METODO Y APARATO PARA LA ILUMINACION DE UN DISPOSITIVO DE ENTRADA DE DATOS ANTECEDENTES DE LA INVENCION La presente invención se relaciona de manera general con la iluminación de un botón de entrada de datos en un dispositivo de entrada de datos. De manera más particular, la presente invención se relaciona con la iluminación por medio, de un material que permite la activación de un conmutador por el botón de entrada de datos y proporciona a la vez iluminación del mismo. La iluminación de botones de entrada de datos permite al usuario identificar visualmente un botón apropiado localizado dentro de una pluralidad de botones en condiciones de iluminación baja o de cero. Un arreglo de botones agrupados juntos se refiere típicamente como un teclado numérico y los botones dentro del teclado numérico proporcionan medios para activar un conmutador sobre un tablero de circuitos impresos (PCB) para proporcionar una señal eléctrica correspondiente, traduciendo por lo tanto el movimiento mecánico de un usuario en una señal eléctrica. Localizadas en la parte superior de los botones, visibles al usuario, se encuentran marcas de identificación únicas que corresponden a funciones o representaciones numéricas especificas. Cada botón puede ser iluminado desde atrás o a contra luz para permitir al usuario identificar la tecla en condiciones de iluminación baja o de cero. Las marcas de identificación están generalmente centradas en el botón y son translúcidas para permitir la iluminación via la iluminación a contraluz. Un método común para proporcionar iluminación a contraluz es el uso de un diodo emisor de luz (LED) localizado sobre el PCB cerca o al menos un botón correspondiente sobre el teclado numérico. El LED, cuando es activado, proporciona iluminación a contraluz coloreada a las marcas de identificación sobre el botón via el material translúcido del botón. Un LED puede proporcionar iluminación a varios botones translúcidos localizados adyacentemente. Para incrementar la consistencia de iluminación de botón a botón pueden utilizarse más LED. Este, sin embargo, agrega costo así como complejidad de manufactura al producto. También pueden utilizarse medios de iluminación de panel delgado tales como un panel electroluminiscente (EL) para proporcionar iluminación a contraluz a los botones de entrada de datos. Aunque el panel EL es sustancialmente el PCB y el circuito contenido en él, puede ser iluminado selectivamente en áreas correspondientes a cada botón de entrada de datos del teclado numérico. Esto proporciona una distribución mejorada de la iluminación de botón a botón puesto que cada botón retiene su propia fuente de iluminación y como resultado mejora la confiabilidad y facilidad de uso. Sin embargo la introducción del panel EL entre el PCB y los botones de entrada de datos introduce espesor adicional y puede requerir la modificación de los componentes existentes que comprenden el montaje de entrada de datos, incrementando potencialmente el tamaño del dispositivo. El incremento del tamaño de la unidad contiende directamente con una tendencia deseable de reducir el tamaño de producto en muchos dispositivos de entrada de datos tales como dispositivos electrónicos portátiles. Otro problema es que el incremento del espesor puede evitar que el botón de entrada de datos se extienda suficientemente hacia abajo cuando se active el conmutador para proporcionar al usuario retroalimentación indicando que la función ha sido activada exitosamente. Un método que elimina esencialmente el incremento del espesor con el uso de paneles EL y permite a la vez presentar retroalimentación al usuario es proporcionar orificios en el panel EL que correspondan a cada botón de entrada de datos que permitan al accionador acoplar directamente el conmutador sobre el PCB. Sin embargo, debido a que el material EL directamente debajo del botón de entrada de datos está ahora removido, la distribución de la iluminación es menos consistente de botón a botón, lo cual a su vez reduce la facilidad de uso. En consecuencia, existe la necesidad de un método y un aparato mejorado para proporcionar medios flexibles y baratos para proporcionar iluminación y permitir la activación de un conmutador en áreas restringidas, tales como dispositivos de comunicación manuales, portátiles, los cuales continúan experimentando los requerimientos de disminución del tamaño dirigidos por el consumidor.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de bloques del circuito para un dispositivo de comunicación inalámbrico, que incorpora la presente invención. La Figura 2 es un diagrama de flujo para la operación de un dispositivo de entrada de datos para el dispositivo de comunicación inalámbrico de la Figura 1, que muestra la activación de los medios de iluminación electroluminiscentes de acuerdo con la presente invención . La Figura 3 es una vista del despiece de la porción de entrada de datos del dispositivo de comunicación inalámbrico de la Figura 1 de acuerdo con la presente invención.
La Figura 4 es una vista en corte transversal de la porción de entrada de datos de la Figura 3, que incluye el PCB, la capa del conmutador de domo, la capa electroluminiscente, el teclado numérico, y el alojamiento de acuerdo con la presente invención. La Figura 5 es una vista superior de la capa electroluminiscente de la Figura 4 que muestra una lengüeta de acuerdo con la presente invención.
DESCRIPCION DE LA MODALIDAD PREFERIDA La presente invención proporciona un método y un aparato novedosos para iluminar un botón sobre un dispositivo de entrada de datos, de modo que el botón puede ser fácilmente identificado en una pluralidad de botones en ausencia mínima o completa de luz ambiental que proporciona a la vez retroalimentación- táctil al usuario. En la modalidad preferida, la retroalimentación táctil trabaja en conjunto con un tono audible único que suena simultáneamente en tanto el botón esté oprimido. El tono único puede ser similar al de los tonos típicamente escuchados cuando se marca un teléfono de marcación por tonos que asocia un tono diferente con cada botón. La combinación de esos dos elementos alerta al usuario de que el botón ha sido oprimido lo suficiente y la función deseada ha sido completada. La presente invención mejora de manera significativa la iluminación del botón vía la iluminación a contraluz sin alterar las características de retroalimentación . Tanto la retrcalimentación táctil como el tono audible único proporcionan al usuario la verificación completa de que se ha logrado el resultado deseado . Pasando ahora a la FIGURA 1, se muestra un diagrama de bloques un dispositivo de comunicación inalámbrico tal como un radioteléfono celular que incorpora la presente invención. En la modalidad preferida, un generador de cuadro ASIC 101, tal como un CMOS ASIC disponible de Motorola, Inc. y un microprocesador 103, tal como el microprocesador 68HC11 también disponible de Motorola, Inc. , se combinan para generar el protocolo de comunicación necesario para operar en un sistema celular. El microprocesador 103 utiliza la memoria 104 que comprende la RAM 105, la EEPROM 107, la ROM 109, de manera preferible consolidadas en un paquete 111, para ejecutar los pasos necesarios para generar el protocolo y para efectuar otras funciones para el dispositivo de comunicación inalámbrico, tal como escribir en un dispositivo de comunicación visual 113, aceptar información de un teclado numérico 115, activar la iluminación del teclado numérico y el dispositivo de representación visual con medios de iluminación de capa electroluminiscente delgada (panel EL) 116 de acuerdo a la presente invención, o controlar un sintetizador de frecuencia 125. La ASIC 101 procesa el audio transformado por el circuito de audio 119 de un micrófono 117 y a una bocina 121. Un transceptor procesa las señales de frecuencia de radio. En particular, un transmisor 123 transmite a través de una antena 129 utilizando frecuencias portadoras producidas por un sintetizador de frecuencia 125. La información recibida por la antena de dispositivo de comunicación 129 entra al receptor 127 que desmodula los símbolos utilizando las frecuencias portadoras del sintetizador de frecuencias 125. El dispositivo de comunicación puede incluir opcionalmente un receptor de mensajes y un dispositivo de almacenamiento 130 que incluye medios par.a procesar señales digitales. El receptor de mensajes y el dispositivo de almacenamiento podrían ser por ejemplo, una máquina contestador digital o un receptor de páginas. En la presente modalidad el microprocesador 103 es utilizado para controlar la interfaz de usuario. En general la interfaz de usuario del dispositivo de comunicación comprende una porción de entrada de datos y un dispositivo de representación visual 113 para proporcionar información al usuario. La porción de entrada de datos del dispositivo de comunicación inalámbrico 100 comprende el teclado numérico 115 y el panel EL 116. El microprocesador 103 controla el panel EL 116, medios de iluminación de panel de capa delgada a tales como los paneles EL disponibles de Durel Corporation, Chandler Arizona. El panel EL 116 proporciona iluminación mejorada tanto al panel numérico 115 como al dispositivo de representación visual 113 cuando es invocado por el microprocesador, típicamente en al menos las siguientes situaciones: cuando el dispositivo de comunicación inalámbrico es encendido, cuando es activado un conmutador de iluminación, cuando un botón de teclado numérico es oprimido, o cuando es iniciada por primera vez una llamada entrante. La incorporación de la presente invención en el panel EL permite una iluminación a contraluz y retención mejoradas de la retroalimentación táctil a ser realizada sin hacer cambios en el diseño existente. El panel EL puede ser tan delgado como de 0.25 mm, incluyendo la capa adhesiva. Esta característica de capa delgada permite que la tecnología sea integrada fácilmente en dispositivos electrónicos manuales y portátiles tal como en la presente invención. La capacidad de incorporar huecos y formar patrones únicos en le material EL junto con la capacidad de iluminar selectivamente porciones apropiadas y más específicamente para iluminar porciones directamente debajo del botón translúcido reduce de manera ventajosa la variación en la intensidad de iluminación de botón a botón. Al mismo tiempo, colocar selectivamente huecos para formar lengüetas en el material EL de modo que se acomoden los botones del teclado numérico que permite que la retroalimentación táctil esté presente. La modalidad preferida también comprende un tono audible activado por el conmutador de domo 136 que tiene un sonido único que corresponde a una función particular procesada por el microprocesador 103. Un usuario puede solicitar una función particular oprimiendo el botón 150 en el teclado numérico 148. Al oprimir el botón 150 activa el conmutador de domo 136, proporcionar retroalimentación táctil y envía una señal al microprocesador 103 activando el circuito conmutador 132. El microprocesador 103 activa el tono audible único que corresponde al botón oprimido 150. Este tono audible proporciona retroalimentación adicional al usuario junto con la retroalimentación táctil, ambas de las cuales son proporcionadas cuando el conmutador de domo 136 es oprimido . La Figura 2 muestra un diagrama de flujo de la operación del dispositivo de entrada de datos, tal como un dispositivo de comunicación portátil, que incorpora la presente invención. El panel EL 142 es activado bajo varias condiciones pero no se limita a cuando el dispositivo está encendido 168, cuando es oprimido un conmutador de iluminación 172, cuando un botón del teclado numérico es oprimido 174, o cuando es iniciado por primera vez una llamada entrante 170. Desde que ocurre cualquiera de esos eventos, se determina entonces si el panel EL está ya iluminado, 176, 180. Si el panel EL no está iluminado entonces el panel es activado 178, 182. En el caso de que el botón del teclado numérico sea activado 174, el panel EL 142 es iluminado y el tono audible es activado, cosas las cuales proporcionan retroalimentación al usuario para reconocer la depresión suficient'e del botón 105 para activar el conmutador de domo 136. La Figura 3 ilustra una vista del despiece de la porción de entrada de datos del dispositivo de comunicación inalámbrico 100 de acuerdo con la modalidad preferida de la presente invención. El PCB 130 contiene algunos circuitos algunos de los cuales son específicos para el teclado numérico 115 y el dispositivo de representación visual 113. En la modalidad preferida el dispositivo de representación visual está fijo al PCB 130 por medio de una abrazadera de plástico preformada 140.
Localizada directamente en la parte superior de PCB 130 se encuentra en la capa de conmutación 134 tal como aquella disponible del Lucas Control Systems, Loveland Colorado. La capa de conmutación de domo 134 está construida de mylar y unida por medios adhesivos al PCB 130. La pluralidad de conmutadores de domo, arreglados en un arreglo, que corresponde exactamente a la localización de los botones sobre la capa del teclado numérico 148. Cada conmutador de domo 136 tiene material conductor sobre el lado orientado hacia el PCB y se alinea con el circuito de conmutación 132 sobre el PCB 130, de modo que el conmutador de domo 136 oprimido hacia abajo haga contacto con el circuito de conmutación 132, cerrando el conmutador y haciendo una conexión eléctrica. ' La capa del teclado numérico 148 de la modalidad preferida comprende una pluralidad de botones conformados en un teclado numérico integral, maleable, cada botón elevado y embutido en él donde la porción hueca comprende una pildora translúcida 152 y un miembro que se proyecta 158 formado en ella. La pildora translúcida transmite la luz de la lengüeta del panel EL 144 a una marca única sobre el lado del usuario del botón. El miembro que se proyecta 158 de la pildora 152 se extiende hacia la lengüeta del panel EL 144 y el conmutador de domo 136 de modo que la pildora 152 proporciona medios de accionamiento a éste. El lado del usuario de botón comprende porciones opaca y traslúcida, la combinación de las mismas forma las marcas únicas de cada botón. La Figura 4 muestra un corte transversal del dispositivo de entrada de datos de la modalidad preferida, que comprende el PCB, la capa de conmutación de domo 134, el panel EL 142, el arreglo del teclado numérico 148, y el alojamiento 154. El botón 150 comprende una pildora translúcida 152, un miembro 158 que se proyecta desde él, y una marca única localizada en la parte superior de cada botón. La pildora 152, incluye un miembro que se proyecta 158 forma una porción de accionador localizada adyacente a la lengüeta del panel EL 144. Cuando el botón 150 es oprimido hacia abajo la lengüeta del panel EL 144 también es forzada hacia abajo. El tamaño de la lengüeta del panel EL y el hueco en el panel EL 142 que forma la lengüeta EL 144 son suficientemente grandes de modo que el botón 150 no será impedido por la porción principal del panel EL 142 puesto que empuja hacia el PCB 130. Con la lengüeta del panel EL localizada directamente debajo de la pildora 152 con el miembro proyectado 158, la iluminación a contraluz del botón 150 es directa, mejorando de manera significativa la consistencia de la iluminación de botón a botón. El tamaño de la lengüeta del panel EL 144 depende del tamaño del botón 150. El área superficial de la lengüeta del panel El 144 deberá ser suficientemente grande para proporcionar una iluminación amplia al botón 150 permaneciendo aún dentro del diámetro del botón 150. La lengüeta del panel EL 144 está comprendida de un arco 162 formado por el hueco 160 en el panel EL 142. El hueco forma físicamente una lengüeta que da a éste movilidad en la dirección vertical. La Figura 5 muestra el panel EL 142 de la modalidad preferida con la lengüeta del panel EL 142 formada en él, de modo que la lengüeta permanece fija al panel El 142 una distancia mínima, de manera preferible menor que la mitad del diámetro de la lengüeta del panel EL. La lengüeta del panal EL 144 permanece unida al panel EL 142 a través de la distancia mínima en el punto de unión de la lengüeta 164. La lengüeta del panel EL 144 es formada físicamente por el hueco 160 en el panel EL 142. El hueco 160 es formado por el arco 162, de modo que la porción externa del arco 162 rodea el conmutador de domo 136 y es mayor que el diámetro del botón 150. El tamaño del arco se muestra por la medición del arco 166. La lengüeta del panel EL 144 cubre sustancialmente el conmutador de domo 136. Esta porción del panel EL 142 es una porción que produce luz que proporciona medios de iluminación directos al botón traslúcido 150 localizado directamente encima de la lengüeta del panel EL 144. Para permitir que el botón se mueva sin impedimento cuando sea oprimido, el diámetro externo del arco 162 debe ser mayor que el del botón 150. Esto permite al botón 150 introducirse debajo del plano del panel EL 142 y proporcionar retroalimentación táctil al usuario. El método y aparato de la presente encuentran aplicación particular en la iluminación de botones de entradas de datos de usuarios con un material de iluminación de capa delgada que se conforma de las necesidades del usuario. Los usos actuales de los medios de iluminación de panel delgado mejoran la capacidad de proporcionar al usuario retroalimentación táctil pero la distribución de la luz no es mejorada a todo su potencial. La presente invención proporciona la distribución de luz aún más manteniendo la misma presencia de la retroalimentación táctil. La formación de la lengüeta en los medios de iluminación de panel delgado permite el movimiento sin restricción del botón en la activación del conmutador de domo. Los medios baratos para proporcionar el resultado deseado son proporcionados por la presente invención, donde el botón translúcido es iluminado a contraluz directamente, manteniendo a la vez la retroalimentación del usuario del botón. La presente invención mejora de manera significativa los medios convencionales en el campo puesto que la modificación no requiere ningún cambio de diseño al producto existente. Aunque ha sido descrita aquí una modalidad particular de la presente invención, deberá comprenderse que la invención no se limita a ésta puesto que pueden ser hechas modificaciones a ésta por aquellos expertos en la técnica. Estas numerosas aplicaciones donde la iluminación de los botones de entrada de datos es necesaria dentro de un número ilimitado de dispositivos electrónicos manuales o no. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.