförmigen Segmenten (44) zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit der Leiterplatte (50) umfassen, um die Leiterplatte (50) zum Bereitstellen der Signale zu aktivieren.
Tastatur gemäß Anspruch 2, wobei die kuppelförmigen Segmente (44) von der ersten und zweiten Vielzahl von Tasten (12, 22) derart gemeinsam genutzt werden, dass jedes kuppelförmige Segment (44) veranlasst werden kann, einen elektrischen Kontakt mit der Leiterplatte (50) durch entweder eine der ersten Vielzahl von Tasten (12) oder eine der zweiten Vielzahl von Tasten (22) herzustellen.
Tastatur (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitfähigen Elemente (44) umfassen: eine erste Vielzahl von kuppelförmigen Segmenten zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit der Leiterplatte (50), um die Leiterplatte (50) durch Drücken einer der ersten Vielzahl von Tasten (12) zu aktivieren; und eine zweite Vielzahl von kuppelförmigen Segmenten zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit der Leiterplatte (50), um die Leiterplatte (50) durch Drücken einer der zweiten Vielzahl von Tasten zu aktivieren.
Tastatur (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Vielzahl von Tasten nur in der Lage ist, die Leiterplatte (50) zu aktivieren, wenn die Tastatur (200) in eine erste Richtung ausgerichtet ist, und die zweite Vielzahl von Tasten nur in der Lage ist, die Leiterplatte (50) zu aktivieren, wenn die Tastatur (200) in eine zweite zu der ersten Richtung unterschiedliche Richtung ausgerichtet ist.
Tastatur gemäß Anspruch 5, weiter umfassend einen Mechanismus, der operativ mit der Leiterplatte (50) verbunden ist, zum Bestimmen, ob die Tastatur (200) in die erste oder zweite Richtung ausgerichtet ist, und zum Bereitstellen eines weiteren Signals, das die Ausrichtung der Richtung anzeigt, zur Verwendung in dem elektronischen Gerät (140).
Tastatur gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die erste Vielzahl von Tasten (12) über der Leiterplatte (50) angeordnet ist, wenn die Tastatur (200) in die erste Richtung ausgerichtet ist.
Tastatur gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die zweite Vielzahl von Tasten (22) über der Leiterplatte (50) angeordnet ist, wenn die Tastatur (200) in die zweite Richtung ausgerichtet ist.
Tastatur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektronische Gerät (140) enthält: eine bewegliche Abdeckung zum Implementieren der Tastatur (200), wobei der Gerätekörper (142) mechanisch und elektrisch mit der beweglichen Abdeckung verbunden ist, um der Leiterplatte (50) zu ermöglichen, die Signale von der Abdeckung zu dem Gerätekörper (142) zu übertragen.
Tastatur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektronische Gerät enthält: einen verlängerten Teilbereich zum Anordnen der Tastatur (200), wobei der Gerätekörper (142) elektrisch mit dem verlängerten Teilbereich verbunden ist, um der Leiterplatte (50) zu ermöglichen, das Signal von dem verlängerten Teilbereich zu dem Gerätekörper (142) zu übertragen.
Tastatur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitfähigen Elemente (44) fest an der Leiterplatte (50) befestigt sind.
Tastatur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Matte (40), die zwischen der ersten Vielzahl von Tasten (12) und der Leiterplatte (50) angeordnet ist, wobei die elektrisch leitfähigen Elemente (44) an der Matte (40) befestigt sind.
Tastatur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, weiter umfassend eine Matte (40), die zwischen der ersten Vielzahl von Tasten (12) und der Leiterplatte (50) angeordnet ist, wobei die elektrisch leitfähigen Elemente (44) in die Matte (40) integriert sind.
Tastatur gemäß einem der vorgehenden Ansprüche, weiter umfassend eine erste Tastaturmatte (10) zum Anordnen der ersten Vielzahl von Tasten (12).
Tastatur gemäß Anspruch 14, weiter umfassend eine zweite Tastaturmatte (20) zum Anordnen der zweiten Vielzahl von Tasten (22).
Tastatur gemäß Anspruch 15, wobei die Leiterplatte (50) in die zweite Tastaturmatte (20') integriert ist.
Tastatur gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, weiter umfassend eine neben der ersten Tastaturmatte (10) entfernt von der ersten Seite der Leiterplatte (50) liegende Mattenabdeckung (72) zum Vereinzeln der ersten Vielzahl von Tasten (12).
Tastatur gemäß Anspruch 15 oder 16, weiter umfassend eine neben der zweiten Tastaturmatte (20) entfernt von der zweiten Seite der Leiterplatte (50) liegende Mattenabdeckung (74) zum Vereinzeln der zweiten Vielzahl von Tasten (22).
Elektronisches Gerät (140) enthaltend einen Gerätekörper (142) mit einer Körperrichtung, um einen Anwender zu ermöglichen, Informationen in das elektronische Gerät einzugeben, wobei das elektronische Gerät (140) umfasst: einen Geräteanschluss, der an den Gerätekörper angeordnet ist; und eine doppelseitige Tastatur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zum Eingeben der Informationen.