Клавиатура, позволяющая изменять изображения на клавишах
KEYBOARD THAT ALLOWS TO CHANGE IMAGES ON KEYS

Область техники
Данное изобретение относится в общем случае к клавиатуре. Конкретнее, данное изобретение относится к клавиатуре с изменяемыми изображениями на клавишах, в которой возможно изменять изображения различных наборов символов при помощи блока управления индикаций.
Предпосылки создания изобретения
В вычислительной технике клавиатура представляет собой элемент аппаратуры, который работает, как механические рычажки или как электронные переключатели, которые позволяют пользователю вводить литеры или символы в компьютер при помощи панели с клавишами Несмотря на открытие альтернативных устройств ввода таких, как мышки, сенсорные экраны, световые перья, трек-болы, джойстики и устройства распознавания голоса, клавиатура остается самым широко используемым и самым универсальным периферическим устройством, предназначенным для непосредственного ввода в компьютер. В общем случае клавиатура имеет на клавишах напечатанные или выгравированные литеры. В большинстве случаев каждое отдельное нажатие клавиши соответствует одному написанному символу. Однако, в некоторых случаях, для того, чтобы ввести некоторые символы, требуется нажать и удерживать несколько клавишей одновременно или последовательно. Хотя большинство клавиш на клавиатуре служат для создания букв, цифр или знаков, другие клавиши или одновременное нажатие нескольких клавиш может генерировать определенные команды компьютера или другие действия.
Конфигурация клавиатуры относится к способу расположения множества клавиш на клавиатуре в понятиях механической, функциональной и визуальной конфигурации. Механическая конфигурация относится к физическому расположению и форме клавиш на клавиатуре Однако, функциональная конфигурация относится к организации соединений по смысловому значению клавиши всех клавиш на клавиатуре, полагаясь при его определении на используемое программное обеспечение. Наконец, визуальная конфигурация относится к надписям и обозначениям на клавишах клавиатуры. Имеется множество типов расположения алфавитных, цифровых символов, а также знаков пунктуации на клавишах. Эти различные типы конфигурации клавиатуры становятся чрезвычайно востребованными главным образом потому, что различным группам пользователей требуется легкий доступ к различным символам для ввода текста на различных языках, или специальная конфигурация для тех, кто работает в области программирования, математики, бухгалтерии, или для других целей.
Наиболее распространенными конфигурацией и физическим расположением клавиш на клавиатуре, которые не ограничиваются конкретным географическим регионом, является конфигурация «QWERTY». Большинство операционных систем имеют программное обеспечение конфигурации клавиатуры, которое позволяет пользователю изменять локализацию клавиатуры, например, с обычной конфигурации клавиатуры QWERTY на конфигурацию клавиатуры, соответствующую арабскому алфавиту. Обычно это на экране компьютера имеется значок, информирующий пользователя о том, какая локализация клавиатуры выбрана в данный момент. Однако, никакая визуальная маркировка самих клавиш не изменяется, когда выбирается другая локализация. Таким образом, пользователь не будет знать, какая буква арабского алфавита появится на экране компьютера, когда он нажмет на конкретную клавишу, соответствующую английскому алфавиту, или пользователь не запомнит расположение всех арабских букв на клавиатуре.
Таким образом, имеется проблема, касающаяся визуального обозначения букв, принадлежащих различным языкам, на одной клавиатуре, поскольку одна клавиатура может иметь буквы на одном или, самое большое, на двух языках, что ограничивает количество языков, доступных на клавиатуре. В результате этого производители не смогут удовлетворить потребности всех пользователей по всему миру с точки зрения необходимых им языков. Для решения этой проблемы необходимо, чтобы производители использовали различные производственные линии для нанесения букв каждого языка на изготавливаемые клавиатуры для того, чтобы удовлетворить запросы мировых рынков.
Следовательно, желательно создать клавиатуру с изменяемыми изображениями на клавишах, которая могла бы изменять изображения различных наборов символов для информации на различных языках и других целей.
Краткое изложение сущности изобретения
Следовательно, главной целью данного изобретения является создание клавиатуры с изменяющимися изображениями на клавишах, которая включает клавиатуру, имеющую множество клавиш с прозрачным корпусом, множество индикаторных панелей, каждая из которых находится внутри прозрачного корпуса для каждой клавиши; при этом индикаторные панели способны отображать различные наборы символов на основании управляющих сигналов, инициируемых пользователем; первую перегородку, выполненную в виде печатной платы, соединенную с индикаторной панелью посредством гибкого соединительного элемента; при этом первая перегородка в виде печатной платы получает сигналы данных, относящиеся к символам на индикаторной панели клавиш, и обрабатывает сигналы данных, чтобы воспроизвести их на индикаторных панелях клавиш; системный блок управления, соединенный с индикаторной панелью, выполненной в виде печатной платы, при этом системный блок управления имеет цифровой блок управления и запоминающее устройство, при этом цифровой блок управления обрабатывает сигналы управления и выбирает данные, относящиеся к символам, их базы данных, хранящейся в ЗУ, и далее пересылает сигналы данных на первую перегородку в виде печатной платы; и блок управления индикаций, соединенный с системным блоком управления и позволяющий пользователю изменять по желанию изображение на клавишах, посылая сигналы управления в системный блок управления.
Еще одной целью данного изобретения является создание индикаторных полей, которые представляют собой графические индикаторные панели на жидких кристаллах или электронную бумагу.
Еще одной целью данного изобретения является создание прозрачных корпусов, включающих колпачок, надеваемый на клавишу, и нижнюю крышку, которая закрывает надеваемый на клавишу колпачок, внутри которых размещается индикаторная панель.
Еще одной целью данного изобретения является создание подложки для клавиш, имеющей множество выступающих элементов на верхней поверхности, при этом каждый выступ расположен между нажимной ножкой и первой перегородкой в виде печатной платы, и эти выступающие элементы сплющиваются, когда нажимают на нажимные ножки.
Еще одной целью данного изобретения является создание второй перегородки, выполненной в виде печатной платы, и третьей перегородки, выполненной в виде печатной платы, которые расположены ниже первой перегородки, выполненной в виде печатной платы с зазором между ними, таким образом, что когда нажимают на соответствующую клавишу, приложенная сила толкает нажимную ножку и вызывает сплющивание выступающего элемента на подложке для клавиш, при этом электронные схемы второй перегородки в виде печатной платы и третьей перегородки в виде печатной платы соприкасаются, и тем самым осуществляется электрическое соединение, и таким образом создаются выходные сигналы соответствующих клавиш.
Еще одной целью данного изобретения является создание входного блока управления, соединенного со второй перегородкой в виде печатной платы и третьей перегородкой в виде печатной платы, при этом когда нажимают на соответствующую клавишу, выходные сигналы соответствующих клавиш передаются на входной блок управления, обрабатываются в нем и преобразуются в коды, которые могут распознаваться операционной системой, при этом в операционной системе имеются прикладные программы системы программного обеспечения, и дополнительные данные загружаются посредством прикладных программ программного обеспечения, входной блок управления получает дополнительные данные из операционной системы и посылает дополнительные данные в цифровой блок управления для их сохранения в базе данных в ЗУ
Предпочтительные варианты выполнения данного изобретения включают новые отличительные признаки и их сочетания, которые далее будут полностью описаны и проиллюстрированы на прилагаемых чертежах и в особенности отмечены в прилагаемых пунктах патентных притязаний, следует понимать, что специалисты в данной области могут произвести различные изменения в деталях, но они не должны выходить за пределы объема изобретения или приводить к потере каких-либо преимуществ данного изобретения.
Краткое описание чертежей
Эти и другие отличительные признаки, аспекты и преимущества данного изобретения станут более понятными при их рассмотрении с учетом следующих подробных описаний, прилагаемых пунктов патентных притязаний и сопровождающих чертежей, на которых:
Фиг. 1 - перспективный вид с пространственным разделением деталей клавиатуры, согласно одному варианту выполнения изобретения;
Фиг. 2 - вид в поперечном разрезе клавиши клавиатуры, согласно одному варианту выполнения изобретения;
Фиг. 3 - перспективный вид клавиши, согласно одному варианту выполнения изобретения;
Фиг. 4 - схема, на которой показано межсоединение компонентов клавиатуры, согласно одному варианту выполнения изобретения;
Фиг. 5 - вид сверху клавиатуры, иллюстрирующий пример конфигурации (Английский язык) дисплея, согласно одному варианту выполнения изобретения;
Фиг. 5b - вид сверху клавиатуры, иллюстрирующий пример конфигурации (Арабский язык) дисплея, согласно одному варианту выполнения изобретения;
Фиг. 5с - вид сверху клавиатуры, иллюстрирующий пример конфигурации (Французский язык) дисплея, согласно одному варианту выполнения изобретения.
Подробное описание изобретения
Данное изобретение относится к клавиатуре. Далее изобретение будет описано, согласно предпочтительным вариантам выполнения данного изобретения со ссылками на сопровождающее описание и чертежи. Однако, следует понимать, что ограничения описания до предпочтительных вариантов выполнения изобретения и чертежей сделано только с целью облегчить обсуждение данного изобретения, и можно предвидеть, что специалисты в данной области смогут придумать различные модификации, не выходя за пределы объема прилагаемых пунктов патентных притязаний.
Как показано на Фиг. 1, клавиатура (100), предлагаемая в данном изобретении, включает несколько образующих ее слоев. Первый входящий в нее слой представляет собой крышку (2), изготовленную из прочного материала. В крышке имеется множество отверстий, из которых выступает множество клавиш (1), и они удерживаются на месте. Второй входящий в нее слой представляет собой панель клавиш (1), каждая из которых имеет отдельный прозрачный корпус. Прозрачной может быть вся площадь корпуса или прозрачной может быть часть площади корпуса таким образом, чтобы верхняя поверхность корпуса была прозрачной. Третий входящий в нее слой представляет собой множество индикаторных панелей (3), каждая из которых должна быть размещена внутри прозрачного корпуса каждой клавиши (1). Внешний вид индикаторных панелей (3) можно видеть сквозь прозрачный корпус и изменять его посредством управляющего устройства, когда необходимо вводить различные данные в операционную систему компьютера или в программу. Четвертый входящий в нее слой представляет собой первую перегородку (5), выполненную в виде печатной платы. Первая перегородка (5), выполненная в виде печатной платы, представляет собой гибкую перегородку в виде печатной платы, изготовленную из гибкого материала, которому можно придавать необходимую форму и/или сгибать. Пятый входящий в нее слой представляет собой слой подложки для клавиш, в которой имеется множество выступающих элементов (25), расположенных на ее верхней поверхности; при этом выступающие элементы (25) будут сплющиваться под действием сжимающих усилий. Шестой входящий в нее слой представляет собой вторую перегородку (27), выполненную в виде печатной платы. Седьмой входящий в нее слой представляет собой пластмассовый разделитель (32). Восьмой входящий в нее слой представляет собой третью перегородку (29), выполненную в виде печатной платы. Пластмассовый разделитель (32) выполняет функцию разделения второй перегородки (27), выполненной в виде печатной платы, и третьей перегородки (29), выполненной в виде печатной платы, с целью не допустить электрического контакта между второй перегородкой (27) и третьей перегородкой (29), когда на клавиши (1) не действуют усилия нажатия. В пластмассовом разделителе (32) имеется множество отверстий, расположенных вдоль него и позволяющих осуществить электрический контакт между второй перегородкой (27) в виде печатной платы и третьей перегородкой (29) в виде печатной платы, когда на клавиши (1) действуют усилия нажатия. Девятый входящий в нее слой представляет собой слой (28) основания, который закрывает все элементы, расположенные поверх слоя (28) основания.
Как видно на Фиг. 2, она представляет собой вид в поперечном сечении клавиши (1) в клавиатуре (100), предлагаемой в данном изобретении. Клавиша (1) имеет прозрачный корпус с индикаторной панелью (3), помещенной внутрь прозрачного корпуса клавиши (1). Прозрачный корпус включает колпачок (17) клавиши и нижнюю крышку (19), которая закрывает колпачок (17) клавиши с тем, чтобы в него можно было поместить индикаторную панель (3). Предусмотрены две пары крепежных деталей (18) таких, как пружинные зажимы, для того, чтобы скреплять нижние края колпачка (17) клавиши и боковые стороны нижней крышки (19) друг с другом и тем самым образовывать корпус. Индикаторная панель (3) может воспроизводить различные наборы символов на основании управляющих сигналов, инициируемых пользователем. По крайней мере два держателя (21) крепятся к противоположным боковым стенкам колпачка (17) клавиши и удерживают индикаторную панель (3) в горизонтальном положении внутри корпуса клавиши (1). Первая перегородка (5), выполненная в виде печатной платы, соединена с индикаторной панелью (3) при помощи гибкого соединительного элемента (7), при этом первая перегородка (5), выполненная в виде печатной платы, получает сигналы данных, относящиеся к символам на индикаторных панелях клавиш, и обрабатывает эти сигналы, чтобы воспроизвести их на индикаторной панели (3). Нажимная ножка (23) крепится к нижней крышке (19) клавиши (1) и передает движение при нажатии, когда пользователь нажимает на клавишу (1). Подложка клавиш имеет множество выступающих элементов (25), расположенных на верхней поверхности, при этом каждый выступающий элемент (25) расположен между нажимной ножкой (23) и первой перегородкой (5), выполненной в виде печатной платы, и выступающие элементы сплющиваются, когда нажимают на нажимную ножку (23). Вторая перегородка (27), выполненная в виде печатной платы, и третья перегородка (29), выполненная в виде печатной платы, расположены ниже первой перегородки (5) с зазором между ними, поэтому, когда нажимают на соответствующую клавишу, приложенная сила будет толкать нажимную ножку (23) и вызовет сплющивание выступающих элементов (25), при этом электронные схемы второй перегородки (27), выполненной в виде печатной платы, и третьей перегородки (29), выполненной в виде печатной платы, будут соприкасаться друг с другом, и установившееся электрическое соединение создаст выгодные сигналы соответствующих клавиш.
Как видно на Фиг. 3, она представляет собой перспективный вид клавиш клавиатуры (100), предлагаемой в данном изобретении. Индикаторная панель (3) уложена горизонтально внутри корпуса клавиши (1) на небольшом расстоянии ниже верней грани колпачка (17) клавиши. Предпочтительно, чтобы размер индикаторной панели (3) был немного больше, чем верхняя грань колпачка (17) клавиши. Предпочтительно, чтобы индикаторная панель (3) представляла собой графическую индикаторную панель на жидких кристаллах или индикаторную панель в виде электронной бумаги. Индикаторная панель (3) выполняется из гибкого материала, тонкого и легкого, которому можно придавать нужную форму, сгибать и/или сворачивать, чтобы иметь возможность изготавливать дисплеи различной формы, которые, кроме того, могут быть гибкими. Предпочтительно, чтобы графическая индикаторная панель на жидких кристаллах представляла собой графическую индикаторную панель на жидких кристаллах типа «кристалл на стеклянной подложке». Например, графическая индикаторная панель на жидких кристаллах представляет собой жидкокристаллический дисплей типа «кристалл на стеклянной подложке» с графической матрицей 128X64. Графический жидкокристаллический дисплей дает пользователям более высокую степень гибкости. Графический жидкокристаллический дисплей состоит из элементов изображения (пикселей), организованных в строки и столбцы. Каждый пиксель имеет индивидуальный адрес, по которому можно обратиться для создания текста, графического изображения или комбинации из обоих. Кристалл на стеклянной подложке представляет собой технологию монтажа методом перевернутого кристалла, предназначенную для непосредственного соединения сборки из интегральных схем (ИС) на стеклянной подложке. Интегральная схема представляет собой бескорпусную ИС, кристалл без герметизирующего покрытия, расстояние между штырьковыми выводами можно уменьшать в соответствии с требованиями пользователя. Данная технология уменьшает площадь сборки до наибольшей из возможных плотностей упаковки и осуществляется в тех приложениях, где критической характеристикой является компактность. Она позволяет выполнять монтаж управляющих интегральных схем с хорошим показателем затраты - эффективность, поскольку более не требуется объединение гибких печатных плат. Интегральная схема приклеивается непосредственно на стеклянную подложку и подходит для обработки сигналов высокой частоты или с большей скоростью. Таким образом, графическая индикаторная панель на жидких кристаллах с кристаллами на стеклянной подложке является очень компактной и ее толщина может быть уменьшена до 2 мм. Графическая индикаторная панель на жидких кристаллах с кристаллом на стеклянной подложке имеет хороший показатель затраты - эффективность, поскольку требуется значительно меньшее количество интегральных схем.
Под электронной бумагой специалисты в данной области могут понимать компактный многократно используемый материал для хранения и воспроизведения информации, который внешне похож на бумагу, но позволяет многократно до нескольких тысяч или миллионов раз записывать на нем (обновлять) при помощи электронного устройства. Модификация Gyricon состоит из одного листа прозрачного пластика, содержащего миллионы крошечных двухцветных гранул в наполненных маслом гнездах. Текст и изображения воспроизводятся посредством вращения гранул, которое происходит как реакция на электрический импульс: полный поворот отображается, как белый или черный цвет, а частичный поворот отображается в виде полутонов Подобно традиционной бумаге, Gyricon не имеет и не нуждается в элементах подсветки. Под термином «электронная бумага», используемом в данном документе, можно понимать продукты, известные как «e-бумага», «электронные чернила», «e-чернила», или «радиобумага» и другие технологии, имеющие другие названия, но обладающие одинаковыми свойствами.
Как видно из Фиг. 4, на ней показана схема, изображающая межсоединения элементов клавиатуры (100), предложенной в данном изобретении. На клавиатуре (100) имеется множество клавиш, расположенных группами. Системный блок (9) управления соединен с первой выполненной в виде печатной платы перегородкой (5) клавиши (1), соответственно. Системный блок (9) управления имеет цифровой блок (11) управления и запоминающее устройство (13), при этом цифровой блок (11) управления обрабатывает сигналы управления и выбирает данные, относящиеся к символам, которые необходимо воспроизвести, из базы данных, хранящейся внутри ЗУ (13), и кроме того, цифровой блок (11) управления пересылает сигналы данных на первую перегородку (5), выполненную в виде печатной платы. Цифровой блок управления может быть микроконтроллером или процессором. Цифровой блок управления содержит в себе алгоритмы для управления последовательностью или расположением символов, которые необходимо воспроизвести на индикаторных панелях клавиш. Эти алгоритмы гарантируют то, что каждый символ правильно воспроизводится соответствующей ему индикаторной панелью в желательном месте на клавиатуре. Первая выполненная в виде печатной платы перегородка (5) обрабатывает сигналы данных и пересылает сигналы данных на индикаторные панели (3) для того, чтобы они воспроизвели эти символы. Блок (15) управления индикаторными панелями соединен с системным блоком (9) управления, что позволяет пользователю изменять по желанию изображение на клавишах путем управления сигналами управления, передаваемыми в системный блок (9) управления. Как показано на Фиг. 5а-5с, блок (15) управления индикаторными панелями включает модуль (14) индикатора, который показывает тип/категорию символов, которые в этот момент времени устанавливаются блоком (15) управления индикаторной панелью, и несколько кнопок (16) управления, позволяющих пользователям изменять тип/категорию символов, которые в этот момент времени должны быть воспроизведены. Когда нажимают на кнопки (16) управления, сигналы управления пересылаются на цифровой блок (11) управления для изменения данных, которые необходимо выбрать из ЗУ (13). Сигналы данных, которые будут переданы на первую перегородку (5), выполненную в виде печатной платы, будут изменены, и индикаторные панели (3) автоматически воспроизведут тип/категорию символов, которые обрабатывает блок (15) управления индикаторной панелью.
Обратимся снова к Фиг. 4. Как видно, входной блок (31) управления соединен со второй перегородкой (27) в виде печатной платы и третьей перегородкой (29) в виде печатной платы, при этом выходные сигналы клавиш будут передаваться на входной блок (31) управления, обрабатываться и преобразовываться в коды, которые могут распознаваться операционной системой (30) компьютера. Предпочтительно, чтобы входной блок (31) управления был соединен с операционной системой (30) при помощи кабеля USB. В операционной системе (30) имеется прикладное программное обеспечение, при этом дополнительные данные можно загрузить посредством прикладного программного обеспечения, в результате чего входной блок (31) управления принимает дополнительные данные из операционной системы (30) и пересылает эти дополнительные данные в системный блок (9) управления для их сохранения в базе данных ЗУ (13). Предпочтительно, чтобы пользователи могли работать с прикладным программным обеспечением таким образом, чтобы передавать сигналы управления в системный блок (9) управления посредством входного блока (31) управления и изменять по своему желанию изображения на клавишах. Прикладное программное обеспечение может быть альтернативой блоку (15) управления индикаторной панелью в отношении возможности изменять по своему желанию изображения на клавишах путем управления сигналами управления, передаваемыми в системный блок (9) управления. Однако, клавиатура (100) не ограничивается возможностью использования в качестве клавиатуры компьютера, система (100) может быть встроена в другие устройства, включая, но не ограничиваясь следующими: сотовые телефоны, карманные персональные компьютеры, портативные устройства для доступа в Интернет, устройство дистанционного управления и другие электронные устройства.
На Фиг. 5а представлен вид сверху клавиатуры, который иллюстрирует пример конфигурации индикаторной панели в случае использования английского языка Предпочтительно, чтобы блок (15) управления индикаторными панелями был расположен в верхней правой части клавиатуры, при этом блок (15) управления индикаторными панелями имеет дисплей, на котором индицируется «ENGLISH», что представляет собой тип символов, которые воспроизводятся в этот момент времени на множестве индикаторных панелей клавиш (1). Индикаторные панели клавиш (1) также могут воспроизводить другие иностранные алфавиты такие, как французский, арабский, китайский, японский, корейский и тамильский. На Фиг. 5b показан вид сверху клавиатуры, который иллюстрирует пример конфигурации индикаторных панелей в случае использования арабского языка. Блок (15) управления индикаторными панелями имеет дисплей (14), на котором индицируются символы , что представляет собой тип символов, которые воспроизводятся в этот момент времени на множестве индикаторных панелей клавиш (1). Также, на Фиг. 5с показан вид сверху клавиатуры, который иллюстрирует пример конфигурации индикаторной панели в случае использования французского языка. Блок (15) управления индикаторной панелью имеет дисплей (14), на котором индицируются символы «FRANCAI» что представляет собой тип символов, которые воспроизводятся в этот момент времени на множестве индикаторных панелей клавиш (1).