WO2002082785A2 - Eingabevorrichtung, insbesondere für ein mobiltelefon, modul mit einer eingabevorrichtung und verfahren zur herstellung - Google Patents

Eingabevorrichtung, insbesondere für ein mobiltelefon, modul mit einer eingabevorrichtung und verfahren zur herstellung Download PDF

Info

Publication number
WO2002082785A2
WO2002082785A2 PCT/DE2002/000938 DE0200938W WO02082785A2 WO 2002082785 A2 WO2002082785 A2 WO 2002082785A2 DE 0200938 W DE0200938 W DE 0200938W WO 02082785 A2 WO02082785 A2 WO 02082785A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
input device
film
module
circuit board
mat
Prior art date
Application number
PCT/DE2002/000938
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2002082785A3 (de
Inventor
Uwe Eggert
Markus Reuter
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2002082785A2 publication Critical patent/WO2002082785A2/de
Publication of WO2002082785A3 publication Critical patent/WO2002082785A3/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/23—Construction or mounting of dials or of equivalent devices; Means for facilitating the use thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2217/00—Facilitation of operation; Human engineering
    • H01H2217/018—Indication of switch sites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2217/00—Facilitation of operation; Human engineering
    • H01H2217/028—Facilitation of operation; Human engineering on planes with different or alterable inclination, e.g. convex plane
    • H01H2217/03—Concave plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/054—Optical elements
    • H01H2219/062—Light conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2221/00—Actuators
    • H01H2221/002—Actuators integral with membrane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2221/00—Actuators
    • H01H2221/05—Force concentrator; Actuating dimple
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2221/00—Actuators
    • H01H2221/084—Actuators made at least partly of elastic foam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2229/00—Manufacturing
    • H01H2229/034—Positioning of layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2229/00—Manufacturing
    • H01H2229/044—Injection moulding
    • H01H2229/047—Preformed layer in mould
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2229/00—Manufacturing
    • H01H2229/05—Forming; Half-punching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
    • H04M1/724—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones

Definitions

  • Input device in particular for a mobile phone, module with an input device and method for production
  • the present invention relates to an input device, in particular for a mobile phone, a module with an input device and a method for producing an input device and / or a module.
  • the object of the present invention is to propose an input device, a module with an input device and a manufacturing method, which have improved design and functional flexibility. Furthermore, larger and novel design options for a keyboard are sought. In particular, a closed area can also be reached in the area of a keyboard.
  • An input device comprises a keyboard mat with an outer surface designed as a deep-drawn film, in particular three-dimensionally shaped.
  • the keyboard mat has a support structure on the inside of the film for stiff reinforcement of the film. This creates an input device with a closed surface, which gives great freedom of design in the selection of a design and also allows any printing.
  • the design options include, in particular in the case of an IMD process, e.g. also any printing of a key region including the keys and no key openings in the housing.
  • the feel of an input device according to the invention is substantially improved in that a key is backed or injected with an elastomer, preferably also a plunger for mechanical force transmission from a key to a contact to be closed made of the elastomer.
  • a key is backed or injected with an elastomer, preferably also a plunger for mechanical force transmission from a key to a contact to be closed made of the elastomer.
  • An input device can be designed as a keyboard module with a carrier, the contour of the input device also following special design specifications on the outer surface.
  • the input device is designed to be double-curved on the outer surface in the area of the keys, with the special structure of the module not wasting any installation space within a device, as will be described below with reference to exemplary embodiments.
  • the keyboard surface is advantageously completely closed and, in particular, therefore no longer has any openings.
  • this visible outer surface of the input device can be designed in any color.
  • FIG. 1 shows a sectional illustration of an input device according to the prior art
  • FIGS. 2a and 2b show a three-dimensional exploded view of an embodiment of a part of an input device according to the invention and an intermediate product of a manufacturing method; 3 shows an expanded exploded view of the assembly of a module using the embodiment of an input device according to the invention from FIGS. 2 and
  • Fig. 4 is a sectional view of a plane A - A of the embodiment of Fig. 3 in an assembled state.
  • the input device 1 comprises a perforated cover plate 2 which, together with a keyboard mat 3, forms a clearly curved outer surface 4.
  • the outer surface 4 is formed in the section shown as a section of a circle with a radius r of approximately 500 mm.
  • the base of such an input device 1 or keyboard normally consists of layers of different foils.
  • One of these foils is a so-called spacer 5. It is a solid foil that is cut out in areas of the switching domes of a switching mat 6.
  • the switching domes 7 shown in the illustration in FIG. 1 are arranged in one plane, so that the switching mat 6 and the subsequent elements spacer 5, printed circuit board 8 and carrier 9 must also be the same.
  • the profile of the curved outer surface 4 as part of a housing for a mobile phone is therefore matched by different lengths of keys 10 depending on their respective position in the keyboard mat 3. In some areas of the device, a dimension ⁇ of approximately 5 mm in height can be lost.
  • a switching path that a plunger 11 of a button 10 requires to depress a respective switching dome 7 and to close a contact on the printed circuit board 8 is always of the same length.
  • An embodiment of a key mat B as an essential part of an input device 1 according to the invention is shown in the exploded view of FIG. 2a to illustrate a manufacturing method. Accordingly, a film F is deep-drawn to form an outer surface A with a predetermined outer contour in a vacuum or vacuum process. During deep-drawing, the film F is provided on the outer surface A with a surface structure which is provided with tactile three-dimensional elevations for identifying keys T etc.
  • the outer surface A of the key mat B of the later input device 1 has a double curvature and has two curvature directions or axes x, y that are essentially orthogonal to one another and oriented in the same direction, as shown in the illustration in FIG. 3.
  • a support structure in the form of a frame R is injected behind the film F in an inmould decoration (IMD) process.
  • IMD inmould decoration
  • the film F is coated and / or printed on a later inside I before deep-drawing and back-injection, so that an external color impression of the input device is determined.
  • the printed and still flat film F is then deep-drawn and also cut in the deep-drawing process step, so that it corresponds to a predetermined housing surface. It is inserted into the injection mold and back-molded with the frame R as an actual mechanically stable part of the key mat as the housing shell.
  • This method thus makes it possible to enclose a print between the film and the mechanical support in the housing part formed in this way. The print is thus permanently protected against mechanical loads. Complex motifs can be created easily.
  • the shaped film F back-injected with the frame R is backed or back-injected in an area of a button T with an elastomer E.
  • the frame R there are fields individual keys T separated from each other, the key fields being filled with the elastomer E.
  • the difference between the key and frame areas can be felt by a user by depositing the film F with hard or softer material.
  • the switching feel can be adjusted in addition to the switching domes by the hardness of the elastomer.
  • a tactile feedback results from a tactile course of the switching path from a deformation of the respective elastomer E.
  • a "blind operation" of the input device 1 is also possible, since all keys T can also be reached quickly, conveniently and safely with one finger are.
  • the support of the film F by the elastomer E in a region around a respective key T increases the durability of this zone which is mechanically stressed by the pressing.
  • the T key is to a very high bending load capacity of the film F to guarantee thus in the region used to form an input device 1, a comparatively hard film, while other parts of a foreign 'housing, for example, according to one IMD process with softer films for producing even smaller radii of curvature be covered.
  • the hard back injection then gives these housing parts the necessary mechanical strength.
  • a completely closed housing is thus created using high degrees of design freedom, which is inherently protected against splash water at least and can also be made watertight by supplying or sealing connection points between housing parts.
  • the input device 1 has an illumination of the keys T from the inside.
  • the frame R and the elastomer actuators E are made of clear material. In this way, light is provided for diffuse and glare-free illumination of all keys T of the input device 1.
  • a very thin and integrally assembled keyboard mat B is realized according to the manufacturing process shown in extracts in FIGS. 2a and 2b.
  • the keyboard mat B also has a completely closed surface with a double curved outer surface A and almost any internal printing on keys T or other areas.
  • FIG. 3 shows in an expanded three-dimensional exploded view the assembly of an input device 1 into a module M using the keyboard mat B from FIG. 2b.
  • a switching mat S and a circuit board L are positioned one above the other on the frame R of the keyboard mat B such that a (not shown dome) of the switching mat S is provided by a key T of the keyboard mat for closing a contact on the circuit board L.
  • the frame R has pins C for this relatively precise positioning of the layers or planes relative to one another, which correspond to recesses in the respective layers. This ensures a quick and permanently secure construction against slipping of the individual parts against each other.
  • a shielding housing H serves as a carrier and thus as a mechanical counter bearing for the flexible printed circuit board L, which itself does not have to have sufficient rigidity in its network structure.
  • the keyboard already forms a module that can be mechanically connected to a telephone in any way.
  • the connection to the shield housing as a carrier, as shown here means that the keyboard is very well supported by the carrier. is supported and that no additional wall thicknesses or inherent stiffness of the elements mentioned are required.
  • Electrical contacts K for connecting the input device 1 to the actual device are arranged on one end of the flexible printed circuit board L. This end can be received in a corresponding connector or can be contacted in a known manner with spring contacts.
  • Fig. 4 shows a sectional view of a plane A - A of the embodiment of Fig. 3 in the assembled state.
  • the module M is formed with the assembled keyboard mat B from FIG. 2b as the top part, the switch mat S as the second part, the flexible printed circuit board L as the third part and the shielding housing H as the lower part of the arrangement shown.
  • the mechanical support has a double function as a shielding housing: on the one hand, it mechanically supports the flexible printed circuit board L, so that an electrical contact via a switching dome D of the switching mat S on the printed circuit board L can be securely closed by pressing a button T.
  • electronic signal processing within a cell phone must be shielded against the emission of high-frequency signals and the interference from interference. Shielding must therefore always be provided. In the form of an appropriately shaped metal cap, both requirements can be met while minimizing weight and saving on parts.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Mobiltelefon, ein Modul mit einer Eingabevorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Eingabevorrichtung und/oder eines Moduls.Um eine Eingabevorrichtung, ein Modul mit einer Eingabevorrichtung und ein Herstellungsverfahren zu schaffen, die eine verbesserte gestalterische und funktionale Flexibilität aufweisen, wird vorgeschlagen, daß eine geschlossene Folie (F) zur Ausbildung einer Außenfläche (A) einer Tastaturmatte (B) tiefgezogen wird und dann mit einer Stützstruktur hinterspritzt wird.

Description

Beschreibung
Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Mobiltelefon, Modul mit einer Eingabevorrichtung und Verfahren zur Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Mobiltelefon, ein Modul mit einer Eingabevorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Eingabevorrichtung und/oder eines Moduls.
Die Designentwicklung steht bei modernen Geräten immer stärker im Vordergrund. Neben einem optischen Eindruck wird großer Wert auf eine verbesserte Handhabbarkeit des jeweiligen Geräts gelegt. Die Entwicklung eines besonderen Designs er- fordert insbesondere bei Mobiltelefonen, daß diese Geräte bei besonderer farblicher und/oder graphischer Gestaltung immer flacher und immer geschwungenere Gehäuse bzw. Gehäuseteile aufweisen. Dadurch wird gerade im Bereich einer Eingabevorrichtung bzw. einer Tastatur eines Mobiltelefons auch viel Bauraum benötigt. Alternativ kann nur das Design unter Anpassung auf derzeit technisch realisierbare Formen verändert werden, was inakzeptabel ist. Aufgrund der geringen Baugröße, ihrer großen mechanischen Beanspruchung und einer Fertigung unter sehr großem Kostendruck werden nachfolgend ohne Be- schränkung der Erfindung auf diesen Anwendungsbereich nur Mobiltelefone bzw. deren Eingabevorrichtungen behandelt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Eingabevorrichtung, ein Modul mit einer Eingabevorrichtung und ein Herstellungsverfahren vorzuschlagen, die eine verbesserte gestalterische und funktionale Flexibilität aufweisen. Weiter werden größere und neuartige Gestaltungsmöglichkeiten für eine Tastatur gesucht. So soll insbesondere eine ge- schlossene Fläche auch im Bereich einer Tastatur erreicht werde .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Eingabevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Modul mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Ferner wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Die Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Eine erfindungsgemäße Eingabevorrichtung umfaßt eine Tastaturmatte mit einer als eine tiefgezogene Folie insbesondere dreidimensional geformt ausgebildeten Außenfläche. Die Tastaturmatte weist an einer Innenseite der Folie eine Stützstruk- tur zur formbeständigen Aussteifung der Folie auf. Damit wird eine Eingabevorrichtung mit einer geschlossenen Oberfläche geschaffen, die in der Auswahl eines Designs eine große Gestaltungsfreiheit gibt und zudem ein beliebiges Bedrucken gestattet. Die Gestaltungsmöglichkeiten umfassen insbesondere im Fall eines IMD-Verfahrens z.B. auch ein beliebiges Bedrucken einer Tastenregion inklusive der Tasten und einen Verzicht auf Tastendurchbrüche im Gehäuse .
In einer wesentlichen Weiterbildung der Erfindung wird die Haptik einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung dadurch wesentlich verbessert, daß eine Taste mit einem Elastomer hinterlegt oder hinterspritzt ist, wobei vorzugsweise auch ein Stößel zur mechanischen Kraftübertragung von einer Taste hin auf einen zu schließenden Kontakt aus dem Elastomer besteht. So ergibt sich auch innerhalb der geschlossenen Oberfläche ein fühlbarer Unterschied beim Positionieren eines Fingers im Bereich der Stützstruktur und auf einer Taste. Eine taktile Rückmeldung der jeweiligen Taste ergibt sich durch einen fühlbaren Verlauf des Schaltweges beim Drücken der Taste.
Eine erfindungsgemäße Eingabevorrichtung kann als ein Tasta- turmodul mit einem Träger ausgebildet sein, wobei die Eingabevorrichtung in ihrer Kontur an der äußeren Oberfläche auch besonderen Designvorgaben folgt. Insbesondere ist die Eingabevorrichtung an der äußeren Oberfläche im Bereich von Tasten doppelt gekrümmt ausgebildet, wobei durch den besonderen Auf- bau des Moduls kein Bauraum innerhalb eines Gerätes verschwendet wird, wie nachfolgend unter Bezug auf Ausführungsbeispiele noch beschrieben wird. Vorteilhafterweise ist die Tastaturfläche vollständig geschlossen und weist damit insbesondere keine Durchbrüche mehr auf . Ferner kann diese sicht- bare äußere Oberfläche der Eingabevorrichtung farblich beliebig gestaltet werden. Durch eine Gestaltung der Tasten und eines Unterbaus mit Aktuatoren ist sich der Benutzer aufgrund einer guten taktilen Rückmeldung eines erfindungsgemäßen Tastaturmoduls stets sicher an der richtigen Stelle zu drücken.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungs- beispiele erläutert:
Fig. 1 stellt eine Schnittdarstellung einer Eingabevorrichtung nach dem Stand der Technik dar;
Fig. 2a und 2b zeigen eine dreidimensionale Explosionsdarstellung einer Ausführungsform eines Teils einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung und ein Zwischenprodukt eines Herstellungsverfahrens; Fig. 3 zeigt in einer erweiterten Explosionsdarstellung den Zusammenbau eines Moduls unter Verwendung der Ausfüh- rungsform einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung von Fig. 2 und
Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung einer Ebene A - A der Ausführungsform von Fig. 3 in zusammengebautem Zustand.
Die Abbildung von Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Eingabevorrichtung 1 nach dem Stand der Technik. Die Eingabevorrichtung 1 umfaßt eine gelochte Abdeckplatte 2 , die zusammen mit einer Tastaturmatte 3 eine deutlich geschwungene Außenfläche 4 bildet. Die Außenfläche 4 ist dabei in dem darge- stellten Ausschnitt als Abschnitt eines Kreises mit einem Radius r von etwa 500 mm ausgebildet.
Der Unterbau einer derartigen Eingabevorrichtung 1 bzw. Tastatur besteht normalerweise aus Schichten verschiedener Fo- lien. Eine dieser Folien ist ein s.g. Spacer 5. Es handelt sich dabei um eine feste Folie, die in Bereichen von Schaltdomen einer Schaltmatte 6 ausgespart ist. Die in der Darstellung von Fig. 1 eingezeichneten Schaltdome 7 sind in einer Ebene angeordnet, so daß die Schaltmatte 6 und die nachfol- gende Elemente Spacer 5, Leiterplatte 8 und Träger 9 auch e- ben sein müssen. In bekannten Eingabevorrichtungen 1 wird dem Profil der geschwungenen Außenfläche 4 als Teil eines Gehäuses für ein Mobiltelefon daher durch unterschiedliche Längen von Tasten 10 in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Lage in der Tastaturmatte 3 entsprochen. Dabei kann in Teilbereichen des Gerätes durchaus ein Maß Δ von ca. 5 mm an Bauhöhe verloren gehen. Ein Schaltweg, den ein Stößel 11 einer Taste 10 zum Niederdrücken eines jeweiligen Schaltdoms 7 und zum Schließen eines Kontaktes auf der Leiterplatte 8 benötigt, ist dabei immer gleich lang. Eine Ausführungsform einer Tastenmatte B als eines wesentlichen Teils einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung 1 ist in der Explosionsdarstellung von Fig. 2a zur Illustration eines Herstellungsverfahrens gezeigt. Demnach wird eine Folie F zur Ausbildung einer Außenfläche A mit einer vorbestimmten Außenkontur in einem Unterdruck- bzw. Vakuumverfahren tiefgezogen. Die Folie F wird beim Tiefziehen an der Außenfläche A mit einer Oberflächenstruktur versehen, die mit fühlbaren dreidimensionalen Erhebungen zur Kennzeichnung von Tasten T etc. versehen ist. Die Außenfläche A der Tastenmatte B der späteren Eingabevorrichtung 1 ist doppelt gekrümmt ausgebildet, und weist zwei im wesentlichen orthogonal zueinander stehende und gleichsinnig orientierte Krümmungsrichtungen o- der Achsen x, y auf, wie in der Darstellung von Fig. 3 exem- plarisch eingezeichnet.
Um die besondere Form der Folie F dauerhaft zu gewährleisten wird eine Stützstruktur in Form eines Gerippe-Rahmens R hinter die Folie F in einem Inmould decoration (IMD) Verfahren gespritzt. Dabei wird die Folie F vor dem Tiefziehen und Hinterspritzen an einer späteren Innenseite I beschichtet und/oder bedruckt, so daß ein äußerer Farbeindruck der Eingabevorrichtung festgelegt wird. Die bedruckte und noch ebene Folie F wird dann tiefgezogen und in dem Prozeßschritt des Tiefziehens auch zugeschnitten, so das sie einer vorgegebenen Gehäuseoberfläche entspricht. Sie wird in das Spritzgußwerkzeug eingelegt und mit dem Rahmen R als einem eigentlichen mechanisch stabilen Teil der Tastenmatte als Gehäuseschale hinterspritzt. Dieses Verfahren ermöglicht somit, einen Auf- druck zwischen der Folie und dem mechanischen Träger in dem so gebildeten Gehäuseteil einzuschließen. Der Aufdruck ist so vor mechanischen Belastungen dauerhaft geschützt. Komplexe Motive können in einfacher Weise hergestellt werden.
Die geformte und mit dem Rahmen R hinterspritzte Folie F wird in einem Bereich einer Taste T mit einem Elastomer E hinterlegt oder hinterspritzt. Durch den Rahmen R werden Felder einzelner Tasten T von einander getrennt, wobei die Tastenfelder durch das Elastomer E ausgefüllt sind. Der Unterschied zwischen Tasten- und Rahmenbereichen ist für einen Benutzer durch die Hinterlegung der Folie F mit harten oder weicherem Material spürbar. Das Schaltgefühl kann zusätzlich zu den Schaltdomen durch die Härte des Elastomers eingestellt werden. Eine taktile Rückmeldung ergibt sich durch einen fühlbaren Verlauf des Schaltweges aus einer Verformung des jeweiligen Elastomers E. Damit ist prinzipiell auch ein "blindes Be- dienen" der Eingabevorrichtung 1 möglich, da alle Tasten T auch mit einem Finger schnell, bequem und sicher zu erreichen sind. Zudem erhöht die Unterstützung der Folie F durch das Elastomer E in einem Bereich um eine jeweilige Taste T herum die Dauerhaftigkeit dieser mechanisch durch das Drücken sehr beanspruchten Zone. Um eine möglichst hohe Biegebelastbarkeit der Folie F zu garantieren wird damit im Bereich der Tasten T zur Ausbildung einer Eingabevorrichtung 1 eine vergleichsweise harte Folie verwendet, während sonstige Teile eines Außen-' gehäuses z.B. nach einem IMD-Verfahren mit weicheren Folien zur Herstellung noch kleinerer Krümmungsradien abgedeckt werden. Durch die harte Hinterspritzung wird dann auch diesen Gehäuseteilen die notwendige mechanische Festigkeit verliehen. Insgesamt wird damit ein vollständig geschlossenes Gehäuse unter Nutzung hoher Design-Freiheitsgrade geschaffen, das von sich auf mindestens gegen Spritzwasser geschützt ist und durch Versorgung bzw. Abdichtung von Verbindungsstellen zwischen Gehäuseteilen auch wasserdicht ausgebildet werden kann.
Um auch bei schlechter Beleuchtung eine sichere Orientierung eines Anwenders zu gewährleisten verfügt die Eingabevorrichtung 1 über eine Ausleuchtung der Tasten T von innen her. Dazu werden der Rahmen R und auch die Elastomeraktuatoren E in klarem Material ausgeführt. So wird Licht zur diffusen und blendfreien Ausleuchtung aller Tasten T der Eingabevorrichtung 1 bereitgestellt. Insgesamt wird nach dem in den Abbildungen der Figuren 2a und 2b auszugsweise dargestellten Herstellungsverfahren eine sehr dünne und einstückig zusammengefügte Tastaturmatte B realisiert. Die Tastaturmatte B weist bei doppelt gekrümmter äuße- rer Oberfläche A und nahezu beliebiger Innenbedruckung von Tasten T oder von sonstigen Bereichen zudem eine vollständig geschlossene Oberfläche auf.
Fig. 3 zeigt in einer erweiterten dreidimensionalen Explosi- onsdarstellung den Zusammenbau einer Eingabevorrichtung 1 zu einem Modul M unter Verwendung der Tastaturmatte B von Fig. 2b. In dem gezeigten Verfahrensschritt werden eine Schaltmatte S und eine Leiterplatte L an dem Rahmen R der Tastaturmatte B übereinander liegend so positioniert, daß jeweils ein (nicht dargestellter Dom) der Schaltmatte S durch eine Taste T der Tastaturmatte zum Schließen eines Kontaktes auf der Leiterplatte L vorgesehen ist. Der Rahmen R weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel für diese relativ genaue Positionierung der genannten Schichten bzw. Ebenen zueinander Stifte C auf, die mit Ausnehmungen der jeweiligen Schichten korrespondieren. Damit ist ein schneller und gegen ein Verrutschen der Einzelteile gegeneinander dauerhaft sicherer Aufbau gewährleistet. Die Einzelteile können durch Warmprägen, Kleben, Schnappen bzw. Rasten der Stifte C oder ähnliche Verfahren miteinander zu einem Modul M aus zwei, drei oder vier Teilen nachfolgend fixiert und dauerhaft verbunden werden. Eine Befestigung des Moduls M auf einen Träger ist möglich, aber nicht zwingend notwendig. In der Ausführungsform von Fig. 3 dient ein Schirmungsgehäuse H als Träger und damit als mechanisches Gegenlager für die flexible Leiterplatte L, die so in ihrer Netz-Struktur selber keine ausreichende Stei- figkeit aufweisen muß. Auch ohne Träger bildet die Tastatur bereits ein Modul, das auf beliebige Weise mit einem Telefon mechanisch verbunden werden kann. Durch die Verbindung mit dem Schirmgehäuse als Träger, so wie hier abgebildet, ergibt sich aber, daß die Tastatur sehr gut durch den Träger ge- stützt ist und daß keine zusätzlichen Wandstärken oder Eigensteifigkeiten der genannten Elemente erforderlich sind.
Elektrische Kontakte K zum Verbindung der Eingabevorrichtung 1 mit dem eigentlichen Gerät sind auf einem Ende der flexiblen Leiterplatte L angeordnet. Dieses Ende kann in einem entsprechenden Stecker aufgenommen werden oder in bekannter Weise mit Federkontakten kontaktiert werden.
Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung einer Ebene A - A der Ausführungsform von Fig. 3 in zusammengebautem Zustand. Das Modul M ist mit der zusammengefügten Tastaturmatte B von Fig. 2b als oberstes Teil, der Schaltmatte S als zweites Teil, der flexiblen Leiterplatte L als drittes Teil sowie dem Schir- mungsgehäuse H als unteres Teil der dargestellten Anordnung ausgebildet. Der mechanische Träger besitzt als Schirmungsgehäuse in diesem Fall eine Doppelfunktion: Einerseits stützt er die flexible Leiterplatte L mechanisch ab, so daß durch das Drücken einer Taste T ein elektrischer Kontakt über einen Schaltdom D der Schaltmatte S auf der Leiterplatte L sicher geschlossen werden kann. Anderseits muß eine elektronische Signalverarbeitung innerhalb eines Mobiltelefons gegen das Austreten hochfrequenter Signale und das Einstreuen von Störungen abgeschirmt werden. Eine Abschirmung muß also in jedem Fall vorgesehen werden. In Form einer entsprechend geformten Metallkappe kann beide Anforderungen unter Gewichtsminimie- rung und Einsparung von Teilen genügt werden.
Bezugszeichenliste
1 Eingabevorrichtung
2 gelochte Abdeckplatte
3 Tastaturmatte
4 geschwungene Außenfläche
5 Spacer
6 Schaltmatte
7 Schaltdom
8 Leiterplatte
9 Träger
10 Taste
11 Stößel 12
Δ Höhendifferenz r Radius der Krümmung
A äußere, sichtbare Oberfläche
B Tastaturmatte
C Stift/Verbinder (Beine)
D Dom
E Elastomeraktuator (mit Stößel)
F Folie / tiefgezogene Folie / IMD-Folie
H Schirmungsgehäuse
I bedruckte Innenseite der IMD-Folie
K Kontakt zum Anschluß an die sonstige Elektronik
L flexible Leiterplatte in Stern- oder Netz-Struktur
M Modul
R Rahmen
S Schaltmatte
T Taste

Claims

Patentansprüche
1. Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Mobiltelefon, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Außenfläche (A) einer Tastaturmatte (B) der Eingabevorrichtung (1) als eine tiefgezogene Folie (F) insbesondere dreidimensional geformt ausgebildet ist, und die Folie (F) mindestens teilweise an einer Innenseite (I) eine Stützstruktur zur formbeständigen Aussteifung der Folie (F) aufweist.
2. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 , d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Folie (F) mit einer Stützstruktur hinterspritzt ist, insbesondere zur mechanischen Stabilisierung einer beispielsweise sphärisch gekrümmten Außenfläche (A) .
3. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stützstruktur als skelettartiger Rahmen (R) ausgebildet ist und insbesondere aus einem Kunststoff besteht.
4. Eingabevorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der skelettartiger Rahmen (R) zur Gewährleistung einer Ausleuchtung aus einem klaren und insbesondere lichtleitenden Kunststoff besteht.
Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Eingabevorrichtung (1) einen Krümmungsradius (r) von ca. 5000 bis etwa 100 mm aufweist, insbesondere an der Außenfläche (A) .
6. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Eingabevorrichtung (1) doppelt gekrümmt ist, und insbesondere zwei im wesentlichen orthogonal zueinander und/oder gleichsinnig orientierte Krümmungsrichtungen o- der Achsen aufweist.
7. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Folie (F) an der Außenfläche (A) mit einer Oberflächenstruktur versehen ist, die insbesondere mit fühlbaren dreidimensionalen Erhebungen zur Kennzeichnung von Tasten (T) etc. versehen ist.
8. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Folie (F) im Bereich einer Taste (T) eine Hinter- spritzung aufweist, die an einem der Taste (T) abgewandten Ende vorzugsweise als Stößel ausgebildet ist, so daß die Hinterspritzung vorzugsweise im wesentlichen pilzför- mig ist.
9. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Elastomer (E) in einem Bereich einer Taste (T) in die Stützstruktur eingelegt oder eingespritzt ist, wobei das Elastomer (E) als Aktuator ausgebildet ist.
10. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Taste (T) mit einer Hinterspritzung in Form eines Stößels in einem oder über ein Elastomer (E) mit der Stützstruktur verbunden ist.
11. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein jeweiliger Stößel derart relativ zu einer Leiter- platte (L) angeordnet ist, daß durch Drücken der zugeordneten Taste (T) ein elektrischer Kontakt geschlossen wird, wobei die Leiterplatte (L) flexibel und vorzugsweise netz- oder sternförmig zur Anpassung an eine Form der Außenfläche (A) ausgebildet ist.
12. Eingabevorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Elastomer (E) insbesondere zur Gewährleistung ei- ner Ausleuchtung klar oder mindestens teilweise lichtleitend ist.
13. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Folie (F) bedruckt ist, vorzugsweise nach einem IMD-Prozeß an einer der äußeren Oberfläche (A) gegenüber- liegenden Innenseite (I) .
14. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Rahmen (R) Stifte, Verbinder oder Beine (C) zur Positionierung und/oder Fixierung durch Verrasten und/oder Warmprägen einer Schaltmatte (S) und einer Leiterplatte (L) aufweist.
15. Modul mit einer Eingabevorrichtung, die insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufgebaut ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Außenfläche (A) einer Tastaturmatte (B) der Ein- gabevorrichtung (1) als eine tiefgezogene Folie (F) ausgebildet ist, die an einer Stützstruktur zur formbeständigen Aussteifung der Folie (F) fixiert ist, wobei die Außenfläche (A) Tasten (T) aufweist, die mechanisch mit Schaltdomen (D) einer Schaltmatte (S) zur Herstellung ei- nes bestimmten elektrischen Signals beim Drücken einer jeweiligen Taste (T) auf einer Leiterplatte (L) in Verbindung stehen und die Schaltmatte (S) mit der Leiterplatte (L) an der Stützstruktur zur Bildung der Moduls (M) verbunden sind.
16. Modul nach dem vorhergehenden Anspruch, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Leiterplatte (L) zur Anpassung an eine Form der Außenfläche (A) flexibel und insbesondere netz- oder sternförmig ausgebildet ist.
17. Modul nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Schirmungsgehäuse (H) einer signalverarbeitenden Elektronik als Gegenlager bzw. zur Abstützung des Moduls (M) bzw. der Leiterplatte (L) dient.
18. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Abstützung und insbesondere das Schirmungsgehäuse (H) an dem Modul (M) fixiert und vorzugsweise mit dem Modul (M) einstückig verbunden ist.
19. Verfahren zur Herstellung einer Eingabevorrichtung und/oder eines Moduls, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine geschlossene Folie (F) zur Ausbildung einer Außenfläche (A) einer Tastaturmatte (B) tiefgezogen wird und dann mit einer Stützstruktur hinterspritzt wird.
20. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Folie (F) vor dem Tiefziehen und Hinterspritzen beschichtet und/oder bedruckt wird, insbesondere nach einem Inmould decoration (IMD) Verfahren.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Folie (F) zugeschnitten wird, insbesondere beim Tiefziehen oder dem Hinterspritzen.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Folie (F) in einem Bereich einer Taste (T) mit einem Elastomer (E) hinterlegt oder hinterspritzt wird.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Schaltmatte (S) und eine Leiterplatte (L) an dem Rahmen (R) der Tastaturmatte (B) positioniert und nachfolgend fixiert werden, insbesondere durch Verrasten und/oder Warmprägen von Stiften, Verbindern oder Beinen (C) des Rahmens (R) .
PCT/DE2002/000938 2001-04-03 2002-03-15 Eingabevorrichtung, insbesondere für ein mobiltelefon, modul mit einer eingabevorrichtung und verfahren zur herstellung WO2002082785A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10116556.0 2001-04-03
DE10116556A DE10116556A1 (de) 2001-04-03 2001-04-03 Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Mobiltelefon, Modul mit einer Eingabevorrichtung und Verfahren zur Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2002082785A2 true WO2002082785A2 (de) 2002-10-17
WO2002082785A3 WO2002082785A3 (de) 2003-01-03

Family

ID=7680194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2002/000938 WO2002082785A2 (de) 2001-04-03 2002-03-15 Eingabevorrichtung, insbesondere für ein mobiltelefon, modul mit einer eingabevorrichtung und verfahren zur herstellung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10116556A1 (de)
WO (1) WO2002082785A2 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7804955B2 (en) 2006-06-21 2010-09-28 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Flexible key plate
EP2490105A1 (de) * 2011-02-11 2012-08-22 Research In Motion Limited Tastatur mit Metallgitter zur Verwendung auf einer tragbaren elektronischen Vorrichtung
US9064654B2 (en) 2012-03-02 2015-06-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Method of manufacturing an input device
US9075566B2 (en) 2012-03-02 2015-07-07 Microsoft Technoogy Licensing, LLC Flexible hinge spine
US9870066B2 (en) 2012-03-02 2018-01-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Method of manufacturing an input device
US9298236B2 (en) 2012-03-02 2016-03-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-stage power adapter configured to provide a first power level upon initial connection of the power adapter to the host device and a second power level thereafter upon notification from the host device to the power adapter
US9158383B2 (en) 2012-03-02 2015-10-13 Microsoft Technology Licensing, Llc Force concentrator
US20130300590A1 (en) 2012-05-14 2013-11-14 Paul Henry Dietz Audio Feedback
JP2015517708A (ja) * 2012-05-15 2015-06-22 マイクロソフト コーポレーション 入力装置の製造方法
US10031556B2 (en) 2012-06-08 2018-07-24 Microsoft Technology Licensing, Llc User experience adaptation
US8654030B1 (en) 2012-10-16 2014-02-18 Microsoft Corporation Antenna placement
WO2014059618A1 (en) 2012-10-17 2014-04-24 Microsoft Corporation Graphic formation via material ablation
US9304549B2 (en) 2013-03-28 2016-04-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Hinge mechanism for rotatable component attachment
US9447620B2 (en) 2014-09-30 2016-09-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Hinge mechanism with multiple preset positions
US9864415B2 (en) 2015-06-30 2018-01-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Multistage friction hinge
US10344797B2 (en) 2016-04-05 2019-07-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Hinge with multiple preset positions

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249054A (en) * 1978-02-28 1981-02-03 Sharp Kabushiki Kaisha Metallic housing for an electronic apparatus with a flat keyboard
DE19650468C1 (de) * 1996-12-05 1998-03-12 Kundisch Gmbh & Co Kg Verfahren zur Herstellung einer Folientastatur
US6156411A (en) * 1998-02-06 2000-12-05 General Motors Corporation Decorative backlit components using transparent thermoplastic elastomers and methods of making the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249054A (en) * 1978-02-28 1981-02-03 Sharp Kabushiki Kaisha Metallic housing for an electronic apparatus with a flat keyboard
DE19650468C1 (de) * 1996-12-05 1998-03-12 Kundisch Gmbh & Co Kg Verfahren zur Herstellung einer Folientastatur
US6156411A (en) * 1998-02-06 2000-12-05 General Motors Corporation Decorative backlit components using transparent thermoplastic elastomers and methods of making the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002082785A3 (de) 2003-01-03
DE10116556A1 (de) 2002-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60205537T2 (de) Tastatur für Mobiltelefon mit elektrolumineszentem Bauteil
WO2002082785A2 (de) Eingabevorrichtung, insbesondere für ein mobiltelefon, modul mit einer eingabevorrichtung und verfahren zur herstellung
WO1995012208A2 (de) Flacheingabetastatur für datenverarbeitungsgerät oder dergleichen sowie verfahren zu ihrer herstellung
DE60317414T2 (de) Druckknopf für mobiles Telekommunikationsgerät mit vibrationsverhindernder Vorrichtung
DE60119422T2 (de) Folienartige Drucktaste und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP2529912B1 (de) Funktionsträger mit Tastenfunktionen
DE4207786A1 (de) Tastenfeld und verfahren zur herstellung eines tastenfeldes
DE112004000492B4 (de) Abdeckung für einen Tastenschalter
DE102011119896B4 (de) Schaltervorrichtung
DE3448462C2 (de) Tastatur
DE60300524T2 (de) Multidirektionale Eingabetaste
DE3041859C2 (de)
DE60114540T2 (de) Doppelseitige Tastatur mit zwei Schaltmatten und einer Aktivierungsmatte
DE10236436A1 (de) Flexibler Schalter und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3011674A1 (de) Tastatur
DE19746031A1 (de) Beweglicher Kontaktkörper eines Tastenfeldschalters und mit dem beweglichen Kontaktkörper ausgerüsteter Tastenfeldschalter
DE10112006A1 (de) Frontabdeckung für Kommunikationsgerät und Verfahren zur Herstellung der Frontabdeckung
DE19934707C1 (de) Gehäuseoberschale für Geräte mit integrierter Tastatur und Display
DE202006019045U1 (de) Folienaufbau mit zumindest einer Antenne
EP1054420A1 (de) Tastenfeld für ein elektrisches oder elektronisches Gerät sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE3716379A1 (de) Elektronisches geraet mit tastatur
WO1990012468A1 (de) Fernsprechapparat
DE10203400C1 (de) Tastaturanordnung
DE102013018156B3 (de) Tastatur
EP1110365B1 (de) Gehäuseoberteil für ein kommunikationsendgerät

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): CN JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
AK Designated states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): CN JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP