FI84945C - Knappsats. - Google Patents

Description

ι 84945 Näppäimistö - Knappsats

Keksintö koskee näppäimistöä, joka käsittää vähintään yh-5 den näppäimen, joka on asennettu piirilevyn yhteyteen, jossa on valolähde, ja joka näppäin käsittää näppäinhatun ja näppäinhatun ja piirilevyn välissä näppäimen valoa dif-fusoivasti läpäisevän runko-osan, ja joka valolähde on järjestetty johtamaan valo runko-osaan ja valaisemaan näp-10 päin.

Tunnetun tekniikan mukaisissa näppäimissä näppäimen runko-osa on tavallisesti muovista puristamalla valmistettu kappale, jonka alapinta on pinnoitettu sähköä johtavalla aineel-15 la. Pinnoiteaineen on oltava joustavaa ja sen vastus pinnoitetun alueen toisesta reunasta toiseen reunaan tulee olla 100-1000 ohmia. Tällainen pinnoitus lisää huomattavasti muuten huokean muovipuristekappaleen hintaa ja siten lisää näppäimistön valmistuskustannuksia.

20

Painuessaan alaspäin runko-osan alapinta osuu piirilevyn pinnalla olevaan kontaktialueeseen, johon kuuluu kaksi puoliskoa. Nämä puoliskot ovat myös päällystetyt sähköä johtavalla aineella. Kun näppäimen runko-osan alapinta 25 oikosulkee kontaktialueen puoliskot, saadaan elektroniikan avulla näppäimen alaspainamisen ilmaisu. Kontaktialueiden puoliskojen materiaalin lisääminen heikentää piirilevyjen saantoa ja lisää niiden valmistuskustannuksia. Etenkin kohdistusvaikeudet jommassa kummassa päässä näppäimistöä 30 aiheuttavat materiaalihukkaa. Lisäksi sähköinen kontakti on alttiina kosteudelle ja kemiallisille ikääntymisprosesseil-le sekä käyttölaitteen sisään päässeille roskille.

Näppäimen valaiseminen on tunnetun tekniikan mukaisesti 35 toteutettu siten, että piirilevyn pinnalla on hohtodiodeja (LED), jotka valaisevat näppäimistöä. Valo ohjataan hohto-diodeista valojohtimien läpi varsinaiseen näppäimen runko-osaan. Yleensä yksi hohtodiodi valaisee samanaikaisesti 2 84945 useita näppäimiä esimerkiksi siten, että 20 näppäintä valaisee 6 hohtodiodia. Tästä on seurauksena, että valon lumi-nanssi vaihtelee näppäimestä toiseen. Lisäksi luminanssin arvo jää pieneksi. Sellaisen valojohdeverkon aikaansaaminen, 5 joka jakaisi valon tasaisesti jokaiselle näppäimelle, on nykytekniikalla hyvin vaikea toteuttaa.

Keksinnön tavoitteena on aikaansaada näppäimistö, jonka valmistuskustannukset ovat alhaiset ja jonka toiminta on 10 riippumaton edellä mainituista kosteus- ym. ympäristövaikutuksista. Lisätavoitteena on aikaansaada näppäimistö, jonka yksittäiset näppäimet ovat tasaisesti ja riittävästi valaistuja. Nämä tavoitteet saavutetaan keksinnön mukaisella näppäimistöllä, jossa piirilevylle näppäimen alapuolelle, 15 etäisyyden päähän valolähteestä on järjestetty valosähköinen elin, ja että piirilevyn tai näppäimen yhteyteen on lisäksi järjestetty valoeste, joka näppäintä alaspainetta-essa on järjestetty peittämään valosähköinen elin runko-osasta tulevalta valolähteen valolta ja aikaansaamaan näp-20 päimen alaspainamisen ilmaiseva sähköinen muutos valosähköisessä elimessä.

Lisäksi eräälle keksinnön sovellutusmuodolle on tunnusomaista, että valolähde on sijoitettu piirilevylle näp-25 päimen alapuolelle, ja että valolähteen yläpuolelle, näppäinhatun ja runko-osan väliin on sijoitettu valolähteen valoa runko-osaan heijastava heijastinpinta.

Keksinnön mukaisessa näppäimistössä ei tarvita sähköä johta-30 via kontaktipintoja vaan näppäimen alaspainaminen ilmaistaan valosähköisen elimen antaman signaalin perusteella. Näin ollen näppäimistö on toimintavarma, koska kosteus, likaantuminen tai hapettuminen ei vaikuta näppäimistön toimintaan. Käyttämällä jokaisessa näppäimessä omaa valolähdettä saadaan 35 lisäksi näppäimistön valaistusta lisättyä ja samalla näppäinten valaistus saadaan yhtä voimakkaaksi näppäimistön eri osissa.

3 84945

Seuraavassa keksinnön mukaista näppäimistöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa

Kuva la esittää poikkileikkauskuvana erästä keksinnön 5 mukaista näppäimistön näppäintä yläasennos- saan,

Kuva Ib esittää kuvan la näppäintä alaspainetussa asennossa,

Kuva 2a esittää poikkileikkauskuvana toista keksinnön 10 mukaista näppäimistön näppäintä yläasennos- saan, ja

Kuva 2b esittää kuvan 2a näppäintä alaspainetussa asennossa.

15 Kuvassa 1 on esitetty eräs keksinnön mukaisen näppäimistön näppäin. Näppäimistö, joka käsittää vähintään yhden tällaisen näppäimen 1, on asennettu piirilevyn 2 yhteyteen. Piirilevyssä on valolähde 3, joka voi olla yhteinen usealle näppäimelle. Tällöin valolähteen 3 valo johdetaan kullekin 20 näppäimelle esimerkiksi valojohtimia käyttäen.

Kuvan la mukaisessa tapauksessa jokaiseen näppäimeen kuuluu oma valolähde. Valolähteenä voidaan käyttää esimerkiksi pintaliitettävää valodiodia (LED). Valolähde 3 on järjes-25 tetty johtamaan valo runko-osaan 5 ja valaisemaan näppäin 1. Näppäin 1 valaistaan osaksi siksi, että näppäimet voitaisiin erottaa pimeässä, ja osaksi siksi, että näppäimen merkki olisi selvästi nähtävissä myös päivänvalossa.

30 Näppäin 1 käsittää näppäinhatun 4 sekä näppäinhatun 4 ja piirilevyn 2 välissä olevan valolähteen 3 valoa diffusoivas-ti läpäisevän runko-osan 5.

Näppäinhatun 4 tarkoituksena on suojata näppäintä 1. Yleen-35 sä näppäinhatun 4 keskelle on järjestetty läpinäkyvä kohta, josta näkyy valaistu runko-osa 5 ja näppäinmerkki. Näppäin-merkkiä ei ole kuvassa esitetty.

4 84945 Näppäimen runko-osa 5 on esimerkiksi muovista puristamalla valmistettu kappale. Runko-osa on valoa diffusoivasti läpäisevä. Tällä tarkoitetaan sitä, että kulkiessaan materiaalin läpi valonsäde siroaa eri suuntiin ja seurauksena 5 on, että koko kappale valaistuu.

Piirilevylle 2 näppäimen 1 alapuolelle, etäisyyden päähän valolähteestä 3, on järjestetty lisäksi valosähköinen elin 6, joka on esimerkiksi pintaliitettävä valotransistori.

10 Valosähköisen elimen 6 tarkoituksena on vastaanottaa valolähteeltä 3 runko-osan 5 kautta tulevaa valoa.

Lisäksi piirilevyn 2 tai näppäimen 1 yhteyteen on järjestetty valoeste 7, joka näppäintä 1 alaspainettaessa on 15 järjestetty peittämään valosähköinen elin 6 runko-osasta 5 tulevalta valolähteen 3 valolta. Kun valotie runko-osasta 5 valosähköiselle elimelle 6 peittyy, valosähköisen elimen vastaanottama valomäärä pienenee aiheuttaen muutoksen valosähköisen elimen 6 ulostulossa. Tätä muutosta käytetään 20 ilmaisemaan näppäimen 1 alaspainaminen. Ilmaisu voidaan toteuttaa monella tavalla käyttämällä tunnettuja transisto-rikytkentöjä.

Valolähteen 3 yläpuolelle, näppäinhatun 4 ja runko-osan 5 25 väliin on sijoitettu valolähteen 3 valoa runko-osaan 5 heijastava heijastinpinta 8. Tämä heijastinpinta 8 on esimerkiksi näppäinhatun kaltevaan helmaan tai runko-osan 5 kaltevaan yläreunaan aluminoitu peilipinta. Heijastinpinnan 8 tarkoituksena on ohjata heijastinpinnan 8 alla olevalta 30 valolähteeltä 3 tuleva valo mahdollisimman tehokkaasti runko-osaan 5.

Kuvan 1 esittämässä näppäimessä on kaksi heijastinpintaa 8a ja 8b. Näistä heijastinpinta 8a heijastaa valon oleelli-35 sesti 90° kulmassa valolähteeltä 3 runko-osaan 5 ja hei-jastinpinta 8b heijastaa runko-osasta tulevan valon oleellisesti 90° kulmassa alaspäin valosähköiselle elimelle 6.

5 84945 Tässä, kuvan 1 esittämässä tapauksessa valoesteen 7 muodostaa piirilevyyn 2 kiinnitetty oleellisesti pystysuora tasomainen seinämä, joka näppäimen 1 alaspainetussa asennossa asettuu runko-osan 5 ja toisen heijastinpinnan 8b 5 väliin.

Kun näppäin 1 on ylhäällä kuvan la mukaisesti, valolähteen 3 valotie kulkee valolähteeltä 3 runko-osaan 5 heijastuen heijastinpinnasta 8a takaisin runko-osaan ja heijastuen 10 edelleen heijastinpinnasta 8b alaspäin valosähköiselle elimelle 6. Kun näppäin 1 on alaspainetussa asennossa kuvan Ib mukaisesti, valoeste 7 peittää valotien runko-osan 5 ja heijastinpinnan 8b välistä.

15 Kuvan 2 tapauksessa valoesteen 7 muodostaa runko-osan 5 alareunaan, valosähköisen elimen 6 yläpuolelle kiinnitetty valoa läpäisemätön varjostinpinta. Varjostinpinta voi olla esimerkiksi jollain valoa läpäisemättömällä pinnoitteella aikaansaatu alue.

20

Kuvan 2 esittämässä suoritusmuodossa runko-osan 5 alareunaan, valosähköisen elimen 6 yläpuolelle on muodostettu edullisesti pallokalotin muotoinen syvennys 9 siten, että näppäimen 1 alaspainetussa asennossa valosähköinen elin 6 25 on syvennyksen 9 ympäröimä. Syvennyksen 9 pinta on läpinäkymätön ja muodostaa mainitun varjostinpinnan.

Kun näppäin 1 on yläasennossa kuvan 2a mukaisesti valolähteen 3 valotie kulkee valolähteeltä 3 runko-osaan 5 heijas-30 tuen heijastinpinnasta 8 takaisin runko-osaan, joka valaistuu ja joka samalla valaisee valosähköisen elimen 6. Kun näppäin 1 on alaspainetussa asennossa kuvan 2b mukaisesti, valoeste 7 peittää valotien runko-osan 5 ja valosähköisen elimen 6 välistä.

Keksinnön mukaisessa näppäinratkaisussa on hyvä käyttää pulssitettua valoa. Tällä saavutetaan se etu, että staattinen valo, kuten esimerkiksi päivänvalo, ei häiritse näppäi- 35 6 84945 men toimintaa. Näin ollen valosähköinen elin 6 on järjestetty vastaanottamaan valolähteen 3 lähettämää jaksollista valoa. Jaksoluku valitaan siten riittävän korkeaksi siten, ettei näppäimen valaistuksessa tapahdu silmin havaittavia 5 oleellisia muutoksia.

Keksintö ei ole rajoitettu edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

i,

Claims (9)

1. Näppäimistö, joka käsittää vähintään yhden näppäimen (1), joka on asennettu piirilevyn (2) yhteyteen, jossa on valolähde (3), ja joka näppäin (1) käsittää näppäinhatun 5 (4) ja näppäinhatun (4) ja piirilevyn (2) välissä näppäimen (1) valoa diffusoivasti läpäisevän runko-osan (5), ja joka valolähde (3) on järjestetty johtamaan valo runko-osaan (5) ja valaisemaan näppäin (1), tunnettu siitä, että piirilevylle (2) näppäimen (1) alapuolelle, etäisyyden päähän 10 valolähteestä (3) on järjestetty valosähköinen elin (6) ja että piirilevyn (2) tai näppäimen (1) yhteyteen on lisäksi järjestetty valoeste (7), joka näppäintä (1) alaspainetta-essa on järjestetty peittämään valosähköinen elin (6) runko-osasta (5) tulevalta valolähteen (3) valolta ja ai-15 kaansaamaan näppäimen (1) alaspainamisen ilmaiseva sähköinen muutos valosähköisessä elimessä (6).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen näppäimistö, tunnettu siitä, että valolähde (3) on sijoitettu piirilevylle (2) 20 näppäimen (1) alapuolelle ja että valolähteen (3) yläpuolelle, näppäinhatun (4) ja runko-osan (5) väliin on sijoitettu valolähteen (3) valoa runko-osaan (5) heijastava heijastinpinta (8).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen näppäimistö, tunnettu siitä, että heijastinpinta (8) käsittää runko-osan ensimmäisen reunan kohdalle muodostetun valolähteen (3) valoa oleellisesti 90° kulmassa runko-osaan (5) heijastavan ensimmäisen heijastinpinnan (8a) ja runko-osan ensimmäiseen 30 reunaan nähden vastakkaisen toisen reunan kohdalle muodostetun toisen heijastinpinnan (8b) runko-osasta (5) tulevan valon heijastamiseksi oleellisesti 90° kulmassa alaspäin valosähköiselle elimelle (3) ja että valoesteen (7) muodostaa piirilevyyn (2) kiinnitetty oleellisesti pystysuora 35 tasomainen seinämä, joka näppäimen (1) alaspainetussa asennossa on sovitettu sijoittumaan runko-osan (5) ja toisen heijastinpinnan (8b) väliin. β 84945

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen näppäimistö, tunnettu siitä, että valoesteen (7) muodostaa runko-osan (5) alareunaan, valosähköisen elimen (6) yläpuolelle kiinnitetty valoa läpäisemätön varjostinpinta, joka näppäimen (1) alaspaine- 5 tussa asennossa on järjestetty asettumaan välittömästi valosähköisen elimen (6) yläpuolelle ja peittämään sen runko-osasta (5) tulevalta valolta.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen näppäimistö, tunnettu 10 siitä, että runko-osan (5) alareunaan, valosähköisen elimen (6) yläpuolelle on muodostettu edullisesti pallokalotin muotoinen syvennys (9) siten, että näppäimen (1) alaspai-netussa asennossa valosähköinen elin (6) on syvennyksen (9) ympäröimä ja että syvennyksen (9) pinta muodostaa maini-15 tun varjostinpinnan.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen näppäimistö, tunnettu siitä, että valolähde (3) on järjestetty lähettämään valomäärältään jaksollisesta muuttuvaa valoa, kuten 20 pulssitettua valoa.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen näppäimistö, tunnettu siitä, että valolähteenä (3) toimii valodiodi.

7 84945

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen näppäimistö, tunnettu siitä, että valosähköisenä elimenä (6) toimii valotransistori.

9 84945