FR2586117A1 - Electrical data input keyboard - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un clavier électrique d'entrée de données dans un système de commande ou de programmation. The present invention relates to an electrical keyboard for entering data into a control or programming system.
De tels claviers sont utilisés dans des domaines aussi variés que les télécommunications, l'informatique. Such keyboards are used in fields as varied as telecommunications, IT.
les appareils ménagers .... Ils comprennent des touches pour permettre la prise en compte d'informations entrées par un utilisateur.household appliances .... They include keys to allow the entry of information entered by a user.
Dans les dispositifs de l'art connu, de tels claviers comprennent généralement une nappe en matière déformable élastique, en particuliér en caoutchouc siliconé, associée à un circuit imprimé. Cette nappe est munie de dèmes qui constituent les touches de prise en compte des données entrées par l'utilisateur. In the devices of the known art, such keyboards generally comprise a ply of elastic deformable material, in particular of silicone rubber, associated with a printed circuit. This tablecloth is provided with demes which constitute the keys for taking into account the data entered by the user.
Un reseau de connexions situées à la surface du circuit imprimé dans deux directions (Ox, Oy), par exemple perpendiculaires ou obliques, permet, lors de .1' appui d'une touche, de relier électriquement respectivement une connexion de direction Ox et une connexion de direction Oy et de déterminer ainsi quelle touche a été appuyée. A network of connections situated on the surface of the printed circuit in two directions (Ox, Oy), for example perpendicular or oblique, makes it possible, when pressing a key, to connect electrically respectively a connection of direction Ox and a Oy direction connection and thereby determine which key was pressed.
Ces nappes peuvent etre en matière électriquement isolante avec des pastilles conductrices dans les dômes, ce qui permet lors d'une pression sur l'un de ces domes d'effectuer un contact électrique, par 1 intermédiaire de cette pastille conductrice, entre deux lignes du circuit imprimé se croisant sous ce dôme tout en étant séparées l'une de l'autre. These plies may be made of electrically insulating material with conductive pads in the domes, which allows, when one of these domes is pressed, to make an electrical contact, by means of this conductive pad, between two lines of the printed circuit crossing under this dome while being separated from each other.
Ces nappes peuvent etre en matière conductrice. These plies can be made of conductive material.
Elles ont une fonction identique aux nappes décrites précédemment mais elles doivent etre isolées des pistes conductrices du circuit imprimé par un feuillet isolant intermédiaire ou une impression d'encre isolante pour interdire tout court circuit intempestif.They have a function identical to the plies described above but they must be isolated from the conductive tracks of the printed circuit by an intermediate insulating sheet or an impression of insulating ink to prevent any untimely short circuit.
Les nappes peuvent être réalisées en matière isolante. Dans ce cas seule la fonction mécanique est utilisée qui active des contacts imprimés sur une membrane ou un feuillet. The sheets can be made of insulating material. In this case only the mechanical function is used which activates contacts printed on a membrane or a sheet.
Mais dans ces dispositifs de l'art connu, le circuit imprime est complexe car il impose la confection de ponts pour la réalisation de matrices x-y. Les circuits imprimés utilisés sont par exemple des circuits double face à trous métallisés, des circuits simple face avec pontages à l'aide de fils soudes ou avec pontages serigraphies. But in these devices of the known art, the printed circuit is complex because it requires the making of bridges for the production of x-y matrices. The printed circuits used are for example double-sided circuits with metallized holes, single-sided circuits with bridging using soldered wires or with screen-printed bridging.
Dans le cas d'utilisation de nappes réalisées en matière isolante, le clavier correspondant comporte des feuilles intermédiaires de structure complexe combinées avec ces nappes. When using sheets made of insulating material, the corresponding keyboard comprises intermediate sheets of complex structure combined with these sheets.
L'invention a pour objet la simplification de tels claviers. En effet un clavier selon l'invention comprend un circuit imprimé sur lequel seules sont matérialisées des lignes conductrices, des bandes conductrices, disposées transversalement á ces lignes étant intégrées à la nappe ou situées dans une couche intermédiaire entre nappe et circuit imprimé. Il y a donc dissociation entre les supports des lignes et des bandes conductrices. The invention relates to the simplification of such keyboards. Indeed, a keyboard according to the invention comprises a printed circuit on which only conductive lines are materialized, conductive strips, arranged transversely to these lines being integrated into the sheet or located in an intermediate layer between the sheet and printed circuit. There is therefore dissociation between the supports of the lines and of the conductive strips.
La présente invention propose ainsi un clavier électrique du type comportant un réseau à deux dimensions de touches à enfoncement élastique et un circuit imprimé disposé en regard, caractérise en ce que le circuit imprimé porte une série de lignes conductrices passant sous les touches, et reliées à des bornes d'entrées. et que ce clavier comporte en outre une série de bandes conductrices électriquement isolées les unes des autres et connectées à des bornes de sortie, qui sont disposées en surplomb des lignes conductrices en croisant ces dernières au droit des touches, un espace étant dégagé sous chaque touche pour permettre, lors de l'enfoncement de l'une d'entre elles, la mise en contact de la ligne et de la bande correspondantes. The present invention thus proposes an electrical keyboard of the type comprising a two-dimensional network of keys with elastic depression and a printed circuit placed opposite, characterized in that the printed circuit carries a series of conductive lines passing under the keys, and connected to input terminals. and that this keyboard further comprises a series of electrically insulated conductive strips from one another and connected to output terminals, which are arranged overhanging the conductive lines by crossing the latter in line with the keys, a space being cleared under each key to allow, when one of them is pushed in, bringing the corresponding line and strip into contact.
L'invention permet ainsi une grande simpLification de la fabrication des circuits imprimés. The invention thus allows a great simplification of the manufacture of printed circuits.
Selon une disposition préférée de l'invention les bandes conductrices sont reliées chacune au circuit imprimé, par un point de connexion à une borne de sortie associée par une ligne de sortie,
L'invention présente ainsi le grand avantage de regrouper sur le circuit imprimé toutes les bornes de liaison du clavier avec l'exterieur. According to a preferred arrangement of the invention, the conductive strips are each connected to the printed circuit, by a connection point to an output terminal associated by an output line,
The invention thus has the great advantage of grouping on the printed circuit all the terminals for connecting the keyboard with the exterior.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d ailleurs de la description qui va suivre, à titre d exemple, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente une vue de dessous d'une nappe à touches d'un clavier selon l'invention
- les figures 2 et 3 sont deux vues en coupe, respectivement selon les lignes II-II et III-III, de la nappe à touches de la figure 1 et d'un circuit imprimé associé
- la figure 4 est une vue de dessus du circuit imprimé du clavier illustré à la figure 1;
- la figure 5 représente une premiere variante de clavier selon l'invention;;
- les figures 6 et 7 representent une vue en coupe longitudinale, selon le plan VI-VI de la figure 7, et une vue en coupe transversale, selon le plan Vil-Vil de la figure 6, d'une seconde variante de clavier selon l'invention.The characteristics and advantages of the invention will become more apparent from the description which follows, by way of example, with reference to the appended drawings in which:
- Figure 1 shows a bottom view of a key pad of a keyboard according to the invention
- Figures 2 and 3 are two sectional views, respectively along lines II-II and III-III, of the key pad of Figure 1 and an associated printed circuit
- Figure 4 is a top view of the printed circuit board of the keyboard illustrated in Figure 1;
- Figure 5 shows a first variant of keyboard according to the invention;
- Figures 6 and 7 show a longitudinal sectional view, along the plane VI-VI of Figure 7, and a cross-sectional view, along the plane Vil-Vil of Figure 6, of a second keyboard variant according to the invention.
Suivant la forme de réalisation choisie et représentée aux figures 1 à 4, le clavier selon l'invention, de type téléphonique, comprend principalement un circuit imprimé 10, une nappe à touches 20 et une couche intermédiaire isolante 26. According to the embodiment chosen and shown in FIGS. 1 to 4, the keyboard according to the invention, of telephone type, mainly comprises a printed circuit 10, a key pad 20 and an insulating intermediate layer 26.
- sur le circuit imprimé 10, représenté à la figure 4 sont disposées différentes lignes de liaison électriques
des lignes de sortie 1 1 reliant respectivement des points 12 de connexion à des bornes de sortie 13 situées sur un côté du circuit imprime, chaque point 12 de connexion etant relié à une borne de sortie 13.- on the printed circuit 10, shown in Figure 4 are arranged different electrical connection lines
output lines 1 1 respectively connecting connection points 12 to output terminals 13 located on one side of the printed circuit, each connection point 12 being connected to an output terminal 13.
des lignes conductrices 15 reliant chacune plusieurs pastilles 16, formant des zones de contact, et alignées suivant une direction (Oy), à une borne d'entrée 17. Ces bornes d'entrez 17 étant de préférence alignées avec les bornes de sortie 13 suivant une direction horizontale Ox;
- La nappe 20, en matière élastique déformable, par exemple en caoutchouc siliconé, comprend une structure de plusieurs lignes ou bandes 21 en matière conductrice, chacune de celles-ci formant une série de plusieurs dômes 22 de contact qui correspondent aux touches d'appui d'un clavier usuel de l'art connu. Ces lignes ou bandes 21 sont isolées les unes par rapport aux autres par des zones 23 de matière non conductrice comme représenté à titre non limitatif à la figure 1. Ces dômes 22. ici au nombre de 12, sont alignés suivant deux directions horizontale Ox et verticale Oy, ici orthogonales entre elles,
Ces dômes 22, une fois que la nappe 20 est mise en place au dessus du circuit imprimé 10, sont a l'aplomb des pastilles 16 par exemple en or ou en carbone, formant les zones de contact.conductive lines 15 each connecting several pads 16, forming contact zones, and aligned in a direction (Oy), to an input terminal 17. These input terminals 17 are preferably aligned with the output terminals 13 according to a horizontal direction Ox;
- The sheet 20, made of deformable elastic material, for example silicone rubber, comprises a structure of several lines or strips 21 of conductive material, each of these forming a series of several contact domes 22 which correspond to the support keys of a conventional keyboard of known art. These lines or bands 21 are isolated from one another by zones 23 of non-conductive material as shown without limitation in FIG. 1. These domes 22. here 12 in number, are aligned in two horizontal directions Ox and vertical Oy, here orthogonal to each other,
These domes 22, once the sheet 20 is placed above the printed circuit 10, are perpendicular to the pellets 16, for example made of gold or carbon, forming the contact zones.
Ces domes et ces pastilles sont disposés dans des réseaux semblables, Chaque bande conductrice 21 comporte une languette 24 munie d'une zone 25 de liaison avec l'un des points de connexion 12 du circuit imprimé 10, situé sous cette languette 24. Ces zones de liaisons 25, comme représenté aux figures i à 4, peuvent etre réalisées par des trous métallisés;;
- La couche 26 située entre le circuit imprimé 10 et la nappe 20 est électriquement isolante sauf aux endroits des pastilles conductrices 16 et des liaisons électriques 25 entre les bandes conductrices et les points de connexion 1 2, Cette couche isolante Z6 permet ci 'éviter les court-circuits entre les différentes lignes de liaison 11 et 15 du circuit imprimé,
Des trous 27 permettent la fixation de la nappe 20 sur le circuit imprimé 10. Avantageusement les trous 25, permettant la liaison entre les bandes conductrices 21 et les points 12 de liaison, servent également de trous de
Fixation de la nappe 20 sur le circuit imprimé 10.These domes and these pads are arranged in similar networks. Each conductive strip 21 comprises a tongue 24 provided with a zone 25 for connection with one of the connection points 12 of the printed circuit 10, located under this tongue 24. These zones 25, as shown in Figures i to 4, can be made by metallized holes;
- The layer 26 located between the printed circuit 10 and the sheet 20 is electrically insulating except at the locations of the conductive pads 16 and the electrical connections 25 between the conductive strips and the connection points 1 2, This insulating layer Z6 makes it possible to avoid the short circuits between the various connection lines 11 and 15 of the printed circuit,
Holes 27 allow the fixing of the sheet 20 on the printed circuit 10. Advantageously the holes 25, allowing the connection between the conductive strips 21 and the points 12 of connection, also serve as holes for
Fixing of the ply 20 on the printed circuit 10.
En fonctionnement, lorsque l'utilisateur appuie sur l'un des dômes 22 il réalise un contact électrique entre la surface inférieure de ce dôme 22 et une pastille conductrice 16 et donc une liaison électrique entre une borne de sortie 13 et une borne d'entrée 17, par l'intermédiaire d'un point de connexion 12, d'une liaison électrique 25, d'une bande conductrice 21 et de la pastille 16 en contact avec le dôme 22 considéré. In operation, when the user presses on one of the domes 22 he makes an electrical contact between the lower surface of this dome 22 and a conductive pad 16 and therefore an electrical connection between an output terminal 13 and an input terminal 17, via a connection point 12, an electrical connection 25, a conductive strip 21 and the patch 16 in contact with the dome 22 considered.
Une telle liaison électrique entre une borne de sortie 13 et une borne d'entrée 17 permet de connaitre quel dôme 22 a été pressé. Such an electrical connection between an output terminal 13 and an input terminal 17 makes it possible to know which dome 22 has been pressed.
Une variante de l'invention, représentée à la figure 5, illustre un clavier alphanumérique à 48 touches comprenant une nappe 30 disposée au dessus d'un circuit imprimé 40. Comme dans la réalisation représentée aux figures 1 à 4, cette nappe 30 comporte des bandes conductrices 31 parallèles entre elles, formant chacune une succession de plusieurs dômes 32, et séparées par des zones isolantes 33.Ces bandes représentées au-dessus de la nappe pour la clarté de 1 exposé sont en fait matérialisées en regard du circuit imprimé 40. A variant of the invention, represented in FIG. 5, illustrates an alphanumeric keyboard with 48 keys comprising a sheet 30 disposed above a printed circuit 40. As in the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, this sheet 30 includes conductive strips 31 parallel to each other, each forming a succession of several domes 32, and separated by insulating zones 33. These strips represented above the sheet for the clarity of 1 presentation are in fact materialized opposite the printed circuit 40.
Ces bandes conductrices 31 en forme de lignes brisées sont reliées, deux à deux, en des zones de liaison électrique 34, avec le circuit imprimé 40 par l'intermédiaire de lignes de liaison 35 disposées à la surface de ce circuit imprimé 40 et représentées en traits mixtes. These conductive strips 31 in the form of broken lines are connected, two by two, in electrical connection zones 34, with the printed circuit 40 by means of connection lines 35 arranged on the surface of this printed circuit 40 and represented by mixed lines.
La bande centrale 6 est armée de deux bandes conductrices 31 accolées l'une à l'autre. The central strip 6 is armed with two conductive strips 31 joined to one another.
Comme dans la réalisation illustrée aux figures 1 à 4 chaque dôme 32 est disposé au dessus d'une pastille non représentée sur la figure 5, et relié à des bornes ci' entrée par des lignes cbnductrices 37 < représentées en pointillés) qui aboutissent de part et d'autre, soit d'un coté soit de l autre, du circuit imprimé 40. As in the embodiment illustrated in FIGS. 1 to 4, each dome 32 is placed above a patch not shown in FIG. 5, and connected to terminals (input via the inductor lines 37 (shown in dotted lines) which end in part and on the other side, either on one side or the other, of the printed circuit 40.
D'autres lignes de liaison 38 (également en pointillés) sont reliées à la moitie des bandes conductrices 31, ( situées à gauche sur la figure 5) par l'intermédiaire de liaisons 39 entre la nappe 20 et le circuit imprimé 40 ; ces lignes 38 sont également reliées aux autres bandes 31 par les lignes 35. Le fonctionnement d'un tel clavier est identique à celui du clavier représenté aux figures 1 à 4 : l'appui sur un dôme 32 permet de réaliser une liaison électrique entre une premiére 38 et une seconde 37 lignes de liaison du circuit imprimé 40. Other connection lines 38 (also in dotted lines) are connected to half of the conductive strips 31, (located on the left in FIG. 5) via connections 39 between the ribbon cable 20 and the printed circuit 40; these lines 38 are also connected to the other strips 31 by the lines 35. The operation of such a keyboard is identical to that of the keyboard shown in FIGS. 1 to 4: pressing on a dome 32 makes it possible to make an electrical connection between a first 38 and a second 37 connecting lines of the printed circuit 40.
Dans cette variante il pourrait y avoir également des lignes de sortie correspondant à chaque bande conductrice, (sans liaison 35) et des lignes conductrices correspondant à une ligne de dômes comme dans la réalisation représentée aux figures 1 à 4. Mais dans la forme de réalisation représentée à la figure 5 les lignes conductrices 37 ont éte subdivisées en deux de part et d'autre d'une portion médiane du circuit imprimé 40, la moitié des bandes conductrices 31, plus la bande centrale 36, étant seules reliées à des lignes de sortie 38, Cette configuration présente l'avantage de ne nécessiter qu un nombre minimum de sorties sur le circuit imprimé tout en prenant en compte tous les dômes 32. In this variant there could also be output lines corresponding to each conductive strip, (without link 35) and conductive lines corresponding to a line of domes as in the embodiment shown in Figures 1 to 4. But in the embodiment shown in FIG. 5 the conductive lines 37 have been subdivided into two on either side of a median portion of the printed circuit 40, half of the conductive strips 31, plus the central strip 36, being alone connected to the output 38, This configuration has the advantage of requiring only a minimum number of outputs on the printed circuit while taking into account all the domes 32.
tjne seconde variante de l'invention, représentée aux figures 6 et 7, illustre un clavier de type téléphonique à 12 touches. tjne second variant of the invention, shown in Figures 6 and 7, illustrates a telephone type keyboard with 12 keys.
La structure est similaire à celle du clavier représenté aux figures 1 à 4, Si ce n'est que les bandes conductrices 40 ne font plus partie de la nappe 41 mais sont disposées dans un plan intermédiaire entre la nappe 41 et le circuit imprimé 10. The structure is similar to that of the keyboard shown in FIGS. 1 to 4, except that the conductive strips 40 no longer form part of the ply 41 but are arranged in an intermediate plane between the ply 41 and the printed circuit 10.
Les éléments du circuit imprimé 10, représentés aux figures 6 et 7, identiques à ceux de la réalisation représentée aux figures 1 à 4 ont conservé la meme numérotation. The elements of the printed circuit 10, shown in Figures 6 and 7, identical to those of the embodiment shown in Figures 1 to 4 have retained the same numbering.
Une feuille isolante 42 disposée entre ces bandes conductrices 40 et le circuit imprimé 10 joue le meme rôle que la couche isolante 26 des figures 2 et 3; ce peut etre par exemple une impression isolante réalisée à la surface du circuit imprimé 10, interrompue entre pastilles 16 et domes 22 en regard. An insulating sheet 42 disposed between these conductive strips 40 and the printed circuit 10 plays the same role as the insulating layer 26 of Figures 2 and 3; it may for example be an insulating impression produced on the surface of the printed circuit 10, interrupted between pads 16 and domes 22 opposite.
Des trous 27 permettent la fixation- de la nappe 41, des bandes conductrices 40 et de la feuille isolante 42 sur le circuit imprimé 10. Holes 27 allow the fixing of the sheet 41, the conductive strips 40 and the insulating sheet 42 on the printed circuit 10.
Les zones 25 sont des zones de liaison entre les bandes conductrices 40 et des points de connexion du circuit imprimé 10. The zones 25 are connection zones between the conductive strips 40 and connection points of the printed circuit 10.
La nappe 41 comprend des domes 43 disposés au-dessus des pastilles conductrices 16. The ply 41 comprises domes 43 arranged above the conductive pads 16.
Un tel clavier permet une simplification de mise en oeuvre : dans une production automatique il est possible de ne pas découper les ' bandes conductrices individuellement mais de réaliser des préformes en continu qui ne seront séparées qu'après le montage du clavier. Such a keyboard allows a simplification of implementation: in an automatic production it is possible not to cut the 'conductive strips individually but to produce continuous preforms which will not be separated until after the keyboard has been mounted.
L'invention n'est, bien entendu, pas limitee aux détails des formes de réalisation que l'on vient de considérer à titre d'exemple. The invention is, of course, not limited to the details of the embodiments which have just been considered by way of example.
Ainsi par exemple dans la variante de réalisation représentée aux figures 6 et 7, tout système mécanique de touches sans fonction électrique tel que touches de rappel magnétique, systéme de touches à ressort peut remplacer la nappe. Thus, for example, in the variant embodiment shown in FIGS. 6 and 7, any mechanical system of keys without electrical function such as magnetic return keys, system of spring keys can replace the ply.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8512016A FR2586117A1 (en) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | Electrical data input keyboard |
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FR8512016A FR2586117A1 (en) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | Electrical data input keyboard |
Publications (1)
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FR2586117A1 true FR2586117A1 (en) | 1987-02-13 |
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ID=9322027
Family Applications (1)
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FR8512016A Pending FR2586117A1 (en) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | Electrical data input keyboard |
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