FR2552254A1 - Touche de clavier comportant des moyens d'affichage automatises pour la visualisation d'une inscription d'identification et clavier incorporant de telles touches - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UNE TOUCHE DE CLAVIER COMPORTANT DES MOYENS REPRESENTANT UNE INSCRIPTION D'IDENTIFICATION ET DES MOYENS ELECTRIQUES SENSIBLES A L'ACTIONNEMENT DE LA TOUCHE PAR UN OPERATEUR. LES MOYENS REPRESENTANT UNE INSCRIPTION COMPRENNENT UNE MATRICE AFF D'ELEMENTS ELECTRO-OPTIQUES DISPOSEE DANS LA TOUCHE 10 POUR ETRE OBSERVEE AISEMENT PAR L'OPERATEUR ET ASSOCIEE A UN CIRCUIT DE COMMANDE COM RELIE AUX ELECTRODES DES ELEMENTS ELECTRO-OPTIQUES ET ADAPTE POUR GENERER, EN FONCTION D'UNE CONFIGURATION SELECTIONNEE, UN ENSEMBLE DE SIGNAUX DE COMMANDE APTES A COMMANDER LA MATRICE AFF D'ELEMENTS ELECTRO-OPTIQUES POUR LA VISUALISATION D'UNE INSCRIPTION REPRESENTATIVE DE LA FONCTION DE LA TOUCHE DANS LADITE CONFIGURATION SELECTIONNEE. L'INVENTION CONCERNE EGALEMENT UN CLAVIER ADAPTE POUR GENERER UN CODE REPRESENTATIF DE L'ACTIONNEMENT DE CHAQUE TOUCHE.

Description

La présente invention concerne une touche de clavier comportant des moyens d'affichage automatisés pour la visualisation d'une inscription d'identification, ainsi qu'un clavier incorporant de telles touches.

Dans de nombreuses applications du domaine par exemple de l'informatique, de la bureautique, de la composition de texte dans l'édition et la presse, ou encore de la robotique, il est fait appel à un clavier pour permettre à un opérateur de communiquer avec une machine.

Dans la plupart des cas, cette relation s'effectue avec un clavier ayant une configuration unique, c'est-à-dire que chaque touche est associée à une seule fonction (à la rigueur à 2 niveaux majuscule/minuscule).

Cependant, il est de plus en plus fréquent d'avoir besoin de configurations variables, pour lesquelles une touche peut avoir des fonctions différentes, selon 1 'appli- cation en cours.

C'est le cas en dactylographie, lorsque l'opérateur change la boule.

C'est le cas dans les applications microinformatiques domestiques, telles que les vidéojeux ou les micro-ordinateurs.

C'est le cas également en photocomposition et surtout en traitement de texte multilingue.

On citera par ailleurs le cas en vidéographie de la fabrication de pages utilisant des jeux de caractères dynamiquement redéfinissables, comme cela est décrit en particulier dans la demande de brevet en France n 2 419 623.

Ainsi, lorsque la fonction d'une ou plusieurs touches du clavier est modifiée par le système d'exploitation, que ce soit par exemple par changement d'une boule, d'une cartouche de vidéojeux ou par tout autre moyen, les claviers jusqu'ici composés de touches munies d'une légende gravée fixe représentative d'une norme ou d'une utilisation préférentielle, deviennent partiellement ou totalement aveugles.

Différentes solutions ont été proposées pour tenter de faciliter la tâche à l'opérateur en lui signalant les fonctions nouvelles de chacune des touches du clavier.

Ainsi, il a été proposé d'utiliser des caches interchangeables sur chacune des touches. Plus précisément, cette solution consiste à adapter sur la touche un nouveau cabochon ou une nouvelle étiquette représentant une inscription identifiant la fonction nouvelle de la touche. Ce système est bien entendu lent à mettre en place, en particulier lorsque le nombre de touches est important.

D'autre part, une telle solution est assortie d'un risque d'erreur non négligeable lors des manipulations.

Enfin, l'utilisation de ce système est onéreuse et peu fiable.

Il a également été proposé de procéder à un changement pur et simple du clavier. Ce principe peut consister par exemple à mettre plusieurs claviers, présentant des légendes de touches différentes,à la disposition de l'opérateur. Celui-ci choisit alors son clavier en liaison avec le type d'écriture voulue ou le jeu de fonctions attribué aux touches.

Il s'avère cependant que lessystèmesrépondant à ce principe sont encombrants et d'application limitée car il est généralement difficile de multiplier le nombre des claviers. D'autre part ce système est bien entendu fort onéreux et la manipulation des différents claviers est peu pratique.

Enfin, il a été proposé de mettre à la dispo
sition de l'opérateur une re#résentaticn du clavier sur
laquelle apparaissent les fonctions en vigueur de chaque
touche. Une telle représentation peut être donnée sur
support-papier ou par exemple sur une console vidéo.

Cette solution présente toutefois l'inconvé
nient majeur de demander une attention soutenue à
l'opérateur qui doit généralement surveiller trois docu
ments,à savoir : le clavier, la représentation de celui
ci sur document complémentaire ou sur console vidéo par
exemple et un texte ou liste d'instructions. De ce fait,
la manipulation sur clavier est également assez lente.

Les différentes solutions jusqu'ici proposées
pour signaler à un opérateur un changement de la fonction
d'une touche d'un clavier ne donnent donc pas pleinement
satisfaction.

La présente invention permet d'éliminer les inconvénients précités et propose à cet effet une touche de clavier, du type comportant des moyens représentant une inscription d'identification et des moyens électriques sensibles à l'actionnement de la touche par un opérateur, dans laquelle les moyens représentant une inscription comprennent une matrice d'éléments électro-optiques aptes à changer d'aspect en émettant un signal optique lorsqu'ils sont soumis à un signal de commande électrique adéquat, ladite matrice étant disposée dans la touche pour être observée aisément par l'opérateur et associée à un circuit de commande relié aux électrodes des éléments électro-optiques et adapté pour générer, en fonction d'une configuration sélectionnée, un ensemble de signaux de commande aptes à commander la matrice d'éléments électro-optiques pour la visualisation d'une inscription représentative de la fonction de la touche dans ladite configuration sélectionnée.

La présente invention propose ainsi avantageusement une touche standard dont l'inscription d'identification ou légende puisse être aisément modifiée.

Plus précisément, la présente invention permet de disposer rapidement d'une granie variété de légendes avec une excellente définition.

La présente invention propose en outre une touche particulièrement économique, robuste, fiable, et d'aspect esthétique, ainsi qu'un clavier incorporant de telles touches.

Avantageusement, la matrice d'éléments électro-optiques est formée de segments à cristaux liquides.

selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, le circuit de commande générant des signaux de commande appliqués aux électrodes des éléments électro-optiques est disposé, sous forme d'un circuit intégré, sur un substrat céramique sérigraphié logé dans la touche.

Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, le circuit de commande comprend un registre d'entrée recevant des groupes de signaux de coernande numériques, en mode série, au rythme d'impulsions d'horloge, et des étages de sortie générateurs de tension sensibles aux signaux de ccarmande numériques et attaquant les électrodes de ligne et de colonne de la matrice d'éléments électret optiques.

La transformation série / parallèle opérée par le registre d'entrée du circuit de commande permet de minimiser le calibre des signaux à transmettre entre le corps de la touche et le cabochon, et par le fait meme le nombre de liaisons nécessaires entre ces éléments mobiles l'un par rapport à l'autre.

Selon un mode de réalisation particulier de la présente invention, la matrice d'éléments électro-optiques étant une matrice à i lignes et à j colonnes, le registre d'entrée est un registre à décalage d'une capacité de i x j bits apte à stocker les signaux de commande numériques sous forme de i mots de j bits, le registre étant relié aux (i x j) entrées principales d'un sélecteur possédant par ailleurs i entrées de sélection et j sorties, dont les entrées de sélection sont connectées aux sorties d'un canpteur et les sorties sont connectées aux entrées d'un étage de sortie attaquant les électrodes de colonne, tandis que les sorties du compteur, qui est incréarrenté par un signal de cadencement d'affichage, commandent également un étage de sortie attaquant les électrodes -de ligne.

Par ailleurs, le clavier comprenant un ensemble de touches du type précité possèdant chacune une matrice d#éléments et un circuit de commande, comprend en outre un circuit de codage relié auxdits moyens électriques de chaque touche sensibles à un actionnement et adapté pour générer un code représentatif de l'actionnement de chaque touche sélectionné dans une table de codes correspondant à une configuration validée, ainsi qu'un circuit générateur de signaux relié aux circuits de commande associés respectivement aux matrices de chaque touche et adapté pour générer des signaux de commande des électrodes de la matrice d'éléments , pour la visualisation d'une inscription d'identification associée à chaque touche, sélectionnée dans un jeu d'inscriptions d'identification représentant ladite configuration validée.

Selon une caractéristique avantageuse de l'inven
tion, le circuit de codage comprend une mémoire stockant
des tables de codes représentatifs de l'actionnement respectif de chaque
touche dans chaque configuration, à des adresses spécifiques associées,
et un organe d'adressage intercalé entre les moyens électriques des
touches sensibles à un actionnement et la mémoire, pour
définir à la suite de l'actionnement de chaque touche un
signal d'adresse correspondant et provoquer l'émission
à la sortie de la mémoire d'un code associé.

Selon une autre caractéristique avantageuse de
la présente invention, le circuit générateur de signaux
comprend une mémoire de données apte à stocker des infor
mations représentatives de signaux de commande déterminant
les potentiels des électrodes de chaque matrice pour commander
l'affichage d'une inscription d'identification sélectionnée
dans un jeu d'inscriptions d'identification choisi, une
horloge de base définissant des signaux d'horloges adaptés
pour assurer le transfert des signaux de commande dans un
registre d'entrée des circuits de commande et une base de temps générant des signaux de cadencement Rdaptés pour commander les étages de sortie reliés aux électrodes de la matrice en fonction des signaux de commande.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels
la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'une touche conforme à une première variante de réalisation de la présente invention,
la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale d'une touche conforme à une seconde variante de réalisation de la présente invention,
la figure 3 représente une vue en plan d'un afficheur intégré à une touche conforme à l'invention comprenant une matrice d'éléments électro-optiques,
la figure 4 représente une vue de dessus d'une touche conforme à la présente invention,
la figure 5 représente le schéma électrique d'un circuit de commands d'une matrice d'éléments, selon un premier mode de réalisation,
la figure 6 représente des chronogrammes illustrant le fonctionnement du schéma de la figure 5,
la figure 7 représente le schéma électrique d'un circuit de commande selon un second mode de réalisation,
la figure 8 représente des chronogrammes illustrant le fonctionnement du schéma de la figure 7,
les figures S et 10 représentent respectivement un circuit générateur de signaux pour la commande de plusieurs matrices d'éléments électro-optiques et un circuit de codage intégré à un clavier conforme à la présente invention, adaptés pour coopérer avec le circuit de commande représenté sur la figure 7,
la figure 11 représente des chronogrammes illustrant le fonctionnement du circuit générateur de signaux représenté sur la figure 9, et
la figure 12 représente un circuit générateur de signaux selon une variante compatible avec le circuit de commande représenté sur la figure 5.

Dans la suite de la présente description, les touches conformes à l'invention seront référencées TAR ce qui correspond aux abréviations de l'expression "TOUCHE AUTCt5ATIQUEMENT RE2G3BDAliLE".

Par ailleurs, dans la suite de la description, on évoquera des matrices d'éléments électro-optiques comprenant des segments de cristaux liquides sans que cette disposition soit limitative. Les segments à cristaux liquides pourront être remplacés par d'autres moyens fonctionnellement équivalents, tels que par exemple des éléments dits à plasma.

On va dans un premier temps décrire la structure de la touche TAR représentée sur la figure 1.

D'une façon générale, cette touche se compose d'un cabo chon 10 logeant un afficheur AFF et un circuit de commande COM associé, monté sur un piston 40 et libre de déplacement par rapport à un corps 50 logeant des éléments de contact électriques de la touche.

Plus précisément, le cabochon qui est adapté pour assurer l'assemiblage de l'afficheur AFF et de son circuit de caroenande COM est composé d'une jupe 12 sur laquelle s'emboîtent d'une part un socle 11, du côté du corps 50, d'autre part un hublot transparent 13 du côté opposé.

La structure de l'afficheur AFF qui comprend une matrice de segments à cristaux liquides, ainsi que la structure du circuit de canande OOM associé, seront décrites plus en détail par la suite.

On notera cependant que les supports 24 et 16 de l'afficheur
AFF et du circuit de amande COM, vus en sections transversales sur les figures 1 et 2, sont généralement plans et s'étendent sensiblement perpendiculairement à l'axe du piston 40, c' est-à-dire sensiblement parallèlement au hublot 13 et perpendiculairement aux plans des figures 1 et 2. L'afficheur AFF est disposé à proximité du hublot 13 à l'intérieur de la jupe 12 de telle sorte que l'opérateur puisse aisément observer la matrice de segments à cristaux liquides à travers le hublot.

Le socle 11 du cabochon est munl d'une bride 14 du côté du corps 50 et d'une ouverture centrale 15 au niveau desquelles le socle est assemblé sur l'extrémité supérieure au piston 40.

Le circuit de commande COM est formé avantageusement d'une pastille de circuit intégré reportée sur un substrat support 16 en céramique sérigraphiée selon des techniques classiques.
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, la liaison électrique entre le circuit de commande COM et l'afficheur associé AFF est réalisée à l'aide de deux connecteurs à base d'élastomère, référencés 17 et 18 sur la figure 1. Plus précisément, de tels connecteurs 17 et 18 sont formés d'un empilement d'éléments flexibles de contact stratifiés en caoutchouc silicone, alternativement conducteurs et non conducteurs. De tels connecteurs sont disp#nibles dans le commerce, et leur structure ne sera pas décrite plus en détail par la suite.

Ces connecteurs 17, 18 sont interposés entre le support 24 de l'afficheur AFF et le substrat céramique 17 qui s'étendent sensiblement parallèlement au hublot 13 et reposent contre des épaulements respectifs 19, 20 dirigés vers le corps 50. La forme et la position de ces épaulements 19, 20 sont adaptées d'une part pour assurer un positionnement correct du support 24 d'afficheur AFF et du substrat 16 portant le circuit de commande COM, d'autre part un écrasement correct des connecteurs 17 et 18 apte à assurer une liaison électrique satisfaisante entre l'afficheur AFF et le circuit de commande COM associé.

Par ailleurs, le socle 11 repose au niveau de sa périphérie contre une surface d'appui 21 prévue sur la jupe 12 en direction du hublot 13, tandis que des éléments élastiques 26, 27, formés par exemple de deux profilés en caoutchouc de section carrée, sont intercalés entre le substrat céramique 16 et le socle 11 afin de plaquer ce substrat contre l'épaulement 20 pour assurer ainsi le maintien mécanique du support 24 d'afficheur AFF et du substrat 16, et pour garantir la liaison entre ceuxci grâce à un écrasement approprié des connecteurs 17, 18.

De façon avantageuse, le hublot 13 est assemblé sur l'extrémité de la jupe 12 opposée au corps 50 de telle sorte que le hublot soit aisément interchangeable. Ainsi, lorsque le cas échéant, le hublot présente une usure trop importante influant sur la lisibilité de l'afficheur, il peut facilement être remplacé.

La liaison électrique entre le circuit de commande
COM disposé sur le substrat céramique 16 et le circuit proprement dit du clavier représenté sur les figures 9,10 et 12 est réalisée à l'aide de fils souples 22 et de broches 23.

Avantageusement, les fils souples 22 traversent de façon étanche le socle 11 du cabochon.

On distingue ainsi cinq fils souples 22 sur les figures 1 et 2. Bien entendu, cinq broches 23 associées sont également prévues. Deux de ces fils sont adaptés pour assurer l'alimentation du circuit de commande COM. Les trois autres fils sont adaptés, comme cela apparaîtra à la lecture de la description qui suit, pour transmettre respectivement au circuit de commande CON des signaux de commande DATA, des signaux d'horloges CKL et des signaux de cadencement
CAD.

On notera en particulier que grâce à la disposition qui vient d'être décrite, l'afficheur AFF et le circuit de commande CON sont logés dans une chambre étanche ce qui permet Se garantir une bonne fiabilité et de limiter
les opérations de maintenance nécessaires.

On remarquera également que si les formes intérieures de la jupe 12 sont adaptées pour supporter convenablement l'afficheur AFF et le substrat céramique du circuit de commande COM,les formes extérieures de cette jupe sont semblables à celles d'un cabochon classique et peuvent le cas échéant faire l'objet de diverses modifications si nécessaire.

De ce fait, on ueut aisément adapter le socle 11 de façon à rendre le cabochon compatible avec des corps de touches50 classiques de claviers, présentant généralement un pas de 19,05 mm dans le cas de claviers pour application informatique.

On aperçoit sur la figure 1 que les broches 23 électriquement conductrices utilisées pour l'alimentation et l'excitation du circuit de commande COM traversent le fond 51 du corps 50 et pénètrentxdans un support de broches 52 logé dans le corps 50. De même, les fils souples 22 reliés au circuit de commande COM pénètrent dans le support 52. Ce dernier est formé d'un boîtier présentant une cavité au niveau de laquelle les fils souples 22 et les broches 23 sont reliés respectivemeni à l'aide de tout moyen classique approprie. Pour faciliter l'établissement de ces liaisons la cavité précitée débouche à l'extérieur du support 52. Cette cavité est obturée après l'établissement des contacts à l'aide d'une résine 53 électriquement isolante.

Le piston 40 est guidé en translation perpendiculairement au fond 51 du corps par des structures à complément de formes prévues sur le corps 50 d'une part, sur le piston 40 d'autre part. Ces structures sont susceptibles de nombreuses variantes et ne seront pas décrites en détail par la suite.

Un resscrt 54 engagé sur un ergot 55 solidaire du fond 51 et en saillie vers l'intérieur du corps 50, coaxialement au piston 40 et en appui contre le fond d'un alésage borgne interne 41 lu piston rappelle le piston 40 et le cabochon 10 en position de repos tels que représentés sur la figure 1.

Ledit alésage interne 41 du piston 40 loge également un aimant 42 adapté pour fermer les contacts d'une-ampoule dite"relais REED" schématiquement représenté en 56 sur la figure 1, lorsque le cabochon 10 est déplacé vers le corps 50 par actionnement de l'opérateur induisant une compression du ressort 54. Les contacts du relais 56 sont reliés à des broches 57 schématiquement représentées sur la figure 1, et traversant le fond 51 du corps 50.

L'information disponible au niveau des broches 57 est utilisée par un circuit de codage intégré au clavier (représenté sur la figure 10) pour identifier l'actionnement dû à l'opérateur, comme cela sera décrit plus en détail par la suite.

La structure du corps 50, des liaisons entre les fils souples 22 et les broches 23, de l'interrupteur 56 sensible à l'actionnement de la touche par l'opérateur sont bien entendu susceptibles de nombreuses modifications et/ou d'adaptations.

La touche TAR représentée sur la figure 2 ne diffère de celle représentée sur la figure 1 que par le mode de réalisation des liaisons électriques entre la matrice de segments à cristaux liquides AFF et le circuit de commande COM. La touche TAR représentée sur la figure 2 ne sera donc pas décrite en détail, les éléments de cette touche identiques à ceux de la figure 1 portant les mêmes références.

Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2 des liaisons électriques directes sont établies entre l'affichage AFF et le circuit de commande
COM.

De préférence, ces liaisons électriques sont établies par câblage avec applications d'ultrasons, de conducteurs électriques,par exemple de fils d'aluminium de 25 pm. Pour cela, les éléments conducteurs de l'affichage AFF sont avantageusement dorés à l'aide d'un maté riaucompatible pour un tel câblage.

Comme cela est représenté sur la figure 2, une liaison directe étant établie entre la matrice de segments à cristaux liquides AFF et le circuit de commande COM, les supports respectifs de ceux-ci, 24 et 16, sont collés l'un à l'autre. Bien entendu, là encore, les supports 24 et 16 s'étendent parallèlement au hublot, l'afficheur AFF étant adjacent à celui-ci.

Par ailleurs, à la différence du mode de réalisation représenté sur la figure i, la jupe 12 représentée sur la figure 2 ne comporte qu'un épaulement 1S dirigé vers le corps 50 et proche du hublot 13 (ltépaule- ment 20 précité est supprimé).

Le support 24 d'afficheur AFF est collé sur cet épaulement 19 Se la jupe du cabochon qui lui sert d'appui.

De plus, afin de garantir un maintien et une protection efficaces de la matrice de segments à cristaux liquides AFF, du circuit de commande COM et de leurs supports respectifs 24 et 16, le cabochon 10 est au moins partiellement rempli d'une résine électriquement isolante 25, telle qu'une résine époxy.

Comme cela est représenté sur les figures 3 et 4, l'afficheur AFF est constitué d'une matrice de segments à cristaux liquides référencée irsividuellement LCD et dont les plages de connexions sont référencées 26. La Demanderesse a obtenu des résultats tout à fait satisfaisants avec une matrice rectangulaire de 16 lignes x 16 colonnes de segments à cristaux liquides LCD du type réflectif couvrant une plage totale de 9,6 mm x 7,2 mm. On rappellera qu'un afficheur à cristaux liquides de type réflectif comprend d'une façon générale deux polariseurs croisés entre lesquels sont disposées deux plaques de verre munies d'électrodes transparentes et enfermant un matériau cristal liquide , nématique en hélice, un réflecteur entant disposé sur l'cYté- rieur du polariseur de sortie.

Pour cela, chaque segment LCD se présentait sous la forme d'un rectangle de 0,55 mm x 0,4 mm, l'intervalle entre deux segments étant de 0,05 mm. La Demanderesse a en effet vérifié que ces paramètres permettaient d'obtenir une très bonne définition des inscriptions d'identification.

Une plage de connexion 26 est associée à chaque ligne et à chaque colonne de segments cristaux liquides LCD. Ainsi, dans un mode de réalisation retenu par la Demanderesse, 32 plages de connexions 26 mesurant chacune 1,2 mm x 0,5 mm sont disposées sur deux rangées parallèles au pas de 0,8 mm, de part et d'autre de la matrice AFF. La répartition des plages de connexions associées respectivement aux lignes et aux colonnes est réalisée selon un schéma préétabli visant notamment à minimiser la longueur des connexions. Les essais réalisés par la emande- resse avec une telle matrice de segments à cristaux liquides intégrée dans une touche du type représenté sur la figure 1, à l'aide de connecteurs 17, 18 en élastomère de section 1 mm x 2,54 mm ont donné pleinement satisfaction.

En considérant un repère orthonormé xyz schématiquement représenté sur la figure 3, dont les axes xy définissent un plan parallèle aux électrodes de commande des éléments à cristaux liquides LCD et l'axe z est normal à ce plan, on définit généralement la plage d'observation possible de l'afficheur à cristaux liquides de type réflectif par deux angles tet et considérés par rapport à l'axe z et contenus respectivement dans les plans xz et yz.

Avantageusement, selon l'invention, on détermine une plage d'observation non symétrique par rapport à l'axe z pour tenir copte de la position moyenne habituelle de l'opérateur par rapport au clavier, telle que
- 300 4 w 4 + 300 et - 100 4 W 4 + 400 (le sens des angles est con- sidéré en référence au repère orthonormé représenté sur la figure 3 en prenant l'axe z pour origine).

Cependant, selon l'invention, il est prévu sur le clavier un organe du type potentiomètre; pour le réglage de la tension d'alimentation des segments à cristaux liquides
LCD. Ce réglage est adapté pour obtenir un contraste optimum lors de l'observation. On sait en effet que le contraste varie en particulier avec la température 5 et l'angle d'observation t et ,et que pour une valeur donnée de ces paramètres, le contraste optimum est obtenu pour une valeur donnée correspondante de la tension d'alimentation. Ainsi, l'organe de réglage précité permet d'optimiser la lisibilité du clavier en fonction d'une part de la température ambiante, d'autre part en fonction de la position de l'opérateur, position qui bien entendu est susceptible de varier d'un opérateur à l'autre.

A titre d'exemple, la valeur typique de la tension d'alimentation des segments à cristaux liquides LCD pour une température e de 250 et un point d'observation tel que H = 0 et W = 250 est de il volts.

On va maintenant décrire la structure du circuit de commande COM représenté sur la figure 5, adaptée pour assurer la commande de l'affichage de la matrice de segments à cristaux liquides AFF précédemment décrite.

Pour simplifier la description, on adoptera des références identiques pour désigner les entrées des blocs fonctionnels, ainsi que les signaux appliqués sur celles-ci.

Le circuit de ccmmande COM représenté sur la figure 5 comprend un registre d'entrée à décalage REG 1 d'une capacité de 256 bits permettant de stocker la totalité des informations relatives à l'affichage d'une inscription d'identification ou figure, c'est-à-dire définissant 1 'état "éteint" ou "allumé" de chacun des segments à cristaux liquides LCD de la matrice 16 lignes x 16 colonnes.

Les informations sont introduites en mode série sur l'entrée du registre REG 1 référencée DATA au rythme d'impulsions d'horloges appliquées sur l'entrée CKL du registre. On introduit ainsi successivement les informations relatives aux 16 lignes de la matrice de segments
LCD, à raison de 16 bits d'informations (correspondant à chacune des 16 colonnes) pour chacune de ces lignes, comme cela est schématiquement représenté sur la figure 5 sous forme de 16 blocs référencés respectivement L16 à Li.

Les 256 sorties du registre à décalage REG1, groupées par sous-ensembles de 16 attaquent un sélecteur de lignes SEL à 256 entrées principales / 16 sorties.

Par ailleurs, les 16 sorties Q1 à Q16 d'un compteur par 16 COMP1 sont reliées respectivement aux 16 entrées de sélection du sélecteur SEL.

Comme cela est représenté sur les quatre dernières lignes iu chronogramme de la figure 6, les sorties
Q1 à Q16 du compteur COMP1 passent tour à tour à l'état logique 1 au rythme des impulsions de cadencement appliquées sur l'entrée CAD du compteur COMP1. Plus précisément, les sorties Q1 à Q16 du compteur COMP1 passent au niveau logique 1 lors d'un front ascendant d'une impulsion du signal de cadencement CAD et repassent à l'état logique
O lors du front ascendant de l'impulsion suivante du signal de cadencement CAD en synchronisation avec le passage à l'état logique 1 de la sortie suivante du compteur
Pour simplifier la représentation seules les sorties Q1, Q2 et Q3 ont été représentées sur la figure 6.

De plus, les 16 sorties du compteur COMPI commandent un étage de sortie-ligne référencé ETLIG dont les 16 sorties attaquent respectivement les électrodes de ligne de la matrice de segments à cristaux liquides LCD, tandis que les 16 sorties du sélecteur SEL commandent un étage de sortie-colonne référencé ETCOL dont les 16 sorties attaquent respectivement les électrodes de colonne de la matrice de segments à cristaux liquides Trn, Les sorties des étages ETIIG et ET@OL sont reliées aux plages de connexion 26.

Le signal de cadenceent CAD pamtian#e également les étages de sortie précités ETCOL et EILIG.

Le circuit de commende CoN représenté sur la figure 5 fonc tisonne comme suit.

Comme celaest représenté sur le chronogramme de la figure 6, et en particulier sur les deux premières lignes de celle-ci dans un pre mier t#t#s, les 256 bits de douées nécessaires pour la définition d'une inscription dlidentification sur une matrice de segments à cristaux liquides, sont introduits dans le registre d'entrée REG1 par l'entrée DATA, grâce à l'application de 256 impulsions d'horloge sur l'entrée CKL de ce registre. Au cours de ce transfert, la valeur du signal sur l'entrée CAD du compteur COMPI est indifférente.

Le chargement est réalisé comme cela a été évoqué précédemment en introduisant successivement les informations relatives aux 16 lignes à raison de 16 informations pour chacune de ces lignes. De ce fait, si i représente le numéro de ligne et j le numéro de colonne considéré, N, le numéro d'ordre du bit introduit dans le registre d'entrée
REG1 est défini par la relation N = 16 (i - 1)+ j.

Dans un second temps, on procède à l'affichage de la légende sur la matrice de segments à cristaux liquides. Pour cela, l'entrée CKL du registre REG 1 est bloquée à l'état logique "O".

Une première impulsion carrée appliquée sur l'entrée CAD du compteur COMPO fait passer la première sortie Q1 du compteur COMP1 à l'état logique 1. Le sélecteur de lignes SEL aiguille alors vers l'étage de sortie colonne ECCOL le groupe de 16 bits correspondant à la ligne sélectionnée par le compteur COMP1, tandis que l'étage de sortie ETLIG valide ladite ligne sélectionnée.

L'impulsion suivante du signal CAD provoque 1 'affichage de la ligne suivante et ainsi de suite.

Un exemple de signaux appliqués par les étages de sortie
ETLIG et ETCOL pour valider les lignes et colonnes de la matrice de segments à cristaux liquides LCD est représenté sur les quatrième et cinquième lignes du chronogramme de la figure 6 référencées respectivement sortie-ligne et sortie-colonne.

Le signal de validation de lignes représenté sur la quatrième ligne de la figure 6 en regard du créneau présent sur la sortie
Q1 du compteur COMP1 est composé d'un premier créneau carré (amplitude OVDD avec VDD correspondant à la tension d'alimentation du circuit de commande), négatif par rapport à la valeur moyenne (amplitude + 0,5 VDD) du signal au repos, suivi d'un second créneau carré positif (amplitude + VDD).

Le signal de validation de colonnes représenté sur la cir.quième ligne en regard du créneau présent sur la sortie Q1 du compteur COOP1 est composé quant à lui d'un créneau carré (amplitude + 0,68 VDD) positif par rapport à la valeur moyenne du signal (ampli- tude + 0,32 VDD), synchronisé avec les créneaux du signal de cadence- ment CAD. Un signal de non validation de colonnes par contre est CCEw posé d'un créneau positif (amplitude + 0,68 VDD) en apposition de phase par rapport au signal CAD carme représenté en regard du créneau présent sur la sortie Q2.

On remarquera que la coaaanae de la matrice de segments à cristaux liquides se fait ligne par ligne, et que la fréquence du balayage de celles-ci est déterminée par la fréquence du signal de cadencement CAD. Afin d'éviter des phénonènes de scintillement de la matrice, il est donc nécessaire de maintenir la fréquence de ce signal
CAD supérieure à 500 Hz pour un multiplexage sur 16 lignes ccxane cela a été précédemment décrit. Le rapport cyclique du signal CAD doit être de 50 % afin de garar.tir une durée maximum de l'afficheur.

La fréquence du signal d'horloge appliquée sur l'entrée
CKL doit être suffisamment grande pour que le temps de chargement des données paraisse relativement court à l'opérateur.

Par ailleurs, la valeur des potentiels appliqués par les étages de sortie ETLIG et EICOL aux électrodes des segments à cristaux liquides, sera aisément déterminée pour que les différences de potentiels appliqués entre ces électrodes soient compatibles avec la technologie des segments à cristaux liquides retenue et optimisées en fonction du taux de multiplexage choisi.Avec les valeurs indiquées précédemmant (potentiel appliqué aux électrodes de lignes variant entre + 0,5 VDD, OVDD et + VDD, potentiel appliqué aux électrodes de colonnes variant entre +0,32VDD et +0,68VDD) la différence de potentriel entre les électrodes de lignes et les électrodes de colonnes bascule entre - 0,68 VDD et +O,68vDD pour un segment validé, et entre + 0,18 VDD et - 0,18 VDD pour un segment non validé ccime représenté sur la sixième ligne de la figure 6. Cela conduit à une tension efficace pour un segment validé ("allumé") de 0,24 VDD et pour un segment non validé ("éteint") de O,1 9 VDD. Ces valeurs calculées pour un multiplexage sur 16 lignes sont bien entendu susceptibles d'être modifiées.

On va maintenant decrire la structure du circuit de carr mande CCM représenté sur la figure 7, qui est susceptible de remplacer celui précédemment décrit en regard de la figure 5.

Le circuit de catnande CCYYI représenté sur la figure 7 comprend un registre d'entrée à décalage REG2 à 32 bits dans lequel les informations adaptées pour la ccxrmande de la matrice de segments à cristaux liquides LCD à 16 lignes x 16 colonnes sont introduites, en mode série, par l'entrée DATA du registre, au ryime des impulsions d'horloge appliquées sur l'entrée CKL de celui-ci.

Ces informations sont introduites sous forme de mots de 32 bits, à raison de 16 bits pour les lignes et 16 bits pour les colonnes.

Le registre à décalage REG2 à 32 sorties attaque un registre tampon REG3 à 32 bits dans lequel les infor mations du registre REG2 sont transmises en parallèle lors de l'application d'un signal de commande sur l'entrée correspondante CHAR.

Les sorties du registre tampon REG3 réparties en deux groupes de 16 sont aiguillées respectivement vers des étages de sortie-ligne ETLIG et de sortie-colonne
ETCOL à 16 sorties chacun , similaires à ceux évoqués en regard de la figure 5, et attaquant les électrodes respectivement de ligne et colonne de la matrice de segments à cristaux liquides (plages de connexion 26).

Ces étages de sortie ETLIG et ETCOL sont alimentés par des générateurs de tension GEN générant des tensions de commande appropriées pour les segments à cristaux liquides LCD. Ces générateurs GEN n'ont pas été représentés séparément sur la figure 5, mais sont considérés comme étant intégrés aux étages ETCOL et ETLIG.

Les générateurs GEN sont eux-mêmes pilotés par un signal de cadencement CAD obtenu à la sortie du circuit de commande référencé CDE sur la figure 7.

Un tel signal de cadencement CAD peut être généré de diverses façons.

Selon une première variante, ce signal CAD est généré par un oscillateur pilote de fréquence réglable, intégré au circuit de commande CDE, la fréquence de l'oscillateur qui conditionne la fréquence de l'affichage peut par exemple être réglée par l'intermédiaire d'un réseau RC placé entre l'entrée CAD du circuit de commande
CDE et la masse de l'alimentation.

Dans un tel cas, le circuit de commande CDE génère à chaque cycle, c'est-à-dire, après balayage de toutes les lignes d'une matrice de segments à cristaux liquides, un signal sur sa sortie INTER signalant ainsi au circuit annexe qu'il requiert de nouvelles informations.

Si c'est le cas, la figure affichée sur la matrice est modifiée, par altèration des signaux de commande appliqués sur l'entrée DATA du registre d'entrée
REG2. Dans le cas contraire, l'affichage de l'inscription d'identification est réitéré de façon identique au cycle précédent.

Selon une seconde variante, le signal CAD est généré par un circuit annexe et est appliqué sur l'entrée
CAD du circuit de commande CDE par lequel il transite afin de piloter le registre tampon REG3 (signal CHAR) et les étages de sortie ETLIG et ETCOL ou les générateurs associés à ceux-ci.

La seconde variante précitée est retenue lorsque plusieurs matrices de segments à cristaux liquides peuvent être commandées simultanément.

Un tel circuit de commande pourra être formé d'un circuit type HLCD 0548 fabriqué par la Société #ES.

Le fonctionnement du circuit représenté sur la figure 7 est le suivant.

La visualisation d'une inscription d'identification sur la matrice de segments à cristaux liquides LCD est réalisée ligne par ligne, comme cela est représenté sur le chronogramme de la figure 8 sur lequel les deux premières lignes représentent les signaux appliqués respectivement aux entrées DATA et CKL du registre d'entrée REG2. Pour cela, le signal de commande appliqué sur l'entrée DATA est formé de mots de 32 bits transférés dans le registre REG2 au rythme des impulsions d'horloge appliquées sur l'entrée CKL de ce même registre, par groupe de 32.

Plus précisément, le balayage de la matrice de segments à cristaux liquides étant réalisé ligne par ligne, 16 mots de 32 bits sont appliqués sur l'entrée DATA du registre REG2 pour effectuer un balayage complet de la matrice. Puis le cycle est réitéré jusqu'à ce qu'une modification de l'ins- cription d'identification soit souhaitée.

Les 16 premiers bits de chaque mot définissent les potentiels appliqués aux électrodes de colonne, tandis que les 16 derniers bits de chaque mot définissent les potentiels appliqués aux électrodes de ligne. On comprendra aisément, de ce fait, que dans chaque mot, un seul des bits définissant les potentiels appliqués aux électrodes de ligne se trouve au niveau logique 1 à un instant donné.

Le transfert des bits d'information appliqués sur l'entrée DATA, dans le registre REG2, est réalisé à chaque front descendant des impulsions d'horloge CKL.

Par contre, le chargement du registre tampon REG3 a lieu à chaque front ascendant du signal CHAR correspondant le cas échéant au signal CAD . Ce front ascendant, comme représenté sur la troisième ligne de la figure 8, précède de préférence chaque groupe nouveau de 32 impulsions d'horloge.

La répartition des bits dans les mots de 32 bits appliqués sur l'entrée DATA du registre REG2 est réalisée d'une façon générale selon un code préétabli compatible avec la connexion des sorties du registre tampon REG3 et des entrées des étages de sortie STCO-. et ETLIG.

Par exemple, comme cela a été précédemment évoqué, chaque mot de 32 bits peut être composé tout d'abord de 16 bits de validation ou non validation de colonne en commen çant par la colonne 1, jusqu'à la colonne 16, puis de 16 bits de validation de la ligne 16 jusqu'à la ligne 1.

Par ailleurs, le codage de chaque mot dépend des circuits logiques disposés en amont par exemple, de façon avantageuse, on peut déterminer la validation d'une ligne et/ou d'une colonne par un bit correspondant de niveau logique 1.

Là encore, la fréquence de balayage des lignes de la matrice de segments à cristaux liquides étant déterminée par le signal CHAR ou CAD il est nécessaire, afin d'éviter des phénomènes de scintillement de l'affichage de maintenir la fréquence de ce signal supérieure à 500 Hz pour un multiplexage sur 16 lignes. De plus, le rapport cyclique de ce signal sera de 50 % pour garantir une durée maximum de l'afficheur.

En outre, la fréquence du signal d'horloge CKL commandant le transfert dans le registre d'entrée REG2 est nécessairement supérieure à 32 fois la fréquence du signal de commande CHAR, ce qui conduit à adopter une fréquence minimum de 16 KHz pour le signal d'horloge CKL.

Là encore, les formes et valeurs des potentiels des signaux appliqués sur les électrodes des segments à cristaux liquides par l'intermédiaire des générateurs
GEN et des étages de sortie ETLIG et ETCOL seront aisément déterminées par l'homme de l'art en fonction de la technologie et du taux de multiplexage retenus.

On va maintenant décrire la structure du clavier conforme à la présente invention en regard des figures 9 et 10.

D'une façon générale, le clavier conforme à la présente invention comprend un ensemble de touches TAR du type précité , ainsi qu'un circuit de codage COD et un circuit générateur de signaux GENSIG.

Sur la figure 9, on a représenté séparément deux touches TAR comprenant chacune une matrice AFF de segments à cristaux liquides, ainsi qu'un circuit de commande OOM associé, du type représenté sur la figure 7 précédemment décrite tle circuit générateur de signaux GENSIG représenté sur la figure 9 est adapté spécifiquement pour l'excitation du circuit de roI#nande représenté sur la figure 7).

Par ailleurs, on a représenté sur la figure 10 sous forme d'un cadre en traits interrompus référencé 56 s ensemble des moyens électriques ou contacts des touches, sensibles à l'actionnement par un opérateur. Comme cela est représenté schématiquement sur la figure 10, ces contacts sont répartis sous forme d'une matrice de lignes et colonnes.

Le cas échéant, le clavier peut comporter des touches classiques, dépourvussde matrices de segments à cristaux liquides, mais comportant bien entendu un contact sensible à l'actionnement de la touche. De ce fait, la matrice de contact 56' peut comporter un nombre de contacts supérieur au nombre de touches TAR comportant des matrices de segments à cristaux liquides.

La description détaillée qui va suivre se rapporte à un clavier composé de 90 touches dont 64 touches de type TAR et 26 touches classiques dont les contacts 56 sont normalement ouverts.

De ce fait, la matrice de contacts 561 est une matrice de 90 contacts comprenant les 64 contacts des touches TAR et les 26 contacts des touches normales répartis sous forme d'une matrice de 10 lignes,9 colonnes référencées schématiquement l1 à 110 et cl à c9 sur la figure 10.

Bien entendu, ce mode de réalisation particulier ne peut pas être considéré comme limitatif, les circuits de codage COD et générateurs de signaux GENSIGseront aisément adaptés par l'homme de l'art pour la commande d'un nombre de touches différent.

D'autre part, sur la figure 9 et la figure 10, le nombre de bits des signaux transitant entre les blocs fonctionnels sera identifié par une barre oblique sur le trait symboîlsalit leslignesde conduction reliant ces blocs fonctionnels, et accompagné d'un chiffre égal au nombre de bits en question.

Le claver représenté schématiquement sur les figures 9 et 10 est adapté pour autoriser une sélection parmi quatre jeux de gravures et quatre tables principales de codes pour chacun des niveaux majuscule et minuscule à partir d'une commande de sélection référencée SEL-JEU sur les figures, c'est-à-dire une sélection parmi huit configurations possibles. En outre, le clavier comprend une touche référencée CL sur la figure 10 servant à gérer plusieurs états de claviers, ce qui autorise une sélection parmi seize tables élémentaires de codes,à raison de deux tables pour chaque jeu de gravures. La touche référencée SH permet de sélectionner le niveau majuscule# lorsqu'elle est actionnée, le niveau minuscule étant retenu au repos.

La touche CL permet de gérer l'état contrôle pour le clavier, dans lequel chacune des touches possède une fonction propre.

La sélection de l'un des jeux de gravures et de codes peut être faite à l'initialisation ou en cours de frappe par l'opérateur, ou un automate contrôlant le clavier.

Chacun des quatre jeux de gravures susceptibles d'être sélectionnés grâce à la commande de sélection SEL-JEU, se compose de 64 gravures de 16 x 16 points chacune pour le niveau
minuscule, 64 gravures de 16 x 16 points chacune pour le niveau
majuscule.

Chacune des quatre tables principales de codes, associées aux jeux de gravures, susceptibles d'être sélectionnées grâce à la commande de sélection SEL-JEU se compose d'une première table élémentaire de 128 octets, dont 90
seulement sont utilisés, qui indiquent les octets, en
code normalisé, correspondant à l'enfoncement d'une
touche pour le niveau minuscule, d'une seconde table élémentaire de 128 octets, dont 90
seulement sont utilisés, pour le niveau majuscule,
d'une troisième table élémentaire de 128 octets, dont
90 seulement sont utilisés, pour l'état :contrôle
minuscule", et d'une quatrième table élémentaire de 128 octets, dont
90 sont utilisés, pour l'état : "contrôle majuscule".

Les informations représentatives des jeux de gravures sont stockées dans une mémoire MEM1 du générateur de signaux GENSIG (figure 9), tandis que les informations représentatives des octets de tables de codes sont stockées dans une mémoire référencée MEM2 du circuit de codage COD (figure 10).

Le jeu de gravure et la table principale de code étant sélectionnés, le clavier peut se présenter sous quatre états différents.

La touche SH permet de choisir entre les niveaux majuscule et minuscule, tandis que la touche CL permet de valider ou non l'état contrôle pour chacun de ces niveaux.

Lorsque les touches SH et CL ne sont pas actionnées, le niveau des minuscules est sélectionné. Les gravures minuscules s'affichent alors sur les 64 touches
TAR et la table de code minuscule de la mémoire MEM2 est activée.

Lorsque la touche SH est actionnée et la touche
CL non actionnée, le niveau majuscule est sélectionné. Les gravures majuscules s'affichent alors sur les 64 touches
TAR et la table de code majuscule de la mémoire MEM2 est activée.

Lorsque la touche SH n'est pas actionnée mais la touche CL actionnée, l'état contrôle minuscule est sélectionné. Les gravures minuscules s'affichent alors sur les 64 touches TAR et la table de code contrôle minuscule de la mémoire MEM2 est activée.

Lorsque les touches SH et CL sont toutes deux actionnées, l'état contrôle majuscule est sélectionnd.

Les gravures majuscules s'affichent alors sur les 64 touches TAR et la table de code contrôle majuscule de la mémoire MEM2 est activée.

On va dans un premier temps décrire la structure du circuit générateur de signaux GENSIG représenté sur la figure 9.

Ce circuit GENSIG est relié aux différents circuits de commande associés respectivement aux matrices de chaque touche, et adapté pour générer des signaux de commande DATA appliqués aux électrodes de la matrice AFF des segments à cristaux liquides pour la visualisation d'une inscription d'identification associée à chaque touche
TAR sélectionnée dans un jeu d'inscriptions d'identification choisi en fonction de la configuration retenue.

La mémoire MEM1 est organisée en mots de 16 bits et possède une capacité totale de 8 jeux de 64 gravures (4 jeux principaux comprenant chacun un niveau majuscule et un niveau minuscule), chaque gravure étant composée de 16 mots de 16 bits soit un total de 16 x 64 x 8 = 8 k mots de 16 bits. Les signaux SEL-JEU et
M/m représentatif de l'état de la touche SH permettent de sélectionner un jeu de 64 gravures parmi 8 dans la mémoire
MEM1.

L'adressage d'un mot contenu dans la mémoire
MEM1 est opéré à raison de 2 bits pour la sélection du jeu principal à l'aide du signal SEL-JEU, d'un bit pour la sélection majuscule/minuscule à l'aide du signal M/m, de 6 bits pour la sélection d'une touche à l'aide d'un signal
TOU, et de 4 bits pour la sélection d'une ligne à l'aide d'un signal LIG. Le processus de génération des signaux
M/m, TOU et LIG sera décrit par la suite.

La mémoire MEM1 peut être formée par exemple de mémoire EPROM du type 2564 réalisé par la Société
TEXAS INSTRUMENTS ayant une capacité unitaire de 8 k mots de 8 bits.

Les signaux de commande DATA déterminant les potentiels des électrodes de la matrice pour commander l'affichage d'une inscription d'identification sont formés de mots de 32 bits, comme cela a été expliqué en regard des figures 7 et 8. Chacun de ces mots se décompose en un premier groupe de 16 bits prélevés dans la mémoire MEM1 déterminant les potentiels des électrodes de colonne et d'un second groupe de 16 bits générés par un démultiplexeur
DEM1 selon un processus qui sera décrit par la suite pour déterminer les potentiels des électrodes de ligne. Les informations prélevées dans la mémoire MEM1, à une adresse spécifique associée à chaque ligne desdites matrices, sont chargées en parallèle dans un registre à décalage
REG4 à 32 bits, à chargement parallèle et à sortie série.

16 entrées du registre REG4 sont utilisées pour cela. Les niveaux des 16 autres entrées du registre REG4 sont déterminés par un démultiplexeur DEM1 pour définir le second groupe de 16 bits. Un tel registre peut être formé par exemple du circuit référencé 74166 réalisé par la Société
TEXAS INSTRUMENTS. De là, les signaux de commande DATA sont transférés en mode série vers les circuits de commande
COM.

On notera que les signaux DATA sont communs à toutes les touches TAR. Il en est de même des signaux de cadencement CAD p-écités qui sont délivrés par le générateur de signaux GENSIG. Par contre, chaque touche TAR est différenciée par un signal d'horloge propre CKL généré par le circuit GENSIG et adapté pour assurer le transfert des signaux de commande dans le registre d'entrée des circuits de commande COM.

Pour cela, on utilise un démultiplexeur référencé DEM2 à une entrée et 64 sorties S à s définissant 64
1 64 sorties d'horloge, une pour chaque touche TAR, qui sont successivement actives.

Les signaux présents sur les sorties S1 à S3 sont représentés sur les lignes 3, 4 et 5 de la figure 11.

Le circuit GENSIG comprend également une horloge
HOR (1 ère ligne figure 11) qui attaque d'une part le démultiplexeur# DEM2, d'autre part un compteur par 32 CMPT1, ainsi que le registre REG4.

Le compteur CMPT1 définit en sortie, après chaque groupe de 32 impulsions d'horloge, un créneau correspondant au signal de cadencement CAD (2ème ligne figure 11) précité appliqué en commun aux différents circuits de commande des touches TAR, pour assurer le transfert des signaux de commande du registre d'entrée REG2 dans le registre tampon REG et déterminer la fréquence d'affichage.

La sortie du compteur CMPT1 attaque également le registre REG4 et un compteur par 64 CMPT2 incrémenté d'un pas à chaque émission d'un créneau en sortie du compteur CMPT1. Le compteur CMPT2 à 6 sorties génère un signal TOU de sélection de touches à 6 bits, qui est appliqué d'une part à la mémoire MEM1, pour l'adressage de celle-ci, et d'autre part au démultiplexeur DEM2 pour valider l'une des 64 sorties de celui-ci et distribuer le
signal d'horloge (1ère ligne figure 11) au circuit de
commande COM associé, comme cela est représenté sur les
lignes 3, 4 et 5, de la figure 11 pour les sorties S1,
S2 etS3 du démultiplexeur DEM2.

On remarquera que le front ascendant des
créneaux du signal CAD précède toujours le front descen
dant de la première impulsion d'horloge de chaque groupe
apparaissant en sortie du démultiplexeur afin de garantir
un fonctionnement correct du circuit de commande.

Une sortie du compteur CMPT2 évoluant après 64
impulsions de comptage émanant du compteur CMPT1, c'est-à
dire après qu'une ligne de chacune des 64 touches ait été
balayée, attaque un compteur par 16 CMPT3 à 4 sorties qui
a pour but de sélectionner une ligne de chaque matrice de
segments à cristaux liquides parmi 16.

Le compteur CMPT3 génère en sortie un signal
LIG correspondant de 4 bits, appliqué à la mémoire MEM1
pour l'adressage de celle-ci. Les 4 sorties de ce compteur
CMPT3 sont démultiplexées par un démultiplexeur DEMI à
4 entrées /16 sorties quitransforr, la sortie du compteur
CMPT3 en un signal de 16 bits (1 actif parmi 16 correspondant à la ligne validée) qui est chargé dans le registre
à décalage REG4. Les signaux présents sur 3 des sorties du démultiplexeur DEM1 sont représentés sur les lignes 7, 8 et 9 de la figure 11. Ainsi, 16 entrées de ce registre REG4 sont reliées aux sorties du démultiplexeur DEMI, tandis que les 16 autres entrées du registre REG4 sont reliées aux 16 sorties de la mémoire MEM1. Chacun des compteurs CMPT1,
CMPT2 et CMPT3 précités peut être réalisé à l'aide d'un circuit référencé 74161, conçu par la Société TEXAS INSTRUMENTS.

Les démultiplexeurs DEM1 et DEM2 peuvent être réalisés quant à eux à l'aide des circuits référencés 74138 et 74154 réalisés par la Société TEXAS INSTRUMENTS.

On comprend aisément à la lecture de la description qui précède que le balayage des matrices de segments à cristaux liquides est réalisé en commandant dans un premier temps la première ligne de chaque touche TAR, en validant successivement chacune des sorties du démultiplexeur DEM2, puis dans un deuxième temps la deuxième ligne de chaque touche TAR jusqu'à la seizième ligne de chaque touche.

En utilisant une horloge dont la fréquence de base égale 1 MHz, le cycle complet de balayage des matrices
AFF à cristaux liquides est réalisé 30,5 fois par seconde, soit avec une période de 32,8 ms.

On va maintenant décrire la structure du circuit
de codage COD représenté sur la figure 10.

Ce circuit comprend d'une part un convertisseur
CONV, par exemple du type AY-5-3600 commercialisé par la
Général Electric , et la mémoire MEM2 précitée.

Le circuit convertisseur CONV est adapté pour
gérer la matrice de 90 touches 56', ainsi que les deux
touches de motion CH et CL précédemment évoquées.

Le circuit convertisseur CONV attaqué par les
lignes li à 110 et les colonnes cl à c9 de la matrice
de contacts55', ainsi que par les touches SH et CL
examine d'une façon continue et séquentielle chaque
intersection de la matrice 56'. Dès que le convertisseur
CONV détecte un contact fermé, ce circuit présente sur
sa sortie un signal de 9 bits indiquant sur 7 bits NUM
appliqué s à la mémoire MEM2 la position où il a détecté
un contact fermé dans la matrice 56', et sur 2 bits des
signaux référencés M/m et CNTL représentant respectivement
l'état des touches SH et CL, c'est-à-dire indiquant si
le niveau majuscule ou minuscule a été requis, ou encore
si un état contrôle est sélectionné.

Les signaux M/m et CNTL sont de même appliqués à la mémoire MEM2. Par ailleurs, le signal M/m est appliqué à la mémoire MEM1 du circuit GENSIG représenté sur la figure 9.

Après détection d'un contact fermé de la matrice 56', le circuit convertisseur CONV engendre également une impulsion référencée DRY sur la figure 10, pour indiquer la validité de données présentées. Le signal
DRY est donc une impulsion qui apparaît à chaque fermeture d'un contact dans la matrice 56'. D'autre part, un signal
AKD est rendu actif en sortie du convertisseur CONV tant qu'il y a au moins un contact fermé dans la matrice 56'.

Les 9 bits fournis par le circuit convertisseur
CONV et appliqués à la mémoire MEM2 permettent de sélectionner l'octet correspondant à l'enfoncement de la touche qui vient d'être effectué. La mémoire MEM2 commandée également par la sélection de jeux SEL-JEU est organisée en mots de 8 bits et à une capacité totale de 16 tables de 128 octets (90 seulement sont adressés par le circuit convertisseur CONV) soit un total de 2 k mots de 8 bits.

Une telle mémoire MEM2 pourra être réalisée par exemple à l'aide de mémoires EPROM du type 2716 réalisé par la
Société TEXAS INSTRUMENTS avec une capacité de 2 k mots de 8 bits.

Comme cela apparaît à l'examen de la figure 10 l'adressage d'un mot de la mémoire MEM2 se fait à raisin de 2 bits pour la sélection du jeu grâce au signal SEL-JEU, 1 bit pour la sélection majuscule minuscule à l'aide du signal M/m, 1 bit pour la sélection de la touche contrôle à l'aide du signal CNTL, et 7 bits pour la sélection de la touche à l'aide du signal généré en sortie du convertisseur
CONV.

Ainsi, le circuit convertisseur CONV constitue un organe d'adressage intercalé entre les contacts 56' des touches sensibles à un actionnement et la mémoire MEM2, pour définir à la suite de l'actionnement de chaque touche un signal d'adresse correspondant et provoquer l'émission à la sortie de la mémoire MEM2 d'un code associé représentatif de l'actionnement de cette touche, stocké dans la mémoire à une adresse spécifique donnée.

On va maintenant décrire la structure du circuit générateur de signaux GENSIG représenté sur la figure 12.

Le circuit générateur de signaux est adapté pour coopérer avec des touches TAR comportant des circuits de commande COM du type représenté sur la figure 5, en étant associé à un circuit de codage COD du type représenté sur la figure 10.

Les circuits générateurs de signaux représentés sur les figures 9 et 12 possèdent de nombreux éléments similaires.

On reconnaît sur la figure 12 une mémoire de données MEM3 analogue à la mémoire MEM1 précitée. La mémoire MEM3 est organisée en mots de 16 bits et possède une capacité de 8 jeux de 64 gravures (pour 64 touches
TAR), chaque gravure étant composée de 16 mots de 16 bits.

Les signaux SEL - JEU (2 bits) et M /m (1 bit) permettent de sélectionner un jeu de 64 gravures parmi 8 dans la mémoire MEM3.

Les 16 sorties de la mémoire MEM3 sont reliées à un registre à décalage REG 5 à 16 entrées parallèles et à sortie série.

La sortie du registre à décalage REG5, sur laquelle apparaissent les signaux DATA, attaque, en commun toutes les touches TAR.

Le chargement du registre REG5 est commandé par la sortie d'un compteur CMPT4 tandis que le transfert, en mode série, des signaux DATA vers le circuit de commande
COM validé est commandé par une horloge HOR2.

L'horloge HOR2 attaque outre le registre REG5, le compteur CMPT4 précité et un démultiplexeur DEM3.

Le compteur CMPT4 est un compteur par 16. La sortie de ce compteur qui évolue après chaque groupe de 16 impulsions émanant de l'horloge HOR2 est reliée à l'entrée de commande d'incrémentation d'un compteur par 64 CMPT5.

Le compteur CMPT5 à 6 sorties génère un signal
TOU de sélection de touches à 6 bits qui est appliqué d'une part à la mémoire MEM3 pour l'adressage de celle-ci (de façon comparable à la mémoire MEM1 - figure 9) et d'autre part au démultiplexeur DEM3 pour valider l'une des 64 sorties de celui-ci et distribuer le signal d'horloge généré par l'horloge HOR2 au circuit de commande associé. Pour cela, les 64 sorties du démultiplexeur DEM3 sont reliées respectivement à chacune des entrées CKL des 64 circuits de commande COM.

Une sortie du compteur CMPT5 évoluant après 64 impulsions de comptage émanant du compteur CMPT4, c'està-dire après que les informations DATA correspondant à une ligne de chacune des 64 touches aient été introduites dans les registres REG1 associés, attaque un compteur
CMPT6 par 16 à 4 sorties qui émet, en sortie, un signal
LIG de 4 bits appliqué à la mémoire MEM3 pour sélectionner une ligne de chaque matrice parmi 16.

Lorsque le compteur par 16 CMPT6 a reçu 16 impulsions du compteur CMPT5, les informations DATA correspondant à la 16ème ligne de la 64ème touche ayant été transférées dans le registre REG1 associé, un signal FIN TRANS signifiant la fin du cycle de chargement des registres
REG1 est généré en sortie du compteur CMPT6 et appliqué à un circuit de contrôle CONT. Ce dernier provoque alors l'arrêt de l'horloge HOR2.

Par ailleurs, un signal de chargement CHRG est appliqué, lorsqu'un cycle de chargement des registres
REG1 est requis, par exemple à la suite d'une modification dans le choix de la configuration ou du jeu de gravures (Majuscule / minuscule), au circuit de contrôle
CONT, et aux compteurs CMPT4, CMPT5 et CMPT6, pour remettre ceux-ci à zéro, et valider l'horloge HOR2.

La fréquence du signal généré par cette dernière est déterminée de telle sorte que le cycle de chargement apparaisse court à l'operateur.

Enfin, une horloge auxiliaire HOR3 attaque en commun les 64 entrées CAD des circuits de commande. La fréquence de cette horloge est supérieure à 500 Hz afin d'éviter un scintillement de l'affichage sur la matrice.

Le fonctionnement du circuit GENSIG représenté sur la figure 12 est le suivant.

Comme cela a été évoqué en regard de la figure 5, la commande de l'affichage s'effectue en deux temps : tout d'abord un chargement du registre interne REG1 de chaque touche TAR, suivi d'un pilotage des afficheurs AFF à cristaux liquides pendant N cycles jusqu'à ce qu'un nouveau chargement soit requis.

Lorsqu'un tel chargement est nécessaire, l'opérateur (ou un automate contrôlant le clavier), après avoir sélectionné un jeu de gravures par actionnement des touches SH et SEL - JEU agit sur la commande CHRG.

Les compteurs CMPT4, CMPT5 et CMPT6 sont alors validés et l'horloge HOR2 activée. Le transfert des données de la mémoire MEM3 vers les 64 touches TAR s'effectue dans le même ordre que celui évoqué pour la figure 9 première ligne de chaque couche TAR, deuxième ligne de chaque touche TAR jusqu'à la seizième ligne de chaque touche TAR.

Une fois les données correspondant à la seizième ligne de la 64ème touche transférées de la mémoire MEM3 vers le registre REG1, le signal FIN TRANS agit sur le circuit de contrôle CONT provoquant l'arrêt de l'horloge HOR2, puisque le cycle de chargement est terminé. On se rappellera que pendant ce cycle la valeur des signaux appliqués sur l'entrée CAD des circuits de commande importe peu.

A la fin de ce cycle de chargement toutefois, les entrées CKL et DATA des circuits de commande passent à l'état zéro, l'horloge HOR3 pilote l'affichage jusqu'à ce qu'un nouveau chargement soit sollicité.

Bien entendu, la présente invention n' est #as limitée au mode de réalisation du clavier qui vient d'être décrit. Par exemple, le nombre de touches peut varier, les capacités des mémoires et compteurs étant modifiées en conséquence. Il en est de même du nombre d'éléments de la matrice d'affichage.

De même bien que selon l'exemple décrit il soit prévu 8 configurations de gravures et 16 tables de codes on peut envisager d'associer 1 configuration de gravures à chaque table de codes. Pour cela, on peut par exemple doubler la capacité de la mémoire MEM1 et utiliser le signal CNTL pour adresser cette mémoire afin de choisir pour chaque jeu de code entre un état contrôle ou non contrôle.

Enfin, on notera que les touches conformes à l'invention sont susceptibles d'être utilisées individuellement.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Touche de clavier du type comportant des moyens représentant une inscription d'identification et des moyens électriques sensibles à l'actionnement de la touche par un opérateur, caractérisée en ce que les moyens représentant une inscription comprennent une matrice (AFF) d'éléments électro-optiques (LCD) aptes à changer d'aspect en émettant un signal optique lorsqu'ils sont soumis à un signal de commande électrique adéquat, ladite matrice étant disposée dans la touche (10) pour être observée aisément par l'opérateur et associée à un circuit de commande (COM) relié aux électrodes des éléments électro-optiques (LCD) et adapté pour générer, en fonction d'une configuration sélectionnée (SEL-JEU), un ensemble de signaux de commande (DATA) aptent à commander la matrice (AFF) d'éléments électro-optiques pour la visualisation d'une inscription représentative de la fonction de la touche dans #adite configuration sélectionnée.

2. Touche de clavier selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matrice (AFF) d'éléments électrooptiques est formée de segments à cristaux liquides.

3. Touche de clavier selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la matrice (AFF) d'éléments électro-optiques (LCD) est disposée en dessous d'un hublot (13) transparent amovible.

4. Touche de clavier selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le circuit de commande (COM) générant des signaux de commande (DATA) appliqués aux électrodes des éléments électro-optiques (LCD) est disposé sous forme d'un circuit intégré sur un substrat (16) logé dans la touche (10).

5. Touche de clavier selon la revendication 4, caractérisée en ce que les liaisons électriques entre la matrice (AFF) d'éléments électro-optiques (LCD) et le circuit de commande (COM) sont réalisées par câblage, le substrat (16) étant ultérieurement collé sur le support (24) de la matrice (AFF) d'éléments électro-optiques (figure 2).

6. Touche de clavier selon la revendication 4, caractérisée en ce que les liaisons électriques entre la matrice (AFF) d'éléments électro-optiques (LCD) et le circuit de commande (COM) sont réalisées à l'aide d'interconnecteurs (17, 18) formés d'un empilement d'éléments flexibles de contact stratifiés en caoutchouc silicone, alternativement conducteurs et non conducteurs, insérés entre le support (24) de la matrice et le substrat

(16), ces éléments étant sollicités en ratproche- ment à l'aide d'organes élastiques (26, 27) (figure 1).

7. Touche de clavier selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le circuit de commande (COM) comprend un registre d'entrée (REG1 ; REG2) recevant des groupes de signaux de commande numériques (DATA) en mode série, générés par un circuit auxiliaire, au rythme d'impulsions d'horloge (CKL), et des étages de sortie générateurs de tension (ETCOL, ETLIG) sensibles aux signaux de commande et attaquant les électrodes de lignes et de colonnes de la matrice (AFF) d'éléments électro-optiques.

8. Touche de clavier selon la revendication 7, caractérisée en ce que la matrice (AFF) d'élémentsélectro-optiques étant une matrice à i lignes et j colonnes, le registre d'entrée (REG1) est un registre à décalage d'une capacité de i x j bits apte à stocker les signaux de commande numériques (DATA) sous forme de i mots de j bits, le registre (REG1) étant relié aux fi x j) entrées principales d'un sélecteur possédant par ailleurs i entrées de sélection et j sorties, dont les entrées de sélection sont reliées aux sorties d'un compteur (COMPO) et les sorties sont reliées aux entrées d'un étage de sortie (ETCOL) attaquant les électrodes de colonne de la matrice (AFF) tandis que les sorties du compteur (COMP1) qui est incrémenté par un signal de cadencement d'affichage (CAD) généré par un circuit auxiliaire, commandent un étage de sortie (ETLIG) attaquant les électrodes de ligne.

9. Touche de clavier selon la revendication 8, caractérisée en ce que le compteur (COMP1) possède i sorties validées tour à tour au rythme du signal de cadencement (CAD) de telle sorte que l'étage de sortie (ETLIG) attaquant les électrodes de ligne valident successivement chacune de celles-ci, tout en assurant, en synchronisme, pour chaque ligne, la commande de l'étage de sortie (ETCOL) attaquant les colonnes en fonction des informations contenues dans le registre à décalage (REG1). \

10.Clavier comprenant un ensemble de touches conformes à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre

un circuit de codage (COD) relié auxdits moyens élec

triques (56) de chaque touche sensibles à un actionne

ment et adapté pour générer un code représentatif de

l'actionnement de chaque touche sélectionné dans une

table de codes correspondant à une configuration

validée, ainsi

qu'un circuit générateur de signaux (GENSIG) relié aux

circuits de commande (COM) associés respectivement aux

matrices (AFF) de chaque touche (TAR) et adapté pour

générer des signaux (DATA) de commande des électrodes

de la matrice d'éléments , pour la visualisation d'une

inscription d'identification associée à chaque touche, sélectionnée dans un jeu d'inscriptions d'identification représentant ladite configuration validée.

11. Clavier selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit de codage (COD) comprend une mémoire (MEM2) stockant des tables de codes repré

sentatifs de l'actionnement respectif de chaque touche

dans chaque configuration, à des adresses spécifiques

associées et, un organe d'adressage (CONV) intercalé entre les moyens

électriques (56') des touches sensibles à un actionne

ment et la mémoire (56'), pour définir à la suite de

l'actionnement de chaque touche un signal d'adresse

correspondant et provoquer l'émission à la sortie de la

mémoire d'un code associé.

12. Clavier selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que le circuit générateur de signaux (GENSIG) définit des signaux de commande (DATA) déterminant les potentiels

des électrodes de chaque matrice (AFF) pour commander

l'affichage d'une inscription d'identification sélec

tionnée dans un jeu d'inscriptions d'identification

choisi, des signaux d'horloge (CKL) adaptés pour assurer le

transfert des signaux de commande (DATA) dans le registre

d'entrée (REG2) des circuits de commande (COM) et des signaux de cadencement (CAD) adaptés pour commander

les étages de sortie (ETLIG1 ETCOL) reliés aux électrodes

de la matrice en fonction des signaux de commande.

13. Clavier selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le circuit générateur de signaux (GENS,) comprend une mémoire de données (MEM1 ; MEM3) apte à stocker des

informations représentatives des signaux de commande

(DATA), une horloge de base (HOR ; HOR2) définissant des signaux

d'horloge (CKL) et une base de temps (CMPT1, CMPT2, CMPT3 ; HOR3) générant

des signaux de cadencement (CAD).

14. Clavier selon la revendication 13, caractérisé en ce que le circuit générateur de signaux (GENSIG) comprend un registre à décalage (REG4 ; REG5) intercalé entre la mémoire de données (MEM1 ; MEM3) et le registre d'entrée (REG2 ; REG1) des circuits de commande (COM).

15. Clavier selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que le circuit générateur de signaux (GENSIG) comprend un démultiplexeur (DEM2 ; DEM3) attaqué par l'horloge de base (HOR ; HOR2) et adapté pour appliquer les signaux d'horloge (CKL) aux circuits de commande (COM), le démultiplexeur qui possède un nombre de sorties égal au nombre de touches (TAR) munies d'une matrice d'éléments électro-optiques étant contrôlé par des organes diviseurs de fréquence (CMPT2 ; CMPTS) reliés à l'horloge de base.

16. Clavier selon la revendication 15, caractérisé en ce que les organes diviseurs de fréquences (CMPT2,

CMPT3 ; CMPT5, CMPT6) définissent des signaux d'adresse (TOU, LIG) appliqués à la mémoire de données (MEM7 ; MEM3).

17. Clavier selon l'une des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que les organes diviseurs de fréquences (CMPT1, CMPT2, CMPT3) forment la base de temps générant les signaux de cadencement (CAD).

18. Clavier selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que la base de temps est formée d'une horloge auxiliaire (HOR3).

19. Clavier selon l'une des revendications 10 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend un organe apte à régler la tension d'alimentation de la matrice (AFF) de segments à cristaux liquides (LCD).