FR2964760A1 - Mechanical flat and touch keyboard, has main, secondary and tertiary keys, where complementary and circular shapes of nearby keys and play of reverse spring forces result in sliding of keys and maintain electrical continuity of electrodes - Google Patents

Mechanical flat and touch keyboard, has main, secondary and tertiary keys, where complementary and circular shapes of nearby keys and play of reverse spring forces result in sliding of keys and maintain electrical continuity of electrodes Download PDF

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Abstract

The keyboard has a main key (P), a secondary key (S) and a tertiary key (T) crossed by grids of electrodes (X, Y) connected to a capacitive control circuit detecting presence of finger on the keyboard. The secondary key includes shape complementary to truncated and reverse truncated pyramid shapes of the tertiary and main keys. Complementary and circular shapes of adjacent keys and a play of reverse forces of springs in compression and extension result in sliding of the keys when the finger exerts slight pressure on position of a keyboard surface and maintain electrical continuity.

Description

L'invention consiste en une amélioration du clavier « mécanique plat et tactile » décrit dans la demande de brevet INPI 10 00230. Ce clavier comporte trois types de touche, montrés sur la figure 1 : des touches P dites principales sur lesquelles l'utilisateur est invité à effectuer la frappe, des touches S dites secondaires qui comblent le vide entre deux touches principales voisines et des touches T dites tertiaires qui comblent le vide entre quatre touches secondaires voisines. Les touches tertiaires, secondaires et principales s'emboîtent les unes dans les autres comme montré sur la figure 2. Une touche principale P que le doigt de l'utilisateur entraîne vers le bas entraîne elle-même vers le bas ses touches secondaires S et tertiaires voisines T. Les touches tertiaires sont placées sur des ressorts à flambement qui ramènent vers le haut, lorsque la pression du doigt se relâche sur la touche principale, l'ensemble des touches qui ont été entraînées vers le bas. Les touches principales et secondaires sont fixées sur des ressorts 21 fonctionnant en extension, par exemple en forme de ciseaux (voir figure 3). Ces ressorts assurent la stabilité de leur course verticale et maintiennent le contact avec leurs touches voisines lorsque le clavier est au repos. The invention consists of an improvement of the "flat and tactile mechanical keyboard" described in the patent application INPI 10 00230. This keyboard has three types of key, shown in FIG. 1: key keys P said to be main on which the user is invited to perform the keystrokes, so-called secondary S keys that fill the gap between two adjacent major keys and tertiary T keys that fill the gap between four neighboring secondary keys. The tertiary, secondary and main keys fit into each other as shown in Figure 2. A main key P that the user's finger drives downwards itself drives down its side keys S and tertiary T. The tertiary keys are placed on buckling springs which bring up, when the pressure of the finger is released on the main key, all the keys that have been driven down. The main and secondary keys are fixed on springs 21 operating in extension, for example in the form of scissors (see Figure 3). These springs ensure the stability of their vertical stroke and maintain contact with their neighboring keys when the keyboard is at rest.

Les trois types de touche de ce clavier selon la précédente invention sont composés de deux éléments superposés haut et bas comme montré sur la figure 1. Chaque élément haut et bas de chaque touche est traversé par des conducteurs électriques de sorte qu'au repos le clavier apparaît comme incorporant une grille GX d'électrodes X parallèles à l'axe des X et une grille GY d'électrodes Y parallèles à l'axe des Y. Ces grilles sont elles-mêmes reliées à un circuit de contrôle C (non visible sur les figures 1 et 2) qui est à même de détecter par variation de capacité la présence du doigt de l'utilisateur sur ou à proximité de la surface du clavier, lequel est donc à même de jouer un rôle de touchpad capacitif lorsqu'il est au repos. Ce clavier a cependant l'inconvénient suivant : lorsque le doigt se pose dessus puis se déplace sur sa surface, il exerce nécessairement une pression même légère sur la ou les touches où il se trouve et déforme localement, même légèrement, le clavier de sorte que la continuité électrique entre éléments conducteurs de chaque électrode concernée n'est plus parfaitement assurée. La figure 3 montre ainsi une coupe verticale du clavier au repos effectuée selon un plan qui coupe l'une des électrodes X de la grille GX : les touches P', S', P, S"et P" sont rigoureusement contiguës et la continuité électrique de cette électrode est assurée. La figure 4 montre au contraire le clavier lorsqu'une légère pression est exercée par le doigt sur la touche P : celle-ci s'est légèrement enfoncée et a fait légèrement pivoter les touches S' et S" respectivement vers la droite et vers la gauche en déformant légèrement les ressorts 21 sur lesquelles elles sont fixées et la continuité électrique entre S' et P et entre P et S" est rompue. Pour la même raison, quoique moins nettement, la continuité électrique entre les touches P' et S', ainsi qu'entre les touches S" et P", n'est pas assurée non plus. Le clavier selon la précédente invention ne peut donc fonctionner correctement en mode touchpad que si l'on impose à l'utilisateur de n'effleurer que très légèrement sa surface lorsqu'il veut déplacer un pointeur sur l'écran, ce qui est très contraignant, ou si l'on donne une raideur extrême aux touches qui le composent, ce qui n'est pas souhaitable non plus pour autant que cela soit techniquement réalisable. Un des avantages du clavier selon la présente invention est d'éviter cet inconvénient. Un second avantage est comme on le verra que son épaisseur est sensiblement inférieure à /6 celle du clavier selon la précédente invention parce que l'on peut y faire l'économie du circuit imprimé, situé sous les touches, qui établit sur les claviers conventionnels le contact électrique propre à l'enfoncement de chaque touche. The three types of keys of this keyboard according to the previous invention are composed of two superimposed elements up and down as shown in Figure 1. Each top and bottom element of each key is crossed by electrical conductors so that at rest the keyboard appears to incorporate a GX grid of X electrodes parallel to the X axis and a GY grid of Y electrodes parallel to the Y axis. These gates are themselves connected to a control circuit C (not visible on FIGS. 1 and 2) which is capable of detecting by capacity variation the presence of the user's finger on or near the surface of the keyboard, which is therefore able to play a capacitive touchpad role when it is resting. This keyboard however has the following disadvantage: when the finger lands on it and then moves on its surface, it necessarily exerts even slight pressure on the key or keys where it is and deforms locally, even slightly, the keyboard so that the electrical continuity between conducting elements of each electrode concerned is no longer perfectly ensured. FIG. 3 thus shows a vertical section of the keyboard at rest in a plane which intersects one of the electrodes X of the gate GX: the keys P ', S', P, S "and P" are strictly contiguous and the continuity electrical of this electrode is ensured. Figure 4 shows the keyboard when a slight pressure is exerted by the finger on the key P: it was slightly depressed and was slightly pivoted keys S 'and S "respectively to the right and towards the left slightly deforming the springs 21 on which they are fixed and the electrical continuity between S 'and P and between P and S "is broken. For the same reason, although less clearly, the electrical continuity between the keys P 'and S', and between the keys S "and P", is not ensured either. The keyboard according to the previous invention can therefore function properly in touchpad mode if it requires the user to touch only very slightly its surface when it wants to move a pointer on the screen, which is very restrictive , or if one gives an extreme stiffness to the keys that compose it, which is not desirable either as far as it is technically feasible. One of the advantages of the keyboard according to the present invention is to avoid this disadvantage. A second advantage is as will be seen that its thickness is substantially less than / 6 that of the keyboard according to the previous invention because it can save the circuit board, located under the keys, which establishes on conventional keyboards the electrical contact specific to the depression of each key.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description faite à titre d'exemple illustratif et non limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles : Other features and advantages of the invention will appear on reading the description given by way of illustrative and nonlimiting example, with reference to the appended figures in which:

La figure 1 montre en perspective la structure des touches principales P, secondaires S et tertiaires T selon la précédente invention, La figure 2 montre en perspective comment s'emboîtent les unes dans les autres les touches principales, secondaires et tertiaires selon la précédente invention, - La figure 3 présente une coupe verticale du clavier selon la précédente invention lorsqu'il est au repos, La figure 4 montre la déformation du clavier selon la précédente invention lorsque le doigt exerce sur une touche principale P une pression suffisamment légère pour ne pas déclencher l'enfoncement de ladite touche P et de ses voisines, La figure 5 présente des coupes verticales des touches tertiaires, principales et secondaires selon la présente invention, - La figure 6 présente une coupe verticale du clavier selon la présente invention lorsqu'il est au repos, - La figure 7 montre la déformation du clavier selon la présente invention lorsque le doigt exerce sur une touche principale P une pression suffisamment légère pour ne pas déclencher l'enfoncement de ladite touche P et de ses voisines, La figure 8 montre la déformation du clavier selon la présente invention lorsque le doigt exerce sur une touche secondaire S une pression suffisamment légère pour ne pas déclencher l'enfoncement de ladite touche S et de ses voisines, La figure 9 présente une vue de dessus d'une réalisation du clavier selon l'invention, La figure 10 présente une vue de dessus d'une autre réalisation du clavier selon l'invention. FIG. 1 shows in perspective the structure of the main keys P, secondary S and tertiary T according to the previous invention. FIG. 2 shows in perspective how the main, secondary and tertiary keys according to the preceding invention fit together in one another. FIG. 3 shows a vertical section of the keyboard according to the preceding invention when it is at rest. FIG. 4 shows the deformation of the keyboard according to the preceding invention when the finger exerts on a main key P a pressure sufficiently light not to trigger. the depression of said key P and its neighbors, Figure 5 shows vertical sections of tertiary keys, main and secondary according to the present invention, - Figure 6 shows a vertical section of the keyboard according to the present invention when it is at rest, - Figure 7 shows the deformation of the keyboard according to the present invention when the finger exerts on a touch he main P pressure sufficiently light not to trigger the depression of said key P and its neighbors, Figure 8 shows the deformation of the keyboard according to the present invention when the finger exerts on a secondary key S pressure sufficiently light to not FIG. 9 shows a view from above of an embodiment of the keyboard according to the invention. FIG. 10 shows a view from above of another embodiment of the keyboard according to FIG. 'invention.

Pour éviter la rupture du contact électrique entre touches voisines au moment de l'enfoncement léger du clavier par le doigt de l'utilisateur, les touches tertiaires, principales et secondaires du clavier selon la présente invention ont des formes différentes de celles des touches du clavier selon la précédente invention. Ces formes sont mises en évidence sur la figure 5 grâce à des coupes verticales effectuées selon un plan de symétrie de ces touches. La forme d'une touche tertiaire T est celle d'un tronc de pyramide dont les parois sont concaves au lieu d'être planes, la forme d'une touche principale P est celle d'un tronc de pyramide inversé dont les parois ont une forme convexe. Les touches secondaires S ont quant à elles une forme plus complexe puisqu'elles remplissent le vide laissé entre leurs touches principales et tertiaires voisines, ces dernières étant elles mêmes voisines et contiguës par leurs arrêtes. /6 Leur coupe verticale effectuée selon un plan de symétrie traversant leurs deux voisines principales a donc la même forme que celle de la coupe d'une touche tertiaire, alors que leur coupe verticale effectuée selon un plan de symétrie traversant leurs deux voisines tertiaires a la même forme que celle de la coupe d'une touche principale (figure 5). On notera que les formes des parois de touche montrées sur la figure 5 ne concernent pas celles qui constituent la paroi extérieure du clavier, c'est-à-dire la paroi extérieure d'une de ses touches extérieures, qui peut être plane et verticale ou légèrement oblique. To avoid breaking the electrical contact between neighboring keys at the time of the light insertion of the keyboard by the finger of the user, the tertiary, main and secondary keys of the keyboard according to the present invention have different shapes from those of the keys of the keyboard according to the previous invention. These shapes are highlighted in FIG. 5 by vertical sections made along a plane of symmetry of these keys. The shape of a tertiary key T is that of a truncated pyramid whose walls are concave instead of being flat, the shape of a key P is that of an inverted pyramid trunk whose walls have a convex form. The secondary keys S have a more complex form since they fill the gap left between their main and tertiary neighboring keys, the latter being themselves adjacent and contiguous by their edges. / 6 Their vertical section taken along a plane of symmetry crossing their two main neighbors therefore has the same shape as that of the cut of a tertiary key, while their vertical section made according to a plane of symmetry crossing their two tertiary neighbors to the same shape as the cut of a main key (Figure 5). It should be noted that the shapes of the touch walls shown in FIG. 5 do not concern those which constitute the outer wall of the keyboard, that is to say the outer wall of one of its exterior keys, which can be flat and vertical. or slightly oblique.

La figure 6 montre dans ces conditions une coupe verticale du clavier au repos, passant par une succession de touches principales et secondaires P', S', P, S" et P" et coupant l'une des électrodes X : les touches P', S', P, S"et P" sont rigoureusement contiguës et la continuité électrique de cette électrode est assurée. La figure 7 montre alors le résultat d'une pression légère exercée par le doigt sur la touche P : le léger enfoncement de cette touche P a comme précédemment fait pivoter les touches S' et S" respectivement vers la droite et la gauche, mais celles-ci ont glissé le long de la touche P et sont par conséquent restées en contact avec elles. Les rayons de courbure identiques de la paroi convexe d'une touche principale et concave de sa voisine secondaire permettent ce glissement sur toute la surface commune à ces deux parois. La continuité électrique de l'électrode X a donc été maintenue même si la surface de contact entre deux éléments conducteurs voisins a légèrement diminué. Cette diminution peut bien sûr entraîner une légère modification, par rapport à un simple contact du doigt au même endroit du clavier, des variations de capacité mesurées par le circuit de contrôle C. Cette donnée est bien sûr prise en compte dans le logiciel de ce dernier. FIG. 6 shows in these conditions a vertical section of the keyboard at rest, passing through a succession of main and secondary keys P ', S', P, S "and P" and cutting one of the electrodes X: the keys P ' , S ', P, S "and P" are strictly contiguous and the electrical continuity of this electrode is ensured. FIG. 7 then shows the result of a slight pressure exerted by the finger on the key P: the slight depression of this key P a as previously rotated the keys S 'and S "respectively to the right and the left, but those They have slid along the key P and have therefore remained in contact with them.The identical radii of curvature of the convex wall of a main and concave key of its secondary neighbor allow this sliding over the entire surface common to these elements. Thus, the electrical continuity of the X electrode has been maintained even if the contact area between two adjacent conductive elements has slightly decreased.This decrease can of course lead to a slight modification, compared to a simple contact of the finger at the same time. location of the keyboard, capacitance variations measured by the control circuit C. This data is of course taken into account in the software of the latter.

On notera que la touche P' voisine de S' a également pivoté (vers la gauche) quoique plus faiblement. En effet cette touche est soumise à une force vers le bas de la part de son ressort 21 et dans le même temps une pression vers le haut de la part des touches tertiaires qui l'entourent, à ceci près que les ressorts des touches tertiaires voisines (non visibles sur la figure 7) de la touche secondaire S' ont été légèrement enfoncées du fait de la pression exercée par le doigt sur la touche principale P. La touche P' a donc légèrement pivoté vers la droite de façon à rester en contact avec les dites touches tertiaires. Les touches S" et P" ont subi de la même façon un déplacement qui a maintenu à leur niveau la continuité électrique de l'électrode X. Bien sûr la figure 7 exagère beaucoup les déplacements des touches P', S', P, S" et P" par rapport à leur position initiale : la déformation locale du clavier par le doigt est dans la réalité à peine visible. It will be noted that the key P 'close to S' has also rotated (to the left), though more weakly. Indeed, this key is subjected to a downward force from its spring 21 and at the same time a pressure upwards from the tertiary keys surrounding it, except that the springs of neighboring tertiary keys (Not visible in Figure 7) of the secondary key S 'have been slightly depressed because of the pressure exerted by the finger on the main key P. The key P' has therefore slightly rotated to the right so as to remain in contact with the so-called tertiary keys. The keys S "and P" have likewise undergone a displacement which has maintained at their level the electrical continuity of the electrode X. Of course, FIG. 7 greatly exaggerates the movements of the keys P ', S', P, S "and P" in relation to their initial position: the local deformation of the keyboard by the finger is in reality barely visible.

La figure 8 montre le résultat d'une faible pression du doigt exercée sur une touche secondaire S : les jeux de forces contraires des ressorts en compression et en extension ont fait là aussi glisser très légèrement les touches voisines les unes sur les autres. Sa touche principale voisine P' par exemple est moins soutenue vers le haut par la touche S et ses voisines tertiaires (invisibles sur la figure) que son autre touche voisine S' et les voisines tertiaires de cette dernière : elle a donc pivoté vers la gauche. En fait la surface de contact entre le doigt et la surface du clavier dépasse largement la largeur d'une touche secondaire et la /6 pression du doigt ne s'exerce pas dans ce cas sur la seule touche S, mais également sur au moins l'une de ses touches principales voisines P' ou P", si bien que la déformation locale du clavier est encore plus minime, toutes choses égales par ailleurs, que sur la figure 7. Figure 8 shows the result of a low pressure of the finger exerted on a secondary key S: the sets of opposing forces of the springs in compression and extension have made there also very slightly slide the neighboring keys on each other. Its neighboring main key P 'for example is less supported upwards by the key S and its tertiary neighbors (invisible on the figure) than its other neighboring key S' and the tertiary neighbors of the latter: it has therefore pivoted to the left . In fact, the contact surface between the finger and the surface of the keyboard goes well beyond the width of a secondary key and the pressure of the finger is not exerted in this case on the single key S, but also on at least one side. one of its neighboring main keys P 'or P ", so that the local deformation of the keyboard is even more minimal, all things being equal, than in FIG. 7.

Lorsqu'une légère pression est exercée sur une touche tertiaire, toutes ses touches principales et secondaires pivotent légèrement, pour les mêmes raisons que précédemment, vers cette touche. Lorsque c'est le doigt de l'utilisateur qui exerce cette pression, ce sont plusieurs des voisines de la touche tertiaire qui subissent cette pression en même temps et la déformation est là aussi très minime. When a slight pressure is exerted on a tertiary key, all its main and secondary keys rotate slightly, for the same reasons as above, to this key. When it is the finger of the user who exerts this pressure, it is several of the neighbors of the tertiary key who undergo this pressure at the same time and the deformation is also very minimal.

Lorsque la pression du doigt exercée sur une touche principale dépasse un certain seuil, elle s'enfonce brusquement ainsi que ses voisines secondaires et tertiaires jusqu'à atteindre le socle du clavier et la continuité électrique des électrodes qui traversent ces touches est cette fois rompue : le circuit de contrôle C n'est donc plus en mesure d'identifier la position du doigt par la méthode capacitive, ce qui d'ailleurs n'a plus d'intérêt. Il est en revanche aisé de le programmer pour qu'il détecte quelles sont les électrodes des deux grilles GX et GY qui ont été coupées et par conséquent quelle touche a été enfoncée. Le clavier selon l'invention a donc le grand avantage de pouvoir détecter l'enfoncement d'une touche sans qu'il soit besoin de faire appel au circuit imprimé placé sous les touches des claviers actuels et dont le rôle est d'établir un contact électrique propre à chaque touche lorsque celle-ci est enfoncée. Il ne comporte aucun risque de fausse détection d'enfoncement d'une touche puisqu'un doigt simplement posé à sa surface ou glissant sur elle n'entraîne pas la rupture de la continuité électrique des grilles GX ou GY. Quand au contraire la pression a été suffisante pour déclencher l'enfoncement d'une touche principale P, celle-ci se déplace vers le bas de façon irréversible, par flambement, et atteint le socle du clavier au bout d'un temps tO qui est à peu près toujours le même quelle que soit la frappe. En effet c'est ce flambement des ressorts qui jusque-là s'opposaient à la pression du doigt qui détermine principalement la vitesse de ce déplacement et non la pression exercée par le doigt lui-même. Le circuit de contrôle C du clavier selon l'invention laisse en conséquence s'écouler la durée tO après la détection de la rupture de la continuité électrique des électrodes concernées avant d'envoyer le signal d'enfoncement de la touche P à la couche logicielle supérieure du terminal. Il envoie de plus un deuxième signal dès que cette continuité électrique a été rétablie par le retour dans leur position initiale de la touche P et de ses voisines. Le clavier selon l'invention est donc en mesure de détecter comme un clavier actuel non seulement une frappe brève et normale, mais aussi un appui long ou continu. When the pressure of the finger exerted on a main key exceeds a certain threshold, it sinks suddenly as well as its secondary and tertiary neighbors until reaching the base of the keyboard and the electrical continuity of the electrodes which cross these keys is this time broken: the control circuit C is therefore no longer able to identify the position of the finger by the capacitive method, which moreover no longer has any interest. On the other hand, it is easy to program it so that it detects which electrodes of the two gates GX and GY have been cut off and consequently which key has been pressed. The keyboard according to the invention therefore has the great advantage of being able to detect the depression of a key without the need to use the circuit board placed under the keys of current keyboards and whose role is to establish contact electrical power to each key when it is depressed. There is no risk of false detection of depression of a key since a finger simply placed on its surface or sliding on it does not cause the break of the electrical continuity of the gates GX or GY. When on the contrary the pressure has been sufficient to trigger the depression of a main key P, it moves irreversibly downwardly, by buckling, and reaches the keyboard base after a time tO which is almost always the same regardless of the strike. Indeed, it is this buckling of the springs which hitherto opposed the pressure of the finger which mainly determines the speed of this displacement and not the pressure exerted by the finger itself. The control circuit C of the keyboard according to the invention therefore allows the time tO to elapse after the detection of the break in the electrical continuity of the electrodes concerned before sending the push-button signal P to the software layer. upper terminal. It also sends a second signal as soon as this electrical continuity has been restored by the return to their initial position of the key P and its neighbors. The keyboard according to the invention is therefore able to detect as a current keyboard not only a brief and normal typing, but also a long or continuous support.

La figure 9 montre dans ces conditions une vue de dessus d'une réalisation sans circuit imprimé du clavier selon l'invention. Les touches tertiaires y sont dotées d'un ressort à flambement 20 qui contrairement à ceux des claviers actuels n'établit aucun contact électrique lorsqu'il est en position basse. Les touches principales et secondaires sont fixées sur un ressort travaillant en extension 21, par exemple un ressort en forme de ciseaux. Un piston 22 est fixé sous chaque touche principale P qui frappe en fin de course le socle du clavier : il faut en effet que le clavier apporte au doigt la même sensation de retour de /6 force que les claviers actuels. Il faut par ailleurs que les électrodes X et Y soient en permanence reliées électriquement au circuit de contrôle C. Pour cela chacune de leurs extrémités se prolonge par un ressort vertical conducteur 23, l'autre extrémité de ce ressort étant fixée sur le socle de clavier et en continuité électrique avec un conducteur qui ramène le courant vers le circuit de contrôle. Les ressorts 23 travaillent en compression lorsqu'ils sont enfoncés par la touche principale ou secondaire extérieure à laquelle ils sont attachés, afin de permettre aux touches principales extérieures du clavier d'offrir à la pression du doigt une résistance équilibrée et de même intensité que celle qui est offerte aux touches principales intérieures. Si comme sur la figure 9 chaque touche principale est traversée par trois électrodes Y (invisibles sur cette figure), chaque touche principale latérale haute ou basse PY reçoit trois ressorts 23. Figure 9 shows in these conditions a top view of an embodiment without a printed circuit of the keyboard according to the invention. The tertiary keys are provided with a buckling spring 20 which unlike those current keyboards does not establish any electrical contact when in the down position. The main and secondary keys are fixed on an extension spring 21, for example a scissor-shaped spring. A piston 22 is fixed under each main key P which strikes at the end of the race the base of the keyboard: it is indeed that the keyboard brings to the finger the same feeling of return of / 6 force that current keyboards. It is also necessary that the electrodes X and Y are permanently electrically connected to the control circuit C. For this each of their ends is extended by a vertical conductive spring 23, the other end of this spring being fixed on the keyboard base and in electrical continuity with a conductor which brings the current back to the control circuit. The springs 23 work in compression when they are depressed by the main or secondary external key to which they are attached, in order to allow the main external keys of the keyboard to offer the finger pressure a balanced resistance and the same intensity as that which is offered to the main interior keys. If, as in FIG. 9, each main key is traversed by three Y electrodes (invisible in this figure), each upper or lower side main key PY receives three springs 23.

On voit de même sur la figure 9 que les touches principales sont traversées par deux électrodes X puisque les touches principales latérales gauche et droite PX reçoivent deux ressorts 23, et que les touches secondaires sont traversées par une seule électrode X ou Y puisque les touches secondaires latérales ne comportent qu'un ressort 23. FIG. 9 similarly shows that the main keys are traversed by two electrodes X since the main lateral left and right keys PX receive two springs 23, and that the secondary keys are traversed by a single electrode X or Y since the secondary keys side include only one spring 23.

L'épaisseur d'un tel clavier est semblable, à course égale des touches, à celle d'un clavier actuel. En effet, si les touches (plus précisément les capuchons de touche) doivent y avoir une épaisseur supérieure à celles des touches des claviers actuels afin de recevoir les deux grilles d'électrodes GX et GY, le circuit imprimé des claviers actuels n'existe plus et la hauteur totale des ressorts à flambement 21 situés sous les touches tertiaires s'y trouve diminuée parce qu'ils ne sont plus dotés d'un mécanisme établissant en fin de course un contact physique et électrique avec ledit circuit imprimé. Si l'on place, ce qui est souhaitable, le circuit de contrôle et les conducteurs qui l'alimentent sous l'espace ou évoluent les ressorts, l'épaisseur totale de ce « clavier touchpad » selon l'invention n'en est pas moins à peine supérieure, toutes choses égales par ailleurs, à celle d'un clavier actuel. The thickness of such a keyboard is similar, with equal stroke keys, to that of a current keyboard. Indeed, if the keys (more precisely the keycaps) must be thicker than those of the keys of the current keyboards to receive the two gates of electrodes GX and GY, the circuit board of current keyboards no longer exists and the total height of the buckling springs 21 located beneath the tertiary keys is diminished because they no longer have a mechanism establishing at the end of the stroke physical and electrical contact with said printed circuit. If one places, what is desirable, the control circuit and the conductors that feed it under the space where the springs evolve, the total thickness of this "touchpad keyboard" according to the invention is not less barely superior, all other things being equal, to that of a current keyboard.

La figure 10 montre une variante de réalisation du clavier selon la figure 9. Les ressorts extérieurs y sont soit des ressorts à flambement 24, soit des ressorts 25 à raideur nulle ou négligeable. Les premiers sont placés sous les touches secondaires latérales et sous les touches principales « de coin » à raison d'un par touche. De même raideur que les ressorts des touches tertiaires, ils permettent à eux seuls d'offrir aux touches principales extérieures une résistance identique à celles que subissent les touches principales intérieures. Les ressorts 25 ont quant à eux pour unique rôle de relier électriquement les électrodes X et Y au circuit de contrôle C du clavier. Cette réalisation a aussi l'avantage, lorsque le doigt exerce une pression légère sur les touches extérieures du clavier, d'entrainer la même et minime déformation locale du clavier que lorsque cette pression s'exerce sur les touches intérieures. Figure 10 shows an alternative embodiment of the keyboard according to Figure 9. The outer springs there are either buckling springs 24 or springs 25 with zero or negligible stiffness. The first ones are placed under the secondary side keys and under the main "corner" keys at the rate of one per key. As stiff as the springs of the tertiary keys, they alone can offer the main exterior keys resistance identical to those experienced by the main interior keys. The springs 25 have for their only role to electrically connect the X and Y electrodes to the control circuit C of the keyboard. This embodiment also has the advantage, when the finger exerts a slight pressure on the outside keys of the keyboard, to cause the same and minimal local deformation of the keyboard as when this pressure is exerted on the inner keys.

Claims (3)

REVENDICATIONS1. Clavier mécanique plat constitué de touches REVENDICATIONS1. Clavier mécanique plat constitué de touches principales P, secondaires S et tertiaires T contiguës les unes aux autres, les touches principales et secondaires étant fixées sur des ressorts travaillant en extension et les touches tertiaires sur des ressorts travaillant en compression, les touches principales entraînant vers le bas sous la pression du doigt leurs touches secondaires et tertiaires voisines et les touches tertiaires enfoncées ramènent vers le haut leurs voisines principales et secondaires une fois la pression du doigt relâchée, l'ensemble de ces touches étant traversé par deux grilles d'électrodes GX et GY reliées à un circuit de contrôle capacitif C à même de détecter la présence du doigt de l'utilisateur sur ou à proximité du clavier, caractérisé en ce que : a) la forme des touches tertiaires est celle d'un tronc de pyramide dont les parois sont courbées et concaves, b) la forme des touches principales est celle d'un tronc de pyramide inversé dont les parois sont courbées et convexes, c) la forme des touches secondaires est complémentaire des formes des touches principales et tertiaires de façon à combler parfaitement le vide entre leurs voisines principales et tertiaires, d) les formes complémentaires et circulaires de deux touches voisines et le jeu de forces 20 inverses des ressorts travaillant en compression et en extension entraînent un léger glissement l'une sur l'autre de ces touches lorsque le doigt exerce une pression légère sur une position quelconque de la surface du clavier et maintiennent en conséquence la continuité électrique des électrodes traversant ces touches. REVENDICATIONS1. Flat mechanical keyboard consisting of keys CLAIMS1. Flat mechanical keyboard consisting of main keys P, secondary S and tertiary T contiguous to each other, the main and secondary keys being fixed on springs working in extension and the tertiary keys on springs working in compression, the main keys leading to the down under the pressure of the finger their neighboring secondary and tertiary keys and tertiary keys pressed back up their main and secondary neighbors once the pressure of the finger released, all of these keys being crossed by two electrode grids GX and GY connected to a capacitive control circuit C able to detect the presence of the user's finger on or near the keyboard, characterized in that: a) the shape of the tertiary keys is that of a truncated pyramid whose walls are curved and concave, b) the shape of the main keys is that of an inverted pyramid trunk the walls are curved and convex, c) the shape of the secondary keys is complementary to the forms of the main and tertiary keys so as to perfectly fill the void between their principal and tertiary neighbors, d) the complementary and circular shapes of two neighboring keys and the reverse force play of the springs operating in compression and extension causes a slight sliding on one another of these keys when the finger exerts a slight pressure on any position on the surface of the keyboard and thus maintain continuity electrodes through these keys. 2. Clavier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enfoncement d'une touche principale P est détectée par le circuit de contrôle C grâce à la rupture de la continuité électrique des électrodes partiellement entraînées vers le bas par l'enfoncement de ladite touche. 2. Keyboard according to claim 1, characterized in that the depression of a main key P is detected by the control circuit C by breaking the electrical continuity of the electrodes partially driven down by the depression of said touch. 3. Clavier selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que des ressorts conducteurs sont fixé aux extrémités des électrodes constitutives des grilles GX et GY, dont la fonction est d'une part de relier électriquement chacune de ces électrodes au circuit de contrôle C, 3 d'autre part d'offrir à la pression du doigt sur une touche principale extérieure une résistance équilibrée et de même intensité que celle qui est offerte à la pression du doigt sur une touche principale intérieure. 3. Keyboard according to claim 1 or claim 2, characterized in that conductive springs are attached to the ends of the constituent electrodes GX grids and GY, the function of which is on the one hand electrically connect each of these electrodes to the circuit of control C, 3 on the other hand to offer the finger pressure on an external main key a balanced resistance and the same intensity as that offered at the touch of a finger on an inner key.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2704332A1 (en) * 1993-04-20 1994-10-28 Carriere Robert Digital keyboard with touch-sensitive keys
EP0805465A1 (en) * 1996-05-02 1997-11-05 France Telecom Flat mechanical keyboard
US20070247431A1 (en) * 2006-04-20 2007-10-25 Peter Skillman Keypad and sensor combination to provide detection region that overlays keys
US20090135144A1 (en) * 2007-11-22 2009-05-28 Cheng-Chieh Chuang Electronic device and input module thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2704332A1 (en) * 1993-04-20 1994-10-28 Carriere Robert Digital keyboard with touch-sensitive keys
EP0805465A1 (en) * 1996-05-02 1997-11-05 France Telecom Flat mechanical keyboard
US20070247431A1 (en) * 2006-04-20 2007-10-25 Peter Skillman Keypad and sensor combination to provide detection region that overlays keys
US20090135144A1 (en) * 2007-11-22 2009-05-28 Cheng-Chieh Chuang Electronic device and input module thereof

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