NL2024906B1

NL2024906B1 - Mechanical computer keyboard with analog input

Info

Publication number: NL2024906B1
Application number: NL2024906A
Authority: NL
Inventors: Silvia Pascal Knops Kayle
Original assignee: Alltrons R&D B V
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2021-09-15

Claims

CONCLUSIES

1. Een mechanisch computertoetsenbord, voor gebruik als invoerapparaat van een computer, waarbij het toetsenbord een veelvoud van toetsen omvat en een invoer/uitvoer, i/o, interface voor uitvoer van registratie van het indrukken van één of meer van de veelvoud van toetsen, waarin elke toets omvat: - een keycap, ingericht om de toets te bedienen door de keycap naar beneden te duwen; - een toetsschakelaar, de toetsschakelaar omvattende: - een steel, ingericht om te verbinden met de keycap; - een veer, ingericht om de keycap in een neutrale vrijgavepositie te forceren en een waarneembare toename van drukkracht te verschaffen bij het naar beneden duwen van de keycap, met het kenmerk dat het toetsenbord verder omvat: - een analoog-naar-digitaal-omzetter en waarbij de toets verder omvat: - een afstandssensoreenheid, ingericht om een afgelegde afstand te bepalen van het naar beneden duwen van de keycap door het meten van een variantie in capaciteit tussen een eerste elektrisch geleidend oppervlak van de afstandssensoreenheid, die een eerste elektrische geleider van een condensator vormt en een tweede elektrisch geleidend oppervlak in het toetsenbord dat een tweede elektrische geleider van de condensator vormt, waarbij de capaciteitsvariatie overeenkomt met de afgelegde afstand van het naar beneden duwen van de keycap, waardoor de veer van de toetsschakelaar in het elektrische veld tussen de eerste en tweede elektrische geleider de capaciteit van de condensator laat variëren, en waarbij de analoog-naar-digitaal-omzetter is ingericht om de capaciteitsvariantie om te zetten in een digitaal invoersignaal dat een gedigitaliseerde afgelegde afstand van de toetsaanslag omvat voor het uitvoeren van het digitale ingangssignaal door de i/o interface naar de computer.

2. Mechanisch computertoetsenbord volgens conclusie 1, waarbij het toetsenbord verder omvat: - een toets registratie-eenheid, ingericht voor het registreren van een toetsaanslag bij het bedienen van de toets.

3. Mechanisch computertoetsenbord volgens conclusie 1 of 2, waarbij het toetsenbord verder omvat:

- een contactschakeling dat zich bevindt op een printplaat van het toetsenbord voor het verbinden en onderbreken van een elektrische schakeling, voor het registreren van een toetsaanslag; en waarbij de toetsschakelaar verder omvat: - een schuif, opgesteld voor verplaatsing van een element van de contact schakeling voor het verbinden en onderbreken van het elektrische schakeling als reactie op de toetsaanslag.

4. Mechanisch computertoetsenbord volgens conclusie 1 of 2, waarbij het toetsenbord verder omvat: - een contact schakeling dat zich in de toet registratie-eenheid van de toetsschakelaar bevindt voor het verbinden en onderbreken van een elektrisch schakeling, voor het registreren van een toetsaanslag; en waarbij de toetsschakelaar verder omvat: - een schuif, opgesteld voor verplaatsing van een element van de contact schakeling voor het verbinden en onderbreken van het elektrische schakeling als reactie op de toetsaanslag.

5 Mechanisch computertoetsenbord volgens conclusie 3 en 4, waarbij het toetsenbord verder omvat: - een eerste contactschakelingdeel dat zich in de printplaat van het toetsenbord bevindt en een tweede contactschakelingdeel dat zich in de toets registratie- eenheid van de toetsschakelaar bevindt en waarin het eerste en tweede contact schakeling, in gebruik, in elektrische verbinding staan en ingericht zijn voor het verbinden en onderbreken van een elektrische schakeling, voor het registreren van de toetsaanslag.

6. Mechanisch computertoetsenbord volgens een van de conclusies 2-5, waarbij de toetsschakelaar elektrische onderbrekingsmiddelen omvat voor het onderbreken van de toet registratie-eenheid of het schakeling, voor het uitschakelen van de registratie van de toetsaanslag en voor het verkrijgen van een zwevende verbinding op de schakeling.

7. Mechanisch computertoetsenbord volgens conclusie 6, waarbij het toetsenbord is ingericht om de onderbrekingsmiddelen aan te drijven voor het verbinden van de toets registratie-eenheid of de contact schakeling, en om een spanningspotentiaal te verschaffen over metalen contacten van de toet registratie-eenheid en waarbij de afstand sensoreenheid is ingericht om metalen contacten van de toets registratie-eenheid aan te drijven om een hoge of lage spanningspotentiaal over de metalen contacten te verkrijgen voor het meten van een eerste capaciteit en om de onderbrekingsmiddelen aan te drijven voor het onderbreken van de toets registratie-eenheid of de contactschakeling, om het zwevende signaal te verkrijgen over de contacten voor het meten van een tweede capaciteit, en waarbij de analoog-naar-digitaal-omzetter is ingericht voor het verkrijgen van de capaciteitsvariantie voor het corrigeren van de variantie op basis van de gemeten eerste en tweede capaciteit.

8. Mechanisch computertoetsenbord volgens conclusie 6, waarbij het toetsenbord is ingericht om de onderbrekingsmiddelen aan te sturen voor het verbinden van de toets registratie-eenheid of de contact schakeling, en om een spanningspotentiaal te verschaffen over het eerste en tweede elektrisch geleidende oppervlak van de afstandssensor en waarbij de afstandssensoreenheid is ingericht om metalen contacten van de toets registratie-eenheid aan te sturen om een hoge of lage spanningspotentiaal over het eerste en tweede elektrisch geleidende oppervlak van de afstandssensoreenheid te verkrijgen voor het meten van een eerste capaciteit over de metalen contacten van de toets registratie-eenheid en om de onderbrekingsmiddelen aan te drijven voor het onderbreken van de toets registratie-eenheid of de contact schakeling, en om een zwevend signaal te verkrijgen over het eerste en tweede elektrisch geleidende oppervlak van de afstandssensoreenheid voor het meten van een tweede capaciteit over de metalen contacten van de toets registratie-eenheid, en waarbij de analoog-naar-digitaal-omzetter is ingericht voor het verkrijgen van de capaciteitsvariantie voor het corrigeren van de variantie op basis van de gemeten eerste en tweede capaciteit.

9. Mechanisch computertoetsenbord volgens een van de voorgaande conclusies, de toetsschakelaar verder omvattende: - een metalen schuif, bij voorkeur geplaatst tussen de steel en de toets registratie-eenheid of onder het schakeling, of boven het schakeling, voor verplaatsing van de metalen schuif in overeenstemming met de steel en waarbij de metalen schuif in elektrische communicatie staat met de eerste of tweede elektrische geleider van een condensator, voor het vergroten of verkleinen van het eerste elektrisch geleidende oppervlak en het vergroten of verkleinen van de capaciteitsvariantie van de condensator.

10. Mechanisch computertoetsenbord volgens conclusie 9, waarbij de metalen schuif naast de steel is geplaatst.

11. Mechanisch computertoetsenbord volgens conclusie 9 of 10, waarbij de metalen schuif en het schakeling elektrisch van elkaar zijn geïsoleerd.

12. Mechanisch computertoetsenbord volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die toetsschakelaar een groep omvat die bestaat uit een Cherry MX ® toetsschakelaar, een Flaretech toetsschakelaar, en waarbij die toetsschakelaar in het bijzonder een lineaire, tactiele en niet-klik- of tast- en klik-toetsschakelaar.

13. Mechanisch computertoetsenbord volgens een van de voorgaande conclusies 2-12, waarbij de contact schakeling een elektronische contact schakeling is en de schuif is ingericht voor verplaatsing van een element van het elektronische schakeling om de elektronische contact schakeling te verbinden en te onderbreken in reactie op het naar beneden drukken en loslaten van de keycap, of waarbij het schakeling een licht emitterend element omvat, zoals een licht emitterende diode, meer in het bijzonder een infrarood licht emitterende diode, evenals een optisch detectie-element, en waarbij de schuif een element omvat voor het blokkeren of toelaten van licht tussen de licht emitterende diode en het optische element, voor het verbinden en onderbreken van het elektrische schakeling in reactie op het naar beneden duwen en loslaten van de keycap.

14. Mechanisch computertoetsenbord volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die toets registratie-eenheid een licht emitterend element omvat, zoals een licht emitterende diode, meer in het bijzonder een infrarood licht emitterende diode, evenals een optisch detectie-element, en een lenseenheid, in het bijzonder een prismalenseenheid, en waarbij de schuif is opgesteld om de lenseenheid te verplaatsen voor registratie van de toetsaanslag door het optische detectie-element in overeenstemming met de toetsaanslag.

15. Mechanisch computertoetsenbord volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de analoog-naar-digitaal-omzetters van de toetsen van het toetsenbord zijn ingericht voor gelijktijdige parallelle conversie van de capaciteitsvariatie naar de gedigitaliseerde toetsaanslagafstanden van een selectie van een toets schakelaars.

16. Mechanisch computertoetsenbord volgens conclusie 15, waarbij de selectie wordt gedefinieerd door een lijst van bediende toets schakelaars, en waarbij de bediende toets schakelaars worden bepaald door toets registratie-eenheden die een toetsaanslag van de toets registreren bij bediening van de toets.

17. Een binair-naar-analoog mechanisch toetsenbordconversiemodule voor computers, waarbij de module een flexibele printplaat omvat voor gebruik in een mechanisch computertoetsenbord volgens een van de voorgaande conclusies.

18. Printplaat voor een mechanisch computertoetsenbord volgens een van de voorgaande conclusies 1-16, waarbij het toetsenbord een printplaat omvat voor het ontvangen van elk van de veelvoud van toetsen van het toetsenbord en voorzien is van verbindingen voor het elektrisch verbinden van een toets registratie-eenheid van de veelvoud van toetsen met een jo-interface van het toetsenbord, en een afstandssensoreenheid omvat een eerste elektrisch geleidend element dat is opgesteld om te worden geplaatst op de printplaat en een tweede elektrisch geleidend element dat bestaat uit de veer van de toetsschakelaar.

19 Een werkwijze voor het upgraden van een mechanisch computertoetsenbord voor het registreren van analoge invoer van een of meer toetsschakelaars van het toetsenbord, de werkwijze omvattende de stappen van: - het verschaffen van een mechanisch computertoetsenbord; - het verschaffen van een binair-naar-analoog mechanisch toetsenbordconversie-module voor computers volgens conclusie 17; - het positioneren van de toetsenbordconversiemodule tussen de een of meer toetsschakelaars en de printplaat van het toetsenbord; - het verbinden van de toetsenbordconversiemodule met de i/o-interface van het mechanische computertoetsenbord.