КЛАВИАТУРА С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ЗАМЕНЫ БУКВЕННО-ЦИФРОВЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ КЛАВИШ И ВКЛАДЫШ ДЛЯ УКАЗАННОЙ КЛАВИАТУРЫ

Область техники
Данная полезная модель относится к клавишным устройствам ввода данных, используемым в качестве пользовательского интерфейса для управления электронными приборами общепромышленного или специального назначения. В частности, данная полезная модель относится к клавиатуре, конструкция которой позволяет производить оперативную замену буквенно-цифровых обозначений клавиш непосредственно на месте эксплуатации, причем такая замена не требует особых трудовых и материальных затрат. Кроме того, данная полезная модель относится к сменному вкладышу, предназначенному для использования в предлагаемой клавиатуре.
Уровень техники
В настоящее время на рынке представлено огромное разнообразие клавиатур. Большинство используемых клавиатур, как правило, содержат группу клавиш, оснащенных соответствующими коммутационными элементами, и внешнюю пленочную панель, на которой предусмотрены фиксированные буквенно-цифровые обозначения. К таким клавиатурам относятся, например, кнопочные, пленочные, силиконовые, пьезоэлектрические, емкостные, тензоэлектрические, а также комбинированные клавиатуры, например, кнопочно-пленочные и пьезо-пленочные.
На фиг.1 показана известная из уровня техники комбинированная кнопочно-пленочная клавиатура 10. Указанная клавиатура содержит группу клавиш 2 и лицевую пленку 3. Часть клавиш указанной комбинированной клавиатуры (например, клавиша, показанная на фиг.1 слева) выполнена в виде формованных пленочных элементов, имеющих форму купола, что обеспечивает тактильный эффект при нажатии на клавишу. Другая часть клавиш указанной комбинированной клавиатуры (например, клавиша, изображенная на фиг.1 справа) образована кнопками.
Подобные кнопки можно устанавливать в клавиатуры и пульты с верхней декоративной пленочной панелью, а можно использовать в качестве независимых, одиночных кнопок.
В каждой из клавиш предусмотрен коммутационный элемент 1. В данном случае указанный коммутационный элемент 1 выполнен в виде двух проводящих элементов, замыкание которых происходит в результате механического перемещения одного из проводящих элементов до соприкосновения с другим. О соответствии каждой клавиши отображаемому в результате нажатия символу пользователь узнает по буквенно-цифровому обозначению 31, нанесенному на клавишу. На фиг.1 видно, что буквенно-цифровые обозначения 31 нанесены на внутреннюю сторону лицевой пленки 3, что предотвращает их истирание в процессе эксплуатации.
В упомянутых выше клавиатурах буквенно-цифровая информация утверждается на стадии проектирования клавиатуры и наносится на предприятии-изготовителе. Для нанесения буквенно-цифровых обозначений обычно используют способ трафаретной печати, технологию металлофото, метод гравировки или любой другой способ, известный специалисту в области техники. При этом, буквенно-цифровые обозначения являются неизменяемой характеристикой клавиатуры. Следовательно, в известных клавиатурах отсутствует возможность варьировать нанесенную буквенно-цифровую информацию на различных этапах использования.
Тем не менее, в процессе эксплуатации клавиатуры могут возникнуть ситуации, когда требуется изменить буквенно-цифровые обозначения клавиш. Например, к таким ситуациям относятся следующие:
- если прибор, на котором установлена клавиатура, необходимо поместить в другую технологическую линию или систему, при этом операции, выполняемые с помощью указанного прибора, требуют наличия других буквенно-цифровых обозначений;
- если прибор предназначен для установки в схожие системы, однако системы управляются различными командами, набор которых формируется на стадии проектирования;
- если прибор выполняет однотипные функции, но устанавливается на различных объектах, при этом наименование управляемых частей становится известным непосредственно на месте эксплуатации.
Как указано выше, клавиатуры рассмотренных типов не допускают возможность оперативной замены буквенно-цифровых обозначений. Если все же замена обозначений клавиш является обязательной, то такая операция отличается значительной стоимостью и проводится только на предприятии - изготовителе. В этом случае производится демонтаж клавиатуры и полностью или частично заменяется внешняя пленка клавиатуры, несущая буквенно-цифровую информацию.
Подобных недостатков лишены сенсорные дисплеи, которые выполняют функции, схожие с функциями клавиатур. В таких устройствах ввод данных осуществляется через интерфейс типа «командная панель», формируемый в виде сменного изображения на дисплее, причем в таких устройствах смена обозначений клавишной матрицы происходит программно. Однако, подобные дисплеи отличаются существенной стоимостью и их применение невозможно в условиях повышенной радиации, влажности и низких температур. Строго говоря, такие устройства не являются клавиатурами как таковыми и поэтому не относятся к области предложенной полезной модели.
Принимая во внимание вышесказанное, заявитель формулирует задачу данной полезной модели как создание клавиатуры, конструкция которой позволяет производить оперативную замену буквенно-цифровых обозначений клавиш непосредственно на месте эксплуатации, причем подобная замена на требует особых трудовых и материальных затрат.
Сущность полезной модели
Поставленная задача решена путем создания клавиатуры, содержащей группу клавиш с коммутационными элементами и лицевую пленку. Заявленная клавиатура характеризуется тем, что в месте расположения по меньшей мере одной клавиши на лицевой пленке клавиатуры предусмотрено прозрачное окно, причем с одной из сторон указанной по меньшей мере одной клавиши в лицевой пленке выполнена прорезь для установки под указанное окно сменного вкладыша с нанесенным на него буквенно-цифровым обозначением.
Согласно одному из вариантов полезной модели, между коммутационными элементами клавиш и лицевой пленкой предусмотрена герметизирующая пленка.
Согласно одному из вариантов полезной модели, в зоне клавиш указанная лицевая пленка имеет формовку в виде купола.
Согласно одному из вариантов полезной модели, в зоне клавиш указанная лицевая пленка имеет плоскую формовку.
Согласно одному из вариантов полезной модели, размеры прозрачного окна по существу соответствуют размерам тактильной части клавиши.
Согласно одному из вариантов полезной модели, указанная прорезь выполнена по границе формовки лицевой пленки в зоне клавиши.
Согласно одному из вариантов полезной модели, указанная прорезь выполнена в пространстве между клавишами.
Согласно одному из вариантов полезной модели, клавиатура представляет собой пленочную, кнопочную, силиконовую, пьезоэлектрическую, емкостную, тензоэлектрическую или комбинированную клавиатуру, например, кнопочно-пленочную или пьезо-пленочную клавиатуру.
Также для решения поставленной выше задачи предложен сменный вкладыш, предназначенный для использования в заявленной клавиатуре, причем он содержит основную часть, на которую нанесено буквенно-цифровое обозначение.
Согласно одному из вариантов полезной модели, сменный вкладыш содержит по меньшей мере один язычок.
Согласно одному из вариантов полезной модели, язычок предусмотрен с любой стороны сменного вкладыша.
Согласно одному из вариантов полезной модели, сменный вкладыш содержит два язычка, причем они расположены с противоположных сторон сменного вкладыша.
Согласно одному из вариантов полезной модели, сменный вкладыш изготовлен из металла, пластмассы или бумаги.
Согласно одному из вариантов полезной модели, основная часть сменного вкладыша имеет прямоугольную форму.
Согласно одному из вариантов полезной модели, на сменный вкладыш нанесены буквенно-цифровые обозначения для группы клавиш.
Краткое описание чертежей
Ниже полезная модель описана на примере предпочтительного варианта ее выполнения, раскрытого со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых изображено следующее.
На фиг.1 в сечении показан фрагмент известной из уровня техники комбинированной кнопочно-пленочной клавиатуры с фиксированными буквенно-цифровыми обозначениями.
На фиг.2 в сечении показан фрагмент клавиатуры согласно предпочтительному варианту полезной модели, содержащей сменные вкладыши.
На фиг.3 показан сменный вкладыш.
Описание предпочтительного варианта полезной модели
На фиг.2 показана клавиатура 10 согласно одному из предпочтительных вариантов полезной модели, причем в данном варианте клавиатура 10 представляет собой комбинированную кнопочно-пленочную клавиатуру. Указанная клавиатура содержит группу клавиш 2, оснащенных коммутационными элементами 1, и лицевую пленку 3. В качестве примера заявителем выбран вариант клавиатуры, содержащей клавиши двух типов. В частности, клавиша, показанная на фиг.2 слева, выполнена в виде формованного пленочного элемента, а клавиша, изображенная на фиг.1 справа образована кнопкой. Тем самым, заявитель демонстрирует, что принципы данной полезной модели применимы в равной степени к клавиатурам различных конструкций.
В данном варианте полезной модели коммутационный элемент 1 представляет собой контакты, замыкаемые с получением кода нажатой клавиши. Очевидно, что если клавиатура выполнена в виде пьезо-пленочной клавиатуры, коммутационный элемент 1 представляет собой пьезоэлемент. Если же используется емкостная клавиатура, то в качестве коммутационного элемента применяют емкостный датчик.
Поверх коммутационных элементов 1 клавиш указанной клавиатуры 10 установлена герметизирующая пленка 4, например, полимерная, которая обеспечивает защиту коммутационных элементов клавиш от влаги и пыли.
Наличие указанной герметизирующей пленки 4 является желательным, но не обязательным. На герметизирующую пленку 4 установлена лицевая пленка 3. В отличие от известных технических решений на самой лицевой пленке 3 отсутствуют какие-либо буквенно-цифровые обозначения. То есть, маркировка предлагаемой клавиатуры может быть определена на любой стадии производства клавиатуры и может быть изменена в процессе эксплуатации. Для обеспечения тактильного эффекта при нажатии клавиш указанная лицевая пленка 3 в зоне клавиш 2 имеет формовку в виде купола. В качестве альтернативного варианта в зоне клавиш (2) указанная лицевая пленка (3) имеет плоскую формовку.
В случае отсутствия герметизирующей пленки 4 лицевая пленка 3 устанавливается поверх коммутационных элементов 1 клавиш 2. В месте расположения по меньшей мере одной клавиши 2 указанная лицевая пленка 3 имеет прозрачное окно 5, размеры которого по существу соответствуют размерам тактильной части клавиши.
С одной из сторон указанной по меньшей мере одной клавиши 2 в лицевой пленке 3 предусмотрена прорезь 6, которая обеспечивает возможность установки сменного вкладыша 7 в пространство между лицевой пленкой 3 и герметизирующей пленкой 4 или коммутационным элементом 1 клавиши. На внешней поверхности сменных вкладышей 7, обращенной к прозрачному окну 5 клавиш, присутствуют буквенно-цифровые обозначения. Один из вариантов исполнения указанных сменных вкладышей подробно описан ниже со ссылкой на фиг.3. Для удобства установки сменного вкладыша прорезь 6 может быть выполнена по границе формовки лицевой пленки 3 в зоне клавиши 2. Как вариант, указанная прорезь 6 может быть выполнена в пространстве между клавишами 2.
Как видно на фиг.3, указанный сменный вкладыш 7 содержит основную часть, на которую нанесено буквенно-цифровое обозначение 31. Основная часть сменного вкладыша 7 предпочтительно имеет прямоугольную форму. Однако, возможно изготовление указанной основной части квадратной, круглой, треугольной, эллиптической или любой другой формы. Указанный сменный вкладыш 7 может содержать по меньшей мере один язычок 8. Язычок 8 может быть предусмотрен с любой стороны сменного вкладыша 7. Например, на фиг.3 показан вариант, в котором язычок 8 расположен сверху. Кроме того, возможен вариант, когда сменный вкладыш 7 содержит два язычка, которые расположены с противоположных сторон сменного вкладыша.
Указанный язычок 8 предпочтительно выполнен за одно целое с указанной основной частью и обеспечивает возможность захвата вкладыша. Как видно на фиг.2, указанный язычок выходит за пределы клавиши 2, что облегчает установку и удаление вкладыша из пространства под лицевой пленкой 3. Язычок 8 не является обязательным элементом сменного вкладыша. При этом в случае наличия язычка его можно удалить, например, отрезать после установки вкладыша, в частности, когда маркировка клавиши однозначно определена.
Вкладыш 7 может быть изготовлен из металла, пластмассы или бумаги. В предпочтительном варианте вкладыш 7 изготовлен из полимерной пленки. Буквенно-цифровые обозначения могут быть нанесены на основную часть сменного вкладыша с использованием технологии трафаретной печати или любой другой технологии, известной специалисту в области техники. Буквенно-цифровые обозначения 31 могут быть нанесены с обеих сторон вкладыша 7. Кроме того, возможен вариант, когда буквенно-цифровое обозначение 31 нанесено только на одну из сторон вкладыша 7, при этом с другой стороны вкладыша 7 предусмотрено пустое поле, на которое пользователь сам может добавить буквенно-цифровое обозначение. В качестве варианта, на сменный вкладыш могут быть нанесены буквенно-цифровые обозначения для группы клавиш, что позволяет менять буквенно-цифровую информацию одновременно на нескольких клавишах.
Сменные вкладыши обеспечивают дополнительную защиту коммутационных элементов клавиатуры от внешних механических воздействий. В результате, предлагаемая клавиатура обладает повышенной вандалозащищенностью.
Следует отметить, что соответствие между буквенно-цифровым обозначением вкладыша и кодом, генерируемым контроллером клавиатуры при нажатии клавиши, в которую помещен указанный вкладыш, устанавливается программой, установленной в контроллере клавиатуры.
Таким образом, в данной заявке раскрыт комплект из клавиатуры и сменного вкладыша, лишенный недостатков известного уровня техники.
Благодаря тому, что в лицевой пленке клавиатуры предусмотрены прорези для установки сменных вкладышей, обеспечивается возможность оперативной замены буквенно-цифровых обозначений клавиш непосредственно на месте ее эксплуатации, то есть становиться возможным обозначать функции клавиш непосредственно на клавиатуре в зависимости от структуры системы, в которую установлен прибор с клавиатурой. При этом, подобная оперативная замена буквенно-цифровой информации возможна без особых материальных и трудовых затрат.
Выше описан предпочтительный вариант конструкции клавиатуры, обеспечивающей возможность замены буквенно-цифровых обозначений клавиш, который не следует рассматривать как ограничение патентных притязаний полезной модели. Специалистам данной области техники понятно, что в описанный вариант выполнения могут быть внесены различные изменения и дополнения, не выходящие за пределы правовой охраны настоящей полезной модели, установленной приложенной формулой.
1 - коммутационный элемент клавиши
2 - клавиша клавиатуры
3 - лицевая пленка
4 - герметизирующая пленка
5 - прозрачное окно
6 - прорезь для установки сменного вкладыша
7 - сменный вкладыш
8 - язычок сменного вкладыша
10 - клавиатура
31 - буквенно-цифровое обозначение