FR2644257A1 - Membrane keyboard - Google Patents
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Abstract
Description
CLAVIER A HEkBRANE
La présente invention concerne un clavier à membrane. Ce type de dispositif permet de commander le fonctionnement d'un système informatique ou de tout autre appareil par la seule action du doigt de l'utilisateur. Il comporte une surface sur laquelle l'utilisateur déplace son doigt. La position du doigt reconnue par le dispositif, détermine le signal produit par le clavier à membrane et donc la commande effectuée.HEKBRANE KEYBOARD
The present invention relates to a membrane keyboard. This type of device makes it possible to control the operation of a computer system or any other device by the sole action of the user's finger. It has a surface on which the user moves his finger. The position of the finger recognized by the device determines the signal produced by the membrane keyboard and therefore the command carried out.
On connait des dispositifs de ce type qui comportent deux réseaux de conducteurs rectilignes parallèles, en nappe, ces deux réseaux étant approximativement perpendiculaires l'un à l'autre. L'utilisateur, lorsqu'il applique son doigt sur la surface du dispositif, met en contact deux conducteurs appartenant chacun à l'un des réseaux.Devices of this type are known which comprise two networks of parallel rectilinear conductors, in sheet form, these two networks being approximately perpendicular to one another. The user, when he applies his finger to the surface of the device, puts two conductors in contact, each belonging to one of the networks.
Différents moyens connus peuvent être mis en oeuvre pour déterminer les coordonnées du point de contact et produire par l'intermédiaire d'une unité de traitement l'action désirée en fonction de cette position.Various known means can be used to determine the coordinates of the contact point and produce, via a processing unit, the desired action as a function of this position.
La qualité d'un clavier à membrane dépend des moyens mis en oeuvre pour réaliser l'espacement des deux réseaux de conducteurs. En effet, en l'absence d'action extérieure telle que celle du doigt de l'utilisateur, aucun contact ne doit être réalisé entre ces deux réseaux, par contre le doigt de l'utilisateur doit établir un contact aussi longtemps qu'il reste appliqué sur la surface du dispositif.The quality of a membrane keyboard depends on the means used to achieve the spacing of the two networks of conductors. Indeed, in the absence of external action such as that of the user's finger, no contact must be made between these two networks, on the other hand the user's finger must establish contact as long as it remains applied to the surface of the device.
Il faut également souligner que les exigences de qualité sur chacun des composants du dispositif dépendent en grande partie de la définition exigée de ce clavier.It should also be noted that the quality requirements on each of the components of the device depend largely on the definition required of this keyboard.
Pour une dimension globale donnée du clavier, par exemple de l'ordre de vingt centimètres sur quatorze centimètres, la définition est le nombre de points de contact distincts permis par ce clavier.For a given overall dimension of the keyboard, for example of the order of twenty centimeters by fourteen centimeters, the definition is the number of distinct contact points allowed by this keyboard.
Les applications des claviers à membrane se multiplient Ils permettent de remplacer aussi bien les claviers traditionnels de type clavier de machine å écrire ou clavier d'ordinateur qui comportent un nombre de fonctions relativement limitées, que par ailleurs des dispositifs du type "souries" qui permettent de repérer la position d'un point dans un plan. Ce dernier type a d'application est actuellement considéré comme constituant un interface homme- machine particulièrement simple d'utilisation, permettant à l'utilisateur de se concentrer sur ses objectifs et "d'oublier1 la machine.The applications of membrane keyboards are multiplying They make it possible to replace both traditional keyboards of the typewriter keyboard type or computer keyboard which have a relatively limited number of functions, as well as devices of the "mouse" type which allow to locate the position of a point in a plane. This latter type of application is currently considered to constitute a particularly easy-to-use human-machine interface, allowing the user to focus on his objectives and "to forget" the machine.
Différents moyens d'espacement de réseaux de conducteurs ont jusqu'à présent été employés. Ces moyens d'espacement peuvent être constitués d'une feuille d'isolant percée d'ouvertures sensiblement circulaires au point de croisement des conducteurs des réseaux, ils peuvent également être constitués de points d'isolants formés par des polymères déposés sur l'un des supports des nappes conductrices. Ces points d'isolants sont soit régulièrement répartis soit répartis d'une manière aléatoire tel que cela a été récemment proposé.Various means of spacing conductor networks have so far been used. These spacing means may consist of an insulating sheet pierced with substantially circular openings at the point of crossing of the conductors of the networks, they may also consist of points of insulation formed by polymers deposited on one of the supports of conductive layers. These points of insulation are either regularly distributed or distributed in a random manner as has been recently proposed.
L'objet de la présente invention est la réalisation d'un clavier à membrane comportant deux réseaux de conducteurs rectilignes parallèles, ces deux réseaux étant approximativement perpendiculaires l'un à l'autre, le premier de ces réseaux étant porté par un support rigide ou souple mais collé sur un support rigide et le deuxième de ces réseaux étant porté par un support souple, des moyens d'espacement des deux réseaux conducteurs évitant leur mise en contact en l'absence d'une action extérieure et des moyens de traitement permettant de reconnaître le point de contact des réseaux produit par une action extérieure.The object of the present invention is the production of a membrane keyboard comprising two networks of parallel rectilinear conductors, these two networks being approximately perpendicular to one another, the first of these networks being carried by a rigid support or flexible but glued to a rigid support and the second of these networks being carried by a flexible support, means for spacing the two conductive networks avoiding their contacting in the absence of an external action and processing means making it possible to recognize the point of contact of the networks produced by an external action.
De préférence, l'ensemble présente une certaine transparence à la lumière.Preferably, the assembly has a certain transparency to light.
L'objet de la présente invention est de proposer un clavier de ce type de bonne qualité, fiable dans son fonctionnement et de fabrication simple.The object of the present invention is to provide a keyboard of this type of good quality, reliable in its operation and simple to manufacture.
A cet effet, les moyens d'espacement du clavier à membrane de l'invention comportent deux réseaux d'isolants rectilignes, continus et parallèles et chacun d'eux étant parallèle au réseau conducteur déposé sur l'autre support et intercalé dans celui-ci.To this end, the spacing means of the membrane keyboard of the invention comprise two networks of rectilinear, continuous and parallel insulators and each of them being parallel to the conductive network deposited on the other support and interposed therein. .
Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel clavier qui puisse avoir différents types de fonctionnement, permettant la détermination de la position du point de contact dans son plan et éventuellement la visualisation par l'utilisateur de différentes zones sur la surface sensible.Another object of the present invention is to provide such a keyboard which can have different types of operation, allowing the determination of the position of the contact point in its plane and possibly the visualization by the user of different zones on the sensitive surface.
A cet effet, selon un mode de réalisation préféré, les conducteurs sont très fins, les isolants et leurs supports sont transparents, le clavier comporte au moins une surface délimitant des zones visibles sur commande. Les moyens de traitement conférant lors de la visibilité de ces zones la même fonction à tous les points de contact compris å l'intérieur de ladite zone.To this end, according to a preferred embodiment, the conductors are very thin, the insulators and their supports are transparent, the keyboard has at least one surface delimiting zones visible on command. The processing means conferring upon the visibility of these zones the same function at all the contact points included inside said zone.
L'invention sera décrite en détail en référence aux figures dans lesquelles La figure 1 représente le clavier de l'invention en fonctionnement
dans un premier état.The invention will be described in detail with reference to the figures in which FIG. 1 represents the keyboard of the invention in operation
in a first state.
La figure 2 représente le clavier de l'invention en fonctionnement
dans un deuxième état.Figure 2 shows the keyboard of the invention in operation
in a second state.
La figure 3 représente la structure générale du clavier de
l'invention.FIG. 3 represents the general structure of the keyboard of
the invention.
La figure 4A représente schématiquement la surface de définition de
zones dans un exemple de réalisation.FIG. 4A schematically represents the surface for defining
zones in an exemplary embodiment.
La figure 48 représente schématiquement un ensemble de trois lignes
du réseau conducteur et de quatres colonnes du réseau isolant.Figure 48 shows schematically a set of three lines
of the conductive network and four columns of the insulating network.
La figure 4C représente sctématiquement un ensemble de trois
colonnes du réseau conducteur et de quatres lignes du réseau isolant
associé.FIG. 4C schematically represents a set of three
columns of the conductive network and four lines of the insulating network
associated.
. La figure 5 est une vue en perspective schématique d'un point du
clavier, avant le rapprochement des deux supports.. Figure 5 is a schematic perspective view of a point of the
keyboard, before the two supports are brought together.
Sur la figure 1 est représenté le clavier à membrane i dans sa première fonction. Il est relié à un écran de visualisation 2 soit directement, soit par l'intermédiaire de moyens de traitement 3 éventuellement incorporés dans une unité de traitement 4 ayant des fonctions variées pouvant constituer par exemple l'unité centrale d'un ordinateur.In Figure 1 is shown the membrane keyboard i in its first function. It is connected to a display screen 2 either directly or via processing means 3 possibly incorporated in a processing unit 4 having various functions which can constitute, for example, the central unit of a computer.
La surface du clavier à membrane i peut dans cette fonction ne comporter aucun signe distinctif t l'utilisateur ayant alors connaissance de la position du contact électrique activé 5 à un instant donné par l'intermédiaire de la position du cuiseur 6 sur l'écran de visualisation 2. Différents cadres ou représentations peuvent être produits par l'unité de traitement 4 sur le dispositif de visualisation 2 de manière à préciser les fonctions remplies par l'ensemble du dispositif en fonction de la position du curseur 6 et donc du point activé 5.The surface of the membrane keyboard i may in this function have no distinctive sign t the user then having knowledge of the position of the electrical contact activated 5 at a given instant by means of the position of the cooker 6 on the screen of display 2. Different frames or representations can be produced by the processing unit 4 on the display device 2 so as to specify the functions fulfilled by the entire device as a function of the position of the cursor 6 and therefore of the activated point 5 .
Selon un mode de réalisation, le clavier à membrane I a une surface active rectangulaire d'environ quinze centimètres sur vingt centimètres comportant vingt cinq lignes et quarante colonnes permettant donc la définition d'environ mille points. Le croisement d'une ligne conductrice 15 et d'une colonne conductrice 16 constitue un point 25.According to one embodiment, the membrane keyboard I has a rectangular active surface of approximately fifteen centimeters by twenty centimeters comprising twenty five lines and forty columns therefore allowing the definition of approximately one thousand points. The intersection of a conductive line 15 and a conductive column 16 constitutes a point 25.
Dans le fonctionnement représenté sur la figure 2, des zones 32 sont visualisées à la surface du clavier à membrane 1 chacune de ces zones 32 définissant une touche. te fonctionnement du clavier t est alors analogue à celui d'un clavier à touches, quel que soit le point activé à l'intérieur d'une zone 32 il produit la fonction affectée à cette zone.In the operation represented in FIG. 2, zones 32 are displayed on the surface of the membrane keyboard 1, each of these zones 32 defining a key. the operation of the keyboard t is then analogous to that of a keyboard with keys, whatever the point activated inside an area 32 it produces the function assigned to this area.
Le clavier 1 comporte un réseau de conducteurs Il constituant les colonnes, c'est-à-dire parallèle aux petits côtés de la zone active du clavier porté par un support rigide 13. De manière analogue, le réseau de conducteurs 12 est porté par un support souple 14. Ce réseau constitue les lignes, c'est-à-dire qu'il est parallèle aux grands côtés de la surface active du clavier I (ou inversement). The keyboard 1 comprises a network of conductors It constituting the columns, that is to say parallel to the short sides of the active area of the keyboard carried by a rigid support 13. Similarly, the network of conductors 12 is carried by a flexible support 14. This network constitutes the lines, that is to say it is parallel to the long sides of the active surface of the keyboard I (or vice versa).
Les réseaux 11 et 12 sont formés sur leur support respectif par des dépôts sérigraphiques avec de l'encre conductrice à base d'argent. La largeur de chaque trait 21, 22 est de l'ordre de quatre dizième de millimètre. Les lignes et les colonnes conductrices sont reliées à des connecteurs 17 permettant la connexion du clavier aux moyens de traitement 3. Networks 11 and 12 are formed on their respective supports by screen printing with conductive silver-based ink. The width of each line 21, 22 is of the order of four tenths of a millimeter. The conductive lines and columns are connected to connectors 17 allowing the keyboard to be connected to the processing means 3.
De manière préférée, chaque ligne et chaque colonne conductrice est elle-mène constituée de plusieurs brins ou traits 18 réunis par une liaison conductrice 19, 20 & chacune de leurs extrémités.Preferably, each line and each conductive column is itself made up of several strands or lines 18 joined by a conductive link 19, 20 & each of their ends.
Chaque ligne et chaque colonne conductrice est de préférence composée de trois ou quatre brins ou traits 18.Each row and each conductive column is preferably composed of three or four strands or lines 18.
Un réseau de lignes isolantes continues 23, 24 est déposé perpendiculairenent au réseau conducteur 11, 12, sur chacun des supports 13, 14.A network of continuous insulating lines 23, 24 is deposited perpendicular to the conductive network 11, 12, on each of the supports 13, 14.
Les lignes isolantes 23, 24 sont positionnées de telle sorte que lors de la superposition des deux supports 13, 14, elles se trouvent intercalées dans le réseau conducteur 12, 11 du support opposé ~4, 13.The insulating lines 23, 24 are positioned so that when the two supports 13, 14 are superimposed, they are inserted in the conductive network 12, 11 of the opposite support ~ 4, 13.
Ceci permet de s'affranchir dans une certaine mesure de la tolérance sur l'épaisseur des lignes isolantes 23, 34 des conducteurs 12, 11 puisque, aux points de croisement, on aura toujours entre les deux supports une distance égale au minimum à l'épaisseur de deux isolants.This makes it possible to overcome to a certain extent the tolerance on the thickness of the insulating lines 23, 34 of the conductors 12, 11 since, at the crossing points, there will always be between the two supports a distance equal to at least the thickness of two insulators.
Ces réseaux isolants 21, 22 sont réalisés avec un vernis dit vernis ~épargneZ ou avec un mélange de polymères thermoadhésifs éventuellement thermodurcissables. Le dépôt de ces réseaux isolants 21, 22 peut également être réalisé par sérigraphie. Une épaisseur de trait isolant d'environ trois cents microns donne de bons résultats.These insulating networks 21, 22 are made with a varnish called varnish ~ savings or with a mixture of thermoadhesive polymers possibly thermosetting. The deposition of these insulating networks 21, 22 can also be carried out by screen printing. An insulating line thickness of around three hundred microns gives good results.
Chacun des réseaux isolants 21, 22 est déposé sur le support 13, 14 du réseau conducteur de direction perpendiculaire. La largeur d'un trait isolant 18 est de préférence de 0,6 millimètre. Cette disposition des traits isolants 18 permet la réalisation d'un clavier de bonne qualité. Chaque point, isolant au repos et rendu conducteur par contact est ainsi constitué par le croisement de plusieurs conducteurs 18 de directions perpendiculaires, ce point étant délimité par un ensemble de deux fois #deux traits isolants 24, 25 perpendiculaires et qui se surperposent aux angles du carré.Each of the insulating networks 21, 22 is deposited on the support 13, 14 of the conductive network of perpendicular direction. The width of an insulating line 18 is preferably 0.6 millimeter. This arrangement of the insulating lines 18 allows the production of a good quality keyboard. Each point, insulating at rest and made conductive by contact, is thus formed by the crossing of several conductors 18 in perpendicular directions, this point being delimited by a set of twice #two insulating lines 24, 25 perpendicular and which overlap at the angles of the square.
Sur les représentations simplifiées des figures, les brins conducteurs 18 et les isolants 24 apparaissent avec une section rectangulaire. En réalité, la forme de le section dépend de manière connue du type de dépôt. Elle est en général approximativement semi-circulaire.In the simplified representations of the figures, the conductive strands 18 and the insulators 24 appear with a rectangular section. In reality, the shape of the section depends in a known manner on the type of deposit. It is generally approximately semi-circular.
Selon un mode de réalisation particulièrement intéressant du clavier à membrane de l'invention, il est possible sur commande, par exemple par les moyens de traitement 3 de faire apparaître à sa surface des zones visibles 2 et d'affecter simultanément à l'ensemble des points 25 compris à l'intérieur de chacune de ces zones une fonction unique.According to a particularly advantageous embodiment of the membrane keyboard of the invention, it is possible on command, for example by the processing means 3 to make visible areas 2 appear on its surface and to assign simultaneously to all of the points 25 included within each of these zones a unique function.
Cette disposition permet donc d'utiliser un seul et mène clavier 1 alternativement soit pour permettre le positionnement du curseur sur l'écran 2 soit un fonctionnement du clavier à la manière d'un clavier à touches.This arrangement therefore makes it possible to use a single one and leads keyboard 1 alternately either to allow the positioning of the cursor on the screen 2 or to operate the keyboard in the manner of a keyboard with keys.
Ce clavier à touches peut présenter des configurations diverses en particulier une configuration permettant le fonctionnement d'un dispositif du type terminal vidéotexte par exemple "minitel". This keypad can have various configurations, in particular a configuration allowing the operation of a device of the videotext terminal type, for example "minitel".
A cet effet, les réseaux conducteurs il, 12 sont assez fins et leurs supports 13, 14 et les réseaux isolants 21, 22 sont de préférence transparents. De plus, le clavier comporte une surface 35 présentant un aspect uniforme lorsqu'il est observé au moyen d'un éclairage par réflexion alors qu'il porte des zones rendues visibles lorsqu'vil est éclairé par transmission.For this purpose, the conductive networks 11, 12 are quite thin and their supports 13, 14 and the insulating networks 21, 22 are preferably transparent. In addition, the keyboard has a surface 35 having a uniform appearance when observed by means of reflection lighting while it carries areas made visible when it is lit by transmission.
L'éclairage par réflexion est généralement obtenu par l'éclairage ambiant extérieur, éclairage naturel ou éclairage de la pièce.Reflection lighting is generally obtained by outdoor ambient lighting, natural lighting or room lighting.
L'éclairage par transmission est obtenu par l'alimentation d'une source placée sous le support rigide il également appelé "éclairage arrière". Cette source peut être par exemple un tube fluorescent 41.Transmission lighting is obtained by supplying a source placed under the rigid support, also called "rear lighting". This source can for example be a fluorescent tube 41.
Dans un mode de réalisation préféré, le clavier à membrane 1 comporte une surface 35 constituée d'un support 31 transparent par exemple en polycarbonate sur lequel sont représentées des zones 32. Le support 31 est recouvert d'une peinture noire opaque sauf aux emplacements des zones 32. Les emplacements sont peints par exemple en rouge ou en vert de manière à rester partiellement transparents.In a preferred embodiment, the membrane keyboard 1 comprises a surface 35 consisting of a transparent support 31, for example made of polycarbonate, on which zones 32 are represented. The support 31 is covered with an opaque black paint except at the locations of the zones 32. The locations are painted for example in red or green so as to remain partially transparent.
En l'absence de l'alimentation de l'éclairage arrière 41 la deuxième surface 35 diffuse la lumière ambiante et présente un aspect noir alors que l'alimentation de l'éclairage arrière 41 permet de faire apparaître les zones 32 dessinées sur la surface 35. In the absence of the rear lighting supply 41 the second surface 35 diffuses the ambient light and has a black appearance while the supply of the rear lighting 41 allows the areas 32 drawn on the surface 35 to appear. .
De préférence, et afin de solidariser l'ensemble du clavier à membrane le support rigide 11 a une surface supérieure à la surface active et les différentes couches constitutives du clavier à membrane (support rigide, support souple, première surface) sont collées les unes sur les autres.Preferably, and in order to secure the assembly of the membrane keyboard, the rigid support 11 has a surface greater than the active surface and the various constituent layers of the membrane keyboard (rigid support, flexible support, first surface) are bonded together. others.
Le collage se fait sur toute la surface pour la surface noire et sur la périphérie pour les surfaces conductrices. Bonding is done on the entire surface for the black surface and on the periphery for the conductive surfaces.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8903046A FR2644257A1 (en) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | Membrane keyboard |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8903046A FR2644257A1 (en) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | Membrane keyboard |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2644257A1 true FR2644257A1 (en) | 1990-09-14 |
Family
ID=9379498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8903046A Withdrawn FR2644257A1 (en) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | Membrane keyboard |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2644257A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1989
- 1989-03-08 FR FR8903046A patent/FR2644257A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |