FR2703198A1 - Dispositif de touche et claviers à effleurement capacitif éliminant le risque électrostatique. - Google Patents

Abstract

Dispositif de touche fixe, à effleurement capacitif, pouvant supporter sans dommage des hautes tensions électrostatiques, comportant une partie conductrice palpable (19), couplée capacitivement à une autre partie conductrice (21) liée en aval aux circuits récepteurs (22), à travers une couche isolante (20) arrêtant les hautes tensions. L'invention implique un choix des paramètres principaux permettant d'assurer à la fois une efficacité suffisante et une totale sécurité anti-décharges, sans supplément d'encombrement par rapport aux dimensions usuelles de claviers. Ce dispositif de touche est conçu pour pouvoir être relié directement, sans précautions supplémentaires, aux circuits intégrés les plus sensibles, par exemple de technologie CMOS (23). Il est adaptable à tous types de claviers et commandes d'appareils électriques ou électroniques, et n'implique que des méthodes de fabrication simples et courantes, artisanales ou industrielles.

Description

La présente invention vise à combler une lacune dans les solutions de touches et claviers à effleurement capacitif fonctionnant parcontact léger de l'épiderme avec les surfaces nues des touches, en permettant un raccordement direct du dispositif de touche à un circuit intégré éventuellement sensible aux décharges électrostatiques, sans exposer le circuit à ce risque important. Dans un bureau garni d'une moquette synthétique, il n'est pas rare, en effet, par temps sec, d'observer des tensions corporelles dépassant la dizaine de kilovolts, donc dangereuses pour la plupart des appareils électroniques modernes.

Les solutions existantes de touches à effleurement utilisent un circuit électronique auxiliaire, où la capacité créée entre le corps de l'opérateur actif et la touche engendre un déséquilibre du circuit, détecté et amplifié pour fournir un signal de commande exploitable. En général on fait appel en sortie à des circuits intégrés modernes, le plus souvent de technologie CMOS, avantageuse par ses fortes impédances d'entrée et ses courants de repos très faibles. Mais précisément ces fortes impédances d'entrée s'accompagnent d'une grande sensibilité aux surtensions accidentelles, lorsque la source extérieure est de faible impédance. Des diodes intrinsèques limitent ce risque mais dans des proportions assez modestes, très au-dessous de ce qu'exigeraient les situations envisagées ci-dessus.

Pourtant les solutions de claviers à effleurement considérées ici restent séduisantes à beaucoup dtégards, notamment l'absence de pièces mobiles, le silence de manoeuvre, une usure opératoire nulle, une efficacité et un agrément d'utilisation remarquables, et des possibilités de production de série à faible coût pour ce qui concerne le clavier proprement dit.

Pour préciser l'état antérieur de ces solutions nous citerons deux exemples A,B, concrétisés respectivement par les figures la, lb. Dans l'exemple A, tiré du brevet français n083 18817 du 2511-83, publication INPI 2555841, le système est excité par une fonction F à quelques mégahertz, "carrée" ou à peu près,à travers la capacité (1); la touche (2) est reliée au point (5) par une capacité (3) et provoque ou non une fuite d'énergie selon qu' elle est touchée ou non ; la diode (4) empêche le potentiel du point (5) de devenir négatif; les composants (7,8,9) filtrent les variations en (5) pour donner une tension constante ou peu variable qui déclenche ou non la bascule de Schmitt (6) selon la valeur de cette tension comparée aux seuils de la bascule; on obtient en sortie une tension u qui est soit V soit 0, selon que la touche est ou non activée.

Dans l'exemple B, tiré du brevet français n08501796 du 8-2-85, publication INPI 2577364, grâce à la forme impulsionnelle de F, on peut obtenir en sortie u une variation d'amplitude notable englobant la zone de seuil ou des seuils des portes CMOS courantes (exemples 16, 17 de la figure lb), sans étage complexe; l'inversion de l'impulsion de F (11) et de la diode(13) permet d'obtenir une variation inverse de u (le toucher produisant une chute de u).

Ces deux exemples sont vulnérables aux risques électrostatiques pouvant résulter du contact de la touche avec le corps d'une personne portée à un haut potentiel. Dans l'exemple A, les condensateurs (1,3) ne constitueront pas une barrière significative devant plusieurs kilovolts; ils claqueront en devenant conducteurs à basse impédance, et le potentiel électrostatique aboutira, d'une part à la sortie du générateur de fonction F(10), qu'il pourra endommager, d'autre part aux diodes (4,7), à la capacité (8), et à l'entrée de l'étage (6), bien que le claquage de la diode (4) puisse offrir un chemin salutaire vers la masse à la charge dangereuse. Dans l'exemple B, la résistance (12) protègera efficacement le générateur de F, mais on doit s'attendre au claquage de la diode (13) et du condensateur (15) et sans doute aussi à la détérioration d'un organe récepteur CMOS (16 ou 17).

Dans le cas B l'organe récepteur (16 ou 17) supposé CMOS peut être efficacement protégé en interposant en série une assez forte résistance (18), cette précaution pouvant s'appliquer aussi au cas A; mais les diodes et condensateurs resteront exposés, et l'on risque, si plusieurs décharges successives affectent ces composants, soit une destruction complète, soit pire un disfonctionnement irrégulier, difficile à cerner et à corriger. Des moyens classiques existent pour faire face aux décharges, par exemple des diodes protectrices spéciales, ou des éclateurs à basse tension. Toutefois ces moyens compliqueront encore les circuits de touche, et ne seront pas forcément du niveau minimum souhaitable en matière de décharges électrostatiques.

C'est pourquoi il est apparu très désirable de trouver un palliatif sûr au danger des décharges, n'alourdissant pas les circuits en aval des touches, simple et facile à réaliser, et si possible peu coûteux. La solution très simple trouvée, qui fait l'objet du présent brevet, résulte essentiellement d'une synthèse opérée à partir de quatre observations ou constatations indépendantes:
10) un isolement de plusieurs dizaines de kilovolts est réali
sable avec des matières plastiques courantes, sous des é
paisseurs de un à trois dizièmes de millimètre; exemple: un
film de polyester d'un dizième de mm peut tenir en princi
pe jusqu'à 28 kV;
20) une épaisseur de plastique d'un dizième de mm, destinée à
protéger une touche, réduit de manière rédhibitoire l'effi
cacité d'un toucher léger, la capacité résultante en aval
chutant à deux ou trois picofarads au lieu des dix ou plus
souhaitables; le réglage des circuits d'exploitation devient
dans ces conditions difficile et peu fiable, si l'on veut
garantir une manoeuvre rapide et sûre.

30) des épaisseurs de plastique de l'ordre du dizième de mm
permettent cependant de former des capacités notables (de
l'ordre de 20 pF ou plus) entre deux couches métalliques
appliquées de part et d'autre, moyennant une aire de re
couvrement de un à quelques centimètres carrés, selon les
cas. Celà est très facile à vérifier avec un capacimètre
moyennement sensible.

40) l'encombrement superficiel moyen d'une touche de clavier
usuel (dactylographie) est précisément de 3 à 4 cm2.

D'où l'idée de former de cette façon pour chaque touche un condensateur d'arrêt galvanique à haute tension, mais d'encombrement supplémentaire negligeable, dont la capacité,bien qu'assez faible, soit néanmoins suffisante pour transmettre à l'entrée d'un circuit récepteur une charge capacitive efficace, tout en respectant une séparation galvanique suffisante (dans la limite de la tension de claquage de la couche isolante, en principe hors cahier des charges).

A titre d'exemple moyen, un film de polyester de 125 microns, pouvant arrêter au moins 30 kilovolts, fournit théoriquement une capacité de 23 pF par cm2 de recouvrement. En utilisant pour chaque touche la moitié de sa surface d'emprise, pour réserver de l'espace pour des pistes métalliques éventuelles, soit environ 1,5 cm2, on arrivera à constituer un condensateur d'arrêt de 35 pF environ, qui en série avec une capacité de toucher léger de 20 pF donnera une charge capacitive résultante de plus de 12 pF sur l'entrée d'utilisation aval, suffisante pour une manoeuvre efficace et aisée, avec un circuit récepteur bien conçu.On arrive au shéma de base d'un dispositif de touche représenté en figure 2:
La "touche" (19), métallique ou conductrice, est plaquée étroitement sur une couche isolante (20), en face d'une seconde pièce conductrice sous-jacente, la "contre-touche" (21) reliée, elle, au dispositif récepteur (22); ces trois parties sont supposées serrées les unes contre les autres, par collage ou serrage mécanique.

Sur les bords, il faut éviter le risque de décharge dans l'air contournant la tranche de la couche isolante; les figures 3 en coupe indiquent les parades recommandables; un clavier plat
(fig.3a) aura de préférence une couche isolante (20) commune à l'ensemble des touches; en cas de coupure de cette couche, ou de perforation, on devra soit laisser un retrait suffisant d'une ou des deux pièces conductrices par rapport au bord de la couche isolante (figure 3b), soit rapporter un cordon de résine ou autre matière isolante adhésive (24) pour éliminer tout gaz en contact simultané avec les deux parties conductrices (fig. 3c),soit placer le bord commun des trois parties en butée contre une paroi isolante (25) avec joint de colle ou d'adhésif (fig.3d).

Le métal de la touche peut être différent de celui de la contre-touche et choisi pour ses qualités de bonne tenue à des con tacts épidermiques répétés (inoxydabilité), la soudabilité étant sans objet puisque la touche ne doit être reliée à rien.

Pour examiner le comportement du dispositif en présence d'un risque de haute tension corporelle communiquée à la touche, nous ferons l'hypothèse que le dispositif récepteur (22) comporte intérieurement des protections élémentaires contre les surtensions; typiquement chaque entrée sera supposée soit reliée sous impédance assez faible à l'un des potentiels d'alimentation O ou
Vcc, soit bornée par des diodes à Vcc+s et O-s, où s représente la tension de seuil des diodes, de l'ordre de 0,5 à 1 Volt (cas des circuits CMOS).Dans ces conditions, si un opérateur chargé à une haute tension T s'approche de la touche jusqu'à la toucher, la touche se chargera par influence progressivement à la meme tension, en entraînant un très faible courant temporaire issu de l'ensemble récepteur; un éloignement produira le phénomène inverse, avec un courant con-traire et le tout sera sans conséquence opérationnelle gênante en raison de la lenteur relativement très grande de ces phénomènes transitoires vis-à-vis des hautes fréquences mises en jeu dans les utilisations courantes envisagées implicitement dans le dispositif (22).

L'ensemble du problème électrostatique étant ainsi traitéau niveau delatouche, le dispositif récepteur (22) peut être conçu et optimisé sans tenir compte d'un risque électrostatique anormal plus ou moins sévère.

Il est nécessaire de préciser ici que le dispositif de touche objet de l'invention ne préjuge en rien des circuits auxiliaires ou utilisateurs situés en aval, en dehors du fait que ceux-ci sont supposés demander pour répondre convenablement une charge capacitive incidente minimale, de l'ordre de 10 pF pour fixer les idées, valeur que doit pouvoir fournir par conséquent le dispositif de l'invention, et que lesdits circuits aval peuvent comporter un ou plusieurs circuits CMOS (23) branchés directement sur la contre-touche.

La mise-en-oeuvre pratique de cette solution, en particulier son application à la conception de nouveaux claviers à touches multiples, peut revêtir de nombreuses formes, dont nous allons examiner quelques unes des plus intéressantes.

Mais avant tout il faut considérer les choix concernant la matière de la couche isolante et son ou ses modes d'association avec les touches et les contre-touches, choix qui présentent une importance primordiale.

Pour la matière isolante, qui doit inclure le cas échéant les épaisseurs d'adhésif y fixant les parties conductrices, les paramètres importants fonctionnellement sont le pouvoir inducteur spécifique (ou constante diélectrique), et la rigidité diélectrique (en Volts par Millimètre); toutes choses égales d'ailleurs, c'est-à-dire à surface de recouvrement et tension électrostatique données, la capacité de couplage sera en première approximation proportionnelle au produit de ces deux constantes. D'autres qualités peuvent intervenir selon l'utilisation du clavier, tenues mécanique, chimique, ou thermique, par exemple.Les polymères plastiques modernes sont de bons candidats, sauf pour une tenue à température élevée; dans ce cas on pourra envisager le mica, meilleur pour la constante diélectrique mais inférieur aux plastiques pour la rigidité diélectrique, avec un serrage mécanique des trois composantes capacitives, un adhésif organique paraissant exclu à haute température.

Dans les cas les plus fréquents d'environnement contractuel à température normale, il convient d'envisager un isolant polymère plastique en film, avec collage par adhésif organique des parties conductrices, et l'on pourra profiter de l'existence commerciale de "circuits imprimés" comportant des couches métalliques précollées que l'on peut graver ou découper chimiquement ou mécaniquement, ou recevant des dépôts conducteurs par sérigraphie, conformément à un dessin donné, techniques bien adaptées à la réalisation de claviers à touches multiples.

Une première disposition intéressante, illustrée en coupe aux figures 4a et 4b,utiliserait un circuit imprimé classique à base en verre-époxy épaisse (26) portant sur sa face supérieure les contre-touches planes (21) , accompagnées éventuellement des pistes de liaison (27) au dispositif récepteur (22), si on peut les loger; dans le cas contraire les pistes (27) seraient dispo sées sur la face inférieure, avec des traversées conductrices (28) les reliant aux contre-touches correspondantes. Un ensemble "couche isolante-touches" serait rapporté par dessus, en assurant par serrage uniforme ou par collage un contact intime de cet ensemble avec les contre-touches.L'ensemble "couche isolantetouches" pourrait être réalisé à partir d'un film plastique de nature et d'épaisseur diélectriques convenables, éventuellement métallisé sur une face auquel cas les touches (19) seraient planes et obtenues par exemple par gravure chimique, ou bien non métallisé, avec des touches façonnées à part puis fixées sur le film plasique; dans cette dernière hypothèse, les touches pourraient comporter une partie en saillie facilitant la manoeuvre du clavier (voir ci-après).

Une seconde disposition intéressante serait fondée sur l'utilisation de laminé du commerce film plastique/métal, à deux faces métallisées, qui présente des épaisseurs de plastique allant par exemple de 25 à 125 microns, permettant donc de traiter une gamme de risques électrostatiques de 7 à 35 kilovolts, et plus sur demande. Pour un clavier ces produits souples demandent toutefois à être soutenus par un plan rigide isolant (29), qui pourrait être le fond du coffret abritant le clavier. Avec un tel laminé, les contre-touches (21) et les pistes de liaison (27) seraient implantées sur la face inférieure, et les touches (19) sur la face supérieure, le tout obtenu par exemple par gravure chimique. L'un des avantages de cette formule est la garantie d'épaisseurs d'isolant connues et constantes. Cette possibilité est illustrée par la figure 5 (en coupe).

Les deux dispositions que nous venons d'envisager conduisent tout naturellement à des claviers plats, où les touches occupent des cases jointives, solution très simple et séduisante a priori; pour légender un tel clavier, on peut évidemment marquer chaque touche directement, par gravure ou impression; cependant les surfaces de telles touches, nécessaires au couplage capacitif, sont surabondantes pour un simple contact digital, dont on peut chiffrer une aire efficace minimale à environ 50 mm2.On peut donc
envisager de masquer la majeure partie des surfaces de touche,
par une plaque isolante (30) assez épaisse pour interdire une in
fluence capacitive appréciable, comportant en face des touches
des évidements (31) chanfreinés de dimensions convenables réser
vés aux contacts digitaux; la surface restante de la plaque peut
recevoir les légendes, et, en rendant la plaque amovible, on peut
procéder à un changement de légende aisé et rapide, par substi
tution de plaque; cette adjonction présente aussi l'intérêt d'em
pêcher les fausses manoeuvres par double contact, lorsqu'un doigt
tombe à cheval sur deux touches voisines; en outre, en renonçant
à l'amovibilité de la plaque et en la prenant assez rigide,on
peut utiliser celle-ci pour contribuer à serrer les touches sur
les contre-touches lorsque les deux ne sont pas collées à la cou
che isolante.Cette adjonction de plaque masquante et éventuelle
ment serrante est représentée de manière succincte par la figure 6 (en coupe).

De telles solutions de claviers plats, de réalisation facile
et peu coûteuse, devraient convenir à beaucoup d'applications, et
pourraient légitimement concurrencer les claviers à membrane, au moins dans les applications bureautiques, grâce à une légèreté de
toucher procurant un agrément de manoeuvre incomparable.

Toutefois, si l'on a en vue des applications où la possibili
té d'une grande vitesse de manoeuvre est recherchée, telles que
dactylographie ou traitement de texte, il convient plutôt d'en
visager des zones de contact de touches saillantes, formant des
ilôts bien séparés, surélevés par rapport au plan de base des
touches; on peut penser que ce genre de disposition favorise la
précision gestuelle et réduit la fréquence des erreurs; mais
elle implique l'optimisation d'un point de vue ergonomique de
l'ensemble des paramètres géométriques: écartement des touches,
dimensions horizontales et forme des touches, hauteur de relief
des touches; ceriains claviers à touches mobiles existants peu
vent fournir à cet égard une première approximation exploitable.

Pour obtenir des touches présentant des zones palpables sail
lantes, on peut envisager deux voies d'adaptation des touches
plates. La première voie consiste à rapporter sur les zones con
ductrices planes de touche des dés (32) de surface palpable suf
fisante, de forme et dimensions répondant aux choix ergonomiques
évoqués précédemment, métalliques ou revêtus de métal, fixés so
lidement et reliés électriquement aux touches, par soudage, bra
sage, collage conducteur, ou autre procédé ou ccmbinaison de pro
cédés convenable.Cette solutionde orotusérance rapportée est illustrée parla figure 7, et peut s'appliquer aux claviers à touches planes considérées précédemment. 9 a La deuxième voie consiste,à partir de la conception générale de base, à à façonner chaque touche avant fixation sur la couche isolante, par exemple par fonderie, ou à partir de métal en feuille par emboutissage, matriçage, ou encore découpage et pliage, de manière à obtenir une partie en saillie (33), bordée d'une collerette plane (34) assurant le couplage capacitif nécessaire. Ces solutions par façonnage préalable des touches sont
représentées de façon succincte par la figure 8 (coupe).A toutes fins utiles on a mentionné aux figures 9a,b,b',c,c', des exemples de façonnages à partir de feuilles métalliques; la figure 9a montre en coupe une touche obtenue par emboutissage, avec des raccordements tête de touche-collerette obliques; les autres figures 9 illustrent des cas de découpage-pliage, en profil, et en plan avant pliage, les pointillés indiquant les lignes de pliage; l'exemple b,b', plus simple, a l'inconvénient de laisser deux flancs de raccordement ouverts, mais on peut prévoir un remplissage de la cavité de saillie par un bourrage convenable; l'exemple 9cc' est réalisable avec du métal mince en occupant par ~un~noyau solide (bois, dé plastique... )la cavité de la saillie.

Dans tous les cas de touches protubérantes que nous venons de présenter, les touches conservent à leur base des parties planes assurant la majeure partie ou la totalité du couplage capacitif avec les contre-touches sous-jacentes. Il semble alors opportun de masquer les zones conductrices apparaissant entre les sail
lies palpables par un écran non conducteur d'épaisseur telle qu' un toucher éventuel tombant dans un intervalle entre touches ne donne aucun effet capacitif efficace. On peut alors profiter de ce masque pour légender le clavier, et même prévoir un écran amovible pour changer de légende facilement. On peut aussi, en renonçant à l'amovibilité faire servir le masque (alors rigide) au serrage des touches sur les contre-touches. Cette adjonction
est concrétisée par la présence d'un écran ou masque (35) apparais
sant sur les figures 7 et 8.

Les dispositions envisagées ci-dessus pour les claviers à
nombreuses touches comportent pour la plupart une couche isolante qui peut être générale pour l'ensemble des touches. Or certaines des matières plastiques envisagées présentent de bonnes qualités de résistance au déchirement, d'inertie aux solvants usuels, et d'imperméabilité aux gaz et vapeurs ambiants éventuels. Il parait donc possible, le cas échéant, de choisir une matière satisfaisant à la fois aux exigences diélectriques et à la nécessité d'une bonne tenue à tel ou tel environnement. Dans ce cas le montage pratique du clavier devra prévoir une fixation étanche de la couche isolante, afin de protéger les organes internes, plus ou moins fragiles, des ambiances défavorables envisagées.Les touches, ou leurs parties palpables, devront évidemment être elles-mêmes peu sensibles, ou insensibles,à ces ambiances, par le choix du métal utilisé. Toutefois le choix d'une couche isolante générale étanche apparait incompatible avec un serrage mécanique des couches du clavier qui impliquerait pratiquement des perforations de ladite couche isolante.

Le dispositif de touche objet de l'invention étant d'utilisation très générale, il peut s'appliquer à des commandes électriques ou électroniques autres que bureautiques, par exemple à des claviers codés d'entrée d'immeuble, à des commandes d'ascenseurs, de machines, etc. Sa conception très simple se prête facilement à des adaptations intéressantes.

Par exemple on a considéré le risque d'actes de vandalisme banal pouvant affecter des claviers de commande exposés à l'extérieur sans surveillance. La parade consiste à durcir la partie accessible de ces claviers, à savoir les touches et leur support.

On peut par exemple incruster les touches dans un bloc isolant épais, de bonne résistance mécanique, de géométrie excluant la possibilité d'effets de levier, les touches étant elles-mêmes massives, affleurant à surface ou en retrait. Ces touches présenteraient du côté intérieur une face plane à laquelle serait collée la couche isolante (20) avec ses contre-touches (21) et pistes sous-jacentes , conformes aux dispositions définies dans les cas généraux.

Les figures jointes et la teneur des diverses parties de l'invention appellent les précisions supplémentaires suivantes.

Dans l'invention de base il y a lieu d'inclure la possibilité de touches et de claviers très différents des modèles bureautiques usuels. On peut songer par exemple à des claviers musicaux -piano, orgue, etc- y compris des claviers de pédale d'orgue.

Ainsi l'invention n'impose nullement que touche et contre-touche aient la même surface et le même contour; les contre-touches étant reliées au dispositif récepteur auront un dessin tenant compte de cette exigence, tandis que les touches devront d'une part présenter un recouvrement capacitif suffisant vis-à-vis des contre-touches, et d'autre part se prêter le mieux possible à la manoeuvre opératoire à laquelle elles sont destinées. La figure 2 comporte ainsi un décalage latéral significatif entre touche et contre-touche; dans le cas de clavier de pédale d'orgue,par exemple on devra prévoir pour une touche longue une surface palpable de l'ordre du décimètre carré, valeur surabondante pour un couplage capacitif; la contre-touche pourra donc être beaucoup moins importante, et implantée à une extrémité.

L'inclusion dans des claviers multitouches dudit dispositif de touche n'implique pas nécessairement la planéité des touches, bien que les figures qui l'illustrent aient adopté des touches planes.

D'autre part les figures 4a et 4B correspondent respectivement à l'emploi de circuits imprimés "simple face" et "double face".

Le dispositif de touche et les claviers objets de la présente invention peuvent s'appliquer pratiquement à tous les cas de commande électrique ou électronique.

Dans les applications bureautiques, ces dispositifs peuvent se substituer à tous claviers existants, moyennant le cas échéant une adaptation des circuits d'utilisation. En particulier, ils doivent pouvoir remplacer directement les claviers "capacitifs" à touches mobiles, avec les mêmes circuits d'exploitation.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   une entrée dudit dispositif récepteur (22).

   que et reliée en courant alternatif ou continu à au moins

   lisation prévue, et en ce que la contre-touche (21) est uni

   prochés pour assurer le couplage capacitif nécessaire à l'uti

   trois éléments composants (19,20,21) étant suffisamment rap

   de contact opératoire "corps de l'opérateur-touche", les

   table, par exemple du même ordre de grandeur que la capacité

   vers le milieu isolant de (20) une capacité de couplage no

   présentent une aire commune de recouvrement procurant à tra

   .caractérisé en ce que la touche (19) et la contre-touche (21)

   te "contre-touche" (21),

   et d'une seconde partie conductrice sous-jacente di

   la partie suivante (21),

   isolant galvaniquement la partie précédente (19) de

   quer la tension électrostatique maximale prévue, et

   lectriques globales suffisantes pour tenir sans cla

   ches isolantes (20) d'épaisseur et de rigidité dié

   d'une couche isolante ou d'une superposition de cou

   appelée à la toucher,

   grandes et de forme adaptées à la partie du corps

   corps d'un opérateur, de dimensions plus ou moins

   à entrer en contact physique au moins partiel avec le

   .composé d'une partie conductrice dite "touche" (19), destinée

   circuits de ce type,

   ple un circuit intégré de technologie CMOS (23), ou plusieurs

   éventuellement sensible aux surtensions, comportant par exem

   .destiné à actionner un dispositif électronique récepteur (22)

   1.Un dispositif de touche fixe à effet capacitif, efficace par contact épidermique léger, palliant les risques de surtension électrostatique résultant d'un environnement fonctionnel éventuellement défavorable à cet égard,
2. 2. Un clavier à touches multiples, composé de dispositifs de touche selon la revendication 1, où les contre-touches (21) sont des zones conductrices de la face supérieure d'un circuit imprimé rigide à une face ou à deux faces métallisées, caractérisé par une couche isolante (20) générale recouvrant lesdites contre-touches et par des touches (19) correspondantes fixées sur la couche isolante au droit des contre-touches, et formant des capacités de couplage avec ces dernières à travers la couche isolante.
3. 3. Un clavier selon la revendication 2, caractérisé par des touches (19) constituées de couches conductrices minces plaquées sur la couche isolante.
4. 4. Un clavier à touches multiples, composé de dispositifs de touche selon la revendication 1, comportant un socle rigide de base en matière isolante (29), caractérisé par une réalisation à partir d'un film plastique mince à deux faces métallisées, traitées par gravure chimique ou sérigraphique, dont l'épaisseur d'isolant est adaptée pour tenir une tension électrostatique égale ou un peu supérieure à la valeur fixée par le cahier des charges, la face "dessus" comportant les zones conductrices des touches (19), et la face "dessous" les contre-touches (21) et éventuellement les pistes (27) de liaison de ces dernières avec un dispositif récepteur (22).
5. 5. Un clavier à touches multiples selon l'une des revendications 3, 4, plat, caractérisé par l'adjonction d'un masque plan supérieur en matière isolante (30), comportant au droit de chaque touche un évidement de surface réduite mais suffisante pour permettre un contact efficace du corps de l'opérateur avec la touche, assez épais pour rendre négligeable toute influence capacitive en dehors des évidements, pouvant recevoir les légendes de touches, éventuellement amovible pour permettre un changement de légende, ou pouvant contribuer le cas échéant à un serrage de l'ensemble touches-couche isolante sur les contre-touches.
6. 6. Un clavier selon l'une des revendications 3,4, caractérisé par des touches surmontées de dés conducteurs (32), de surface palpable suffisante, ces dés étant de forme et dimensions adaptées ergonomiquement, et solidaires des touches mécaniquement et électriquement.
7. 7. Un clavier selon la revendication 2, caractérisé par des touches façonnées pour présenter une partie saillante (33), puis fixées sur la couche isolante par collage ou serrage, les dimensions et formes des saillies (33) étant adaptées ergonomiquement à l'utilisation prévue.
8. 8. Un clavier selon l'une des revendications 6,7, où les espaces libres entre les touches sont suffisants pour légender le clavier,caractérisé par l'adjonction d'un masque non conducteur (35) comportant des lacunes laissant ressortir les protubérances de touches, assez épais pour empêcher tout effet capacitif efficace en cas de toucher aberrant, éventuellement amovible et sur lequel seraient reportées les légendes des touches, ou pouvant contribuer le cas échéant à un serrage de l'ensemble touchescouche isolante sur les contre-touches sous-jacentes.
9. 9. Un clavier selon l'une des revendications 2,3,4,6,7, caractérisé par une couche isolante (20) faite d'une matière à la fois bon diélectrique et chimiquement inerte vis-à-vis d'ambiances agressives éventuelles, ladite couche étant fixée et étanche de manière à mettre à l'abri les parties sous-jacentes, et par des touches (19) en métal inerte ou peu sensible aux ambiances considérées.
10. 10. Un clavier réfractaire à certains actes de vandalisme, comportant un épais blindage avant en matière non conductrice mais de bonne résistance mécanique dans lequel les touches sont incrustées solidement et éventuellement en retrait, ces touches étant en métal résistant mécaniquement, caractérisé par une intégration desdites touches dans des dispositifs de touche conformes à la revendication 1.