ES2318613T3 - Montaje de teclado para terminal portatil. - Google Patents
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Abstract
Un montaje de teclado que comprende: un teclado (210) formado por al menos una capa elástica (211), al menos un tecla (212) situada en la superficie superior de la capa elástica y una protuberancia (211a y 211a'') situada en la superficie inferior de la capa elástica; una guía de ondas (220) que transmite y guía la luz internamente; dicha guía de ondas presenta al menos un diseño reflector (222a) que refleja la luz hacia la tecla respectiva; y un sustrato de conmutadores (230) situado bajo la guía de ondas y que presenta al menos un conmutador (233) que se encuentra ubicado en la superficie superior y está alineado verticalmente con la correspondiente protuberancia (211a y 211a''), caracterizado porque la guía de ondas (220) está situada bajo la protuberancia (211a y 211a''); y al pulsar la tecla (212), la protuberancia (211a y 211a'') deforma una parte de la guía de ondas (220) hacia el sustrato de conmutadores (230) para activar el conmutador (233).
Description
Montaje de teclado para terminal portátil.
La presente invención se refiere a un montaje de
teclado destinado a su utilización con un terminal, y más en
concreto a un teclado, destinado a su utilización con un terminal,
que incluye elementos luminosos.
Por lo general, un montaje de teclado de un
terminal portátil convencional (incluidos, entre otros, los
terminales de comunicación portátiles e inalámbricos) está compuesto
por un teclado y un sustrato de conmutadores. El teclado está
formado por una capa elástica plana y una serie de teclas. Dicha
serie de teclas se sitúa en la primera superficie de la capa
elástica. En el teclado, las letras, los números, los caracteres,
etc. se encuentran respectivamente impresos en la superficie de
cada una de las teclas. El sustrato de conmutadores presenta una
serie de conmutadores integrados, para suministrar contacto
eléctrico al pulsar cada una de las teclas. El sustrato de
conmutadores convierte la pulsación de cada tecla en una señal
eléctrica.
El terminal portátil presenta elementos
luminosos que permiten al usuario utilizar el teclado en la
oscuridad. Se utilizan como elementos luminosos una serie de diodos
emisores de luz, así como la electroluminiscencia inorgánica. Los
diodos emisores de luz se disponen por lo general en un circuito
impreso, mientras que la electroluminiscencia inorgánica se inserta
en una almohadilla elástica.
La figura 1 presenta una vista seccional del
montaje de teclado convencional 100, que incluye una serie de
diodos emisores de luz. En la figura 1, el montaje de teclado
convencional 100 está formado por el sustrato de conmutadores 120,
la serie de diodos 122 y el teclado 110.
El teclado 110 está compuesto por la capa
elástica plana 111, la serie de teclas 112 y la serie de
protuberancias 111a situada en la segunda superficie de la capa
elástica 111 opuesta a la primera superficie. Los caracteres y
demás figuran impresos en la primera superficie de cada una de las
teclas 112. Cada tecla 112 y la correspondiente protuberancia 111a
se encuentran alineadas verticalmente.
El sustrato de conmutadores 120 está formado por
el circuito impreso plano 120a y la serie de conmutadores 121. La
serie de conmutadores 121 está formada en la superficie superior
del circuito impreso 120a, opuesto al teclado 110. Cada conmutador
121 está formado por un elemento de contacto conductor de corriente
y una cubierta conductora de corriente que recubre completamente el
mencionado elemento de contacto. Los diodos emisores de luz 122 se
encuentran situados en la superficie superior del circuito impreso
120a.
Para asegurar el funcionamiento del conmutador
121, se procura evitar que cada diodo emisor de luz 122 se disponga
en alineación vertical con la correspondiente tecla 112. Es decir,
los diodos emisores de luz 122 se colocan respectivamente entre los
interruptores 121, de manera que proyecten su luz a las respectivas
teclas 112 en ángulo oblicuo. Este hecho provoca que la luz alcance
irregularmente cada tecla 112, por lo que las respectivas teclas
pueden sombrearse en la oscuridad.
Para solucionar el problema anteriormente
descrito, se han propuesto diversos montajes de teclado
convencionales que incluyen un teclado que presenta una capa
elástica y una electroluminiscencia inorgánica insertada en dicha
capa elástica. No obstante lo anterior, se necesita una fuente de
alimentación de corriente alterna independiente para utilizar la
electroluminiscencia inorgánica. Es decir, el mencionado montaje de
teclado requiere un inversor que transforme la corriente directa en
corriente alterna. Como resultado, se incrementa el volumen y el
coste de fabricación del montaje de teclado. Además, la conversión
de corriente directa a corriente alterna produce ruido en el
terminal portátil.
La patente de EE.UU. núm. 2003/095398 revela un
teclado formado por una capa elástica provista de una serie de
teclas y de protuberancias, una guía de ondas que incluye un diseño
reflector, y un sustrato de conmutadores situado bajo la guía de
ondas, de manera que los conmutadores se encuentran alineados
verticalmente con las correspondientes protuberancias. La guía de
ondas, no obstante, no está ubicada bajo las protuberancias y no
puede ser deformada hacia el conmutador. En su lugar, el panel
guiaondas está provisto de unos orificios a través de los cuales se
activan los conmutadores mediante las protuberancias. De esta
manera, resulta muy complicado alcanzar la iluminación uniforme de
las teclas.
La patente de Alemania núm. 85 10 863 U1 revela
una placa metálica conmutadora provista de una guía de ondas
flexible situada entre la placa metálica del botón y los
conmutadores de membrana. Dichos conmutadores, no obstante, no
presentan protuberancias y no pueden ser, por lo tanto, utilizados
en un teclado construido en miniatura.
La patente europea A 0 478 105 revela un panel
de retroiluminación en el que las fibras ópticas se encuentran
situadas por debajo del teclado para iluminar secciones concretas
del mismo. La patente de EE.UU. núm. A 5 128 842 revela una placa de
iluminación rígida situada bajo los conmutadores, de manera que la
placa presenta unas superficies inferiores reflectoras que iluminan
los conmutadores.
De conformidad con lo anterior, se ha creado la
presente invención para reducir o subsanar los problemas
previamente mencionados que se producían en las técnicas
anteriores, además de presentar ventajas adicionales, dado que
proporciona un montaje de teclado diseñado para su utilización con
un terminal (por ejemplo, un terminal portátil) formado por una
guía de ondas que consigue iluminar las teclas con un brillo
uniforme.
Se obtiene este objetivo con un montaje de
teclado que presente las características expuestas en la
reivindicación 1. Las realizaciones preferidas se describen en las
reivindicaciones posteriores.
La presente invención resultará más clara con la
siguiente descripción detallada, realizada conjuntamente con las
ilustraciones anexas, en las que:
La figura 1 presenta una vista seccional de un
montaje de teclado convencional para un terminal portátil;
La figura 2 presenta una vista seccional de un
montaje de teclado para un terminal portátil, de acuerdo con una
realización preferida de la presente invención;
La figura 3 es una vista seccional ampliada de
una guía de ondas del montaje de teclado para el terminal portátil,
de acuerdo con la realización preferida de la presente invención
que se refleja en la figura 2;
La figura 4 es una vista en plano de la guía de
ondas del montaje de teclado para terminal portátil de acuerdo con
la realización preferida de la presente invención, en la que la guía
de ondas está situada en el sustrato de conmutadores mostrado en la
figura 2;
Las figuras 5 y 6 presentan vistas que ilustran
la guía de ondas del montaje de teclado para terminal portátil, de
acuerdo con la realización preferida de la presente invención, en
las que dicha guía de ondas se dispone bajo el teclado mostrado en
la figura 2; y
Las figuras 7, 8 y 9 son vistas que ilustran la
guía de ondas del montaje de teclado para terminal portátil, de
acuerdo con la realización preferida de la presente invención, en
las que la guía de ondas está situada en el sustrato de conmutadores
mostrado en la figura 2.
En lo sucesivo, se describirán las realizaciones
de la presente invención en relación con las ilustraciones que las
acompañan. Por motivos de claridad y simplicidad, se omite una
descripción detallada de las funciones y configuraciones conocidas
aquí incorporadas, para evitar la falta de claridad del contenido
de la presente invención.
La figura 2 presenta una vista seccional del
montaje de teclado 200, de acuerdo con una realización preferida de
la presente invención. La figura 3 es una vista seccional aumentada
de una parte del montaje de teclado 200 ilustrado en la figura 2. La
figura 4 presenta una vista de planta de la guía de ondas preferida
220, situada en el sustrato de conmutadores 230 del montaje de
teclado 200 mostrado en la figura 2.
En relación con las figuras 2, 3 y 4, el montaje
de teclado 200, de acuerdo con la realización preferida de la
presente invención, está formado por el teclado 210, la guía de
ondas 220, el sustrato de conmutadores 230 ubicado bajo la segunda
superficie 222 de la guía de ondas 220, de manera que tenga por lo
menos un conmutador 231a y 233, y por lo menos un dispositivo de
emisión de luz 241 y 242.
El teclado 210 está formado por la capa elástica
211 y al menos por una tecla 212 que se sitúa sobre dicha capa
elástica 211.
La capa elástica 211, de acuerdo con la
realización preferida de la presente invención, presenta forma
plana, y está formada por al menos una tecla 212 y una serie de
protuberancias 211a situadas en ambas superficies, de manera que se
dispongan verticalmente alineadas. Las teclas 212 pueden estar
situadas en la superficie superior de la capa elástica 211. Las
protuberancias 211a pueden estar situadas en la superficie inferior
de la capa elástica 211, de manera que figuren orientadas hacia la
primera superficie 221 de la guía de ondas 220. La capa elástica 210
está compuesta de un material de excelente elasticidad, como la
resina sintética o la silicona. Como consecuencia, la tecla 212
regresa a su estado inicial después de que el usuario active la
tecla 212.
Los caracteres, los números, etc. pueden estar
impresos en la superficie superior de cada una de las teclas 212.
Las teclas 212 están compuestas por el mismo material o por un
material diferente al de la capa elástica integrada con la capa
elástica 211. Por su parte, las teclas 212 pueden estar compuestas
de un material como el policarbonato o la resina de base acrílica,
que a su vez se fija a la capa elástica 211. Las teclas 212 pueden
presentar cualquier forma, ya sea circular, ovalada, cuadrada, etc.,
en caso de ser necesario. Se pueden insertar capas o películas
elásticas independientes entre las teclas 212 y la capa elástica
211, para las cuales se puede utilizar una película de
poliuretano.
La serie de protuberancias 211a, de acuerdo con
la realización preferida de la presente invención, puede estar
situada en la superficie inferior opuesta a la superficie superior
de la capa elástica 211 en que las teclas están situadas. Las
protuberancias 211a se encuentran íntegramente situadas. en la capa
elástica 211. Alternativamente, pueden situarse de manera
independiente antes de fijarse a la capa elástica 211 con
adhesivo.
La guía de ondas 220 puede tener la primera
superficie 221 orientada hacia la superficie inferior de la capa
elástica 211 y de la segunda superficie 222. La segunda superficie
222 puede incluir los diseños reflectores 222a, que reflejan la luz
en la dirección anteriormente mencionada, hacia la respectiva tecla
212, parcialmente correspondiente a las teclas 212 respectivamente.
Además, uno de los lados de la guía de ondas 220 puede estar
conectado, o puede incluir, a los dispositivos de emisión de luz 241
y 242, y se encarga de transmitir y guiar la luz desde el
dispositivo de emisión de luz 241 y 242 hasta la guía de ondas 220,
excepto en los puntos de exposición deseados (por ejemplo, en las
teclas 212). La guía de ondas 220 puede estar formada por una placa
de guía de la luz o por una matriz de fibra óptica. La placa de
guía de la luz puede estar compuesta por un material ópticamente
transparente que utilice cualquiera de los bien conocidos
materiales y técnicas conocidos para personas capacitadas. Ejemplos
preferidos de estos materiales son la silicona, el policarbonato o
la resina de base acrílica. Ejemplos preferidos de las técnicas de
moldeado sobradamente conocidas son la inyección o el proceso de
moldeado mediante presión. La matriz de fibra óptica puede
fabricarse mediante la unión de un conjunto de fibras ópticas.
La placa de guía de la luz puede presentar forma
convexa en los puntos donde se sitúan los conmutadores 233, tal y
como se muestra en la figura 2. De manera alternativa, la placa de
guía de la luz puede ser plana o prácticamente plana, sin presentar
puntos destacables de forma convexa o de cualquier otra forma,
siempre y cuando sea efectiva en su papel de guía de la luz.
Los diseños reflectores 222a pueden situarse
parcialmente en la segunda superficie 222 de la guía de ondas 220,
de manera que estén orientados hacia cada una de las protuberancias
211a, de acuerdo con la realización preferida de la presente
invención. Los diseños reflectores 222a pueden reflejar de manera
difusa una parte de la luz que se transmite en la guía de ondas
220. Se obtiene como resultado la iluminación de las teclas
212.
El diseño reflector 222a puede formarse mediante
su grabado o impresión en la segunda superficie 222 de la guía de
ondas 220. La densidad del diseño reflector 222a puede establecerse
en diferentes lugares para iluminar de manera uniforme las teclas
212.
Los dispositivos de emisión de luz 241 y 242, de
acuerdo con la realización preferida de la presente invención,
pueden fijarse a uno de los lados del sustrato de conmutadores 230.
Los dispositivos de emisión de luz 241 y 242 se encuentran situados
en el sustrato de conmutadores 230, de manera que las superficies
emisoras de luz de los dispositivos de emisión de luz 241 y 242 se
encuentran en posición opuesta al lateral de la guía de ondas 220.
La luz emitida desde los dispositivos de emisión de luz 241 y 242 se
transmite a través de un lateral de la guía de ondas 220 en la guía
de ondas 220. Los diodos emisores de luz pueden ser usados, por lo
general, como los dispositivos de emisión de luz 241 y 242.
La guía de ondas preferida 220 que se presenta
en la figura 4 está formada por la matriz de fibra óptica 220a
firmemente dispuesta en una parte central de la guía de ondas 220 y
una segunda matriz de fibra óptica 220b que circunda la primera
matriz de fibra óptica 220a. La primera matriz de fibra óptica 220a
se divide en dos partes en uno de sus extremos. Ambas partes de la
primera matriz de fibra óptica 220a se encuentran conectadas a los
dispositivos de emisión de luz 241 y 242, respectivamente. Los dos
extremos de la segunda matriz de fibra óptica se encuentran
conectados a los dispositivos de emisión de luz 241 y 242.
El sustrato de conmutadores 230 debe presentar
una serie de protuberancias 250 ubicadas en la superficie superior
del mencionado sustrato, de manera que guíen a la guía de ondas 220
hasta que quede asentada de forma segura en la superficie superior
del sustrato 230. La protuberancia de apoyo 250 se puede retirar
tras el ensamblaje de la matriz de fibra óptica en el sustrato de
conmutadores 230. Mediante la utilización de las protuberancias de
apoyo 250, la guía de ondas 220 se puede posicionar justo en el
sustrato 230 o puede quedar suspendido sobre el sustrato 230. El
sustrato de conmutadores 230 puede incluir el circuito impreso 232
y la hoja de cubierta 231.
El circuito impreso 232, de acuerdo con la
realización preferida de la presente invención, presenta una serie
de elementos de contacto 233 situados en la superficie superior del
mencionado circuito. El elemento de contacto 233 y la
correspondiente cubierta 231a pueden formar cada uno de los
conmutadores 233 y 23la. Además, cada conmutador 233 y 231a se
alinea verticalmente con las correspondientes protuberancias 211a.
El circuito impreso 232 puede incluir un circuito impreso
flexible.
La hoja de cubierta 231 se sitúa en la
superficie superior del circuito impreso 232, que está formado por
una serie de cubiertas conductoras de corriente 231a que presentan
forma semiesférica. Las respectivas cubiertas 231a recubren por
completo los correspondientes elementos de contacto 233.
Cuando el usuario presiona alguna de las teclas
212, la correspondiente protuberancia 21la de la capa elástica 211
ubicada por debajo de la tecla 212 presiona la guía de ondas 220 y
la correspondiente cubierta 231a. La cubierta 231a sobre la que se
ejerce la presión produce un contacto eléctrico, ayudada por el
correspondiente elemento de contacto 233.
Las figuras 5 y 6 presentan vistas que ilustran
una guía de ondas preferida situada bajo las teclas mostradas en la
figura 2. La figura 5 presenta una vista que muestra la guía de
ondas 220', en la que la guía de ondas 220' se sitúa bajo la
correspondiente protuberancia 211a'. La figura 6 presenta una vista
que muestra la guía de ondas 220'' situada bajo el teclado 211'',
en la que la guía de ondas 220'' se sitúa alrededor de la
correspondiente protuberancia 211a'' bajo el teclado 211''.
Las figuras 7, 8 y 9 presentan vistas que
ilustran la guía de ondas preferida, situada en el sustrato de
conmutadores mostrado en la figura 2. La figura 7 presenta una vista
que muestra la guía de ondas 220' dispuesta en el sustrato de
conmutadores 230' y que incluye la primera, segunda y tercera
matrices de fibra óptica 220a', 220b' y 220c'. La serie de
protuberancias 250' sobresale en el sustrato de conmutadores
230'.
Los dos extremos de la primera matriz de fibra
óptica 220a' se encuentran conectados con el dispositivo de emisión
de luz 241', de manera que forman un bucle cerrado. Los dos
extremos de la segunda matriz de fibra óptica 220b' están conectados
con el dispositivo de emisión de luz 242', de manera que forman un
bucle cerrado. Además, los dos extremos de la tercera matriz de
fibra óptica 220c' están respectivamente conectados con cada una de
los dispositivos de emisión de luz 241' y 242' para cercar la
primera y la segunda matrices de fibra óptica 220a' y 220b'.
La figura 8 presenta una vista que muestra la
guía de ondas 220'' que incluye la primera y segunda matrices de
fibra óptica 220a'' y 220b'' dispuestas en el sustrato de
conmutadores 230''. La serie de protuberancias 250'' sobresale en el
sustrato de conmutadores 230'' para soportar la guía de ondas
220''.
La primera matriz de fibra óptica 220a''
presenta forma de herradura, de acuerdo con la realización
preferida de la presente invención. Se sitúa en el sustrato. de
conmutadores 230'' para rodear la segunda matriz de fibra óptica
220b'' dispuesta en la parte central del sustrato de conmutadores
230''. Ambos extremos de la matriz de fibra óptica 220a'' se
conectan a la fuente de luz 241'' y 243''. Únicamente uno de los
extremos de la segunda matriz de fibra óptica 220b'' está conectado
a la fuente de luz 242''.
La figura 9 presenta una vista que muestra la
guía de ondas preferida 220''', que incluye la primera y segunda
matrices de fibra óptica 220a''' y 220b''' y que se sitúa en el
sustrato de conmutadores 230''', de acuerdo con la realización
preferida de la presente invención. La serie de protuberancias
250''' se sitúan en el sustrato de conmutadores 230''' para
soportar la guía de ondas 220'''.
La primera matriz de fibra óptica 220a'''
presenta forma de herradura, de acuerdo con la realización
preferida de la presente invención. Uno de los extremos de la matriz
de fibra óptica 220a''' se encuentra conectado al dispositivo de
emisión de luz 241''' y el otro extremo se extiende hasta uno de
los extremos de la segunda matriz de fibra óptica 220'''. Es decir,
la luz que emite el dispositivo de emisión de luz se transmite desde
la primera matriz de fibra óptica 220a''' hasta la segunda matriz
de fibra óptica 220b'''.
La presente invención puede reducir la pérdida
de luz mediante la transmisión de la luz a cada tecla a través de
una guía de ondas, mientras se irradia la luz transmitida a través
de las teclas hacia el exterior del terminal. En la presente
invención, el diodo emisor de luz se encuentra situado en uno de
los extremos de la guía de ondas, de manera que reduce el número de
diodos emisores de luz necesario para la fabricación del
teclado.
Mientras que la invención ha sido mostrada y
descrita con relación a determinadas realizaciones preferidas en
ella incluidas, una persona capacitada podrá comprender que se
pueden realizar diversos cambios en la forma y detalles, sin que
ello implique el alejamiento del objetivo de la invención que se
describe en las reivindicaciones adjuntas.
\vskip1.000000\baselineskip
La lista de referencias citadas por el
solicitante es solo para comodidad del lector. No forma parte del
documento de Patente Europea. Aunque se ha tomado especial cuidado
en recopilar las referencias, no puede descartarse errores u
omisiones y la EPO rechaza toda responsabilidad a este
respecto.
- \bullet US 2003095398 A
- \bullet DE 8510863 U1
- \bullet EPO478105A
- \bullet US5128842A
Claims (13)
1. Un montaje de teclado que comprende:
un teclado (210) formado por al menos una capa
elástica (211), al menos un tecla (212) situada en la superficie
superior de la capa elástica y una protuberancia (211a y 211a')
situada en la superficie inferior de la capa elástica;
una guía de ondas (220) que transmite y guía la
luz internamente; dicha guía de ondas presenta al menos un diseño
reflector (222a) que refleja la luz hacia la tecla respectiva;
y un sustrato de conmutadores (230) situado bajo
la guía de ondas y que presenta al menos un conmutador (233) que se
encuentra ubicado en la superficie superior y está alineado
verticalmente con la correspondiente protuberancia (211a y
211a'),
caracterizado porque
la guía de ondas (220) está situada bajo la
protuberancia (211a y 211a'); y
al pulsar la tecla (212), la protuberancia (211a
y 211a') deforma una parte de la guía de ondas (220) hacia el
sustrato de conmutadores (230) para activar el conmutador (233).
2. El montaje de teclado de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el sustrato de conmutadores está
formado por un circuito impreso (232) y una hoja de cubierta
(231).
3. El montaje de teclado de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que el circuito impreso (232) es
flexible.
4. El montaje de teclado de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el conmutador está formado por un
elemento de contacto conductor de corriente (233) y una cubierta
conductora de corriente (231a) que recubre el elemento de
contacto.
5. El montaje de teclado de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que al menos un dispositivo emisor de luz
(241 y 242) está situado en la superficie superior del circuito
impreso, de manera que su superficie emisora de luz está orientada
hacia la superficie lateral de la guía de ondas.
6. El montaje de teclado de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el diseño reflector se encuentra
situado en la superficie inferior de la guía de ondas.
7. El teclado de acuerdo con la reivindicación
1, en el que el diseño reflector se adapta para provocar una
reflexión difusa.
8. El teclado de acuerdo con la reivindicación
1, en el que la guía de ondas incluye al menos una matriz de fibra
óptica.
9. El teclado de acuerdo con la reivindicación
1, en el que la guía de ondas incluye al menos una placa de guía de
la luz.
10. El montaje de teclado de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que la placa de guía de la luz está
compuesta de silicona, resina de policarbonato o una resina con base
acrílica.
11. El montaje de teclado de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que al menos una placa de guía de la luz es
plana.
12. El montaje de teclado de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que la densidad de al menos un diseño
reflector se establece de manera diferente en distintas posiciones
de al menos un diseño reflector, con el fin de iluminar
uniformemente la serie de teclas.
13. Un terminal de comunicación portátil e
inalámbrico que incluye: un montaje de teclado de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
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