FR2562319A1 - MEMBRANE SWITCH - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN COMMUTATEUR A MEMBRANE. CE COMMUTATEUR COMPREND UNE COUCHE DE CIRCUIT DE COMMUTATION FORMANT MEMBRANE PASSIVE, C'EST-A-DIRE FIXE 16, UNE COUCHE ISOLANTE DE SEPARATION OU D'ESPACEMENT 28 APPLIQUEE SUR CETTE COUCHE 16 ET COMPORTANT AU MOINS UNE OUVERTURE 30, AINSI QU'UNE COUCHE DE CIRCUIT DE COMMUTATION INFERIEURE FORMANT MEMBRANE ACTIVE, C'EST-A-DIRE MOBILE, APPLIQUEE SUR L'AUTRE FACE DE LA COUCHE D'ESPACEMENT ET COMPORTANT AU MOINS UN ELEMENT TACTILE A EFFET DE DECLIC 22 S'ETENDANT VERS LE HAUT. LA COUCHE FORMANT MEMBRANE FIXE COMPORTE DES CONDUCTEURS ELECTRIQUES 26 DISPOSES EN UN DESSIN GEOMETRIQUE ET COOPERANT AVEC LES COUVERTURES 30 POUR DEFINIR DES EMPLACEMENTS DE CIRCUITS ET DE COMMUTATEURS. L'INVENTION EST UTILISEE POUR AUGMENTER LA FIABILITE ET PROLONGER LA DUREE DE VIE DES CLAVIERS.THE INVENTION RELATES TO A DIAPHRAGM SWITCH. THIS SWITCH INCLUDES A LAYER OF A SWITCHING CIRCUIT FORMING PASSIVE MEMBRANE, THAT IS FIXED 16, AN INSULATING SEPARATION OR SPACING LAYER 28 APPLIED TO THIS LAYER 16 AND INCLUDING AT LEAST ONE OPENING 30, AS WELL AS AN LOWER SWITCHING CIRCUIT LAYER FORMING ACTIVE MEMBRANE, THAT IS MOBILE, APPLIED ON THE OTHER SIDE OF THE SPACING LAYER AND INCLUDING AT LEAST ONE TOUCH ELEMENT WITH THE EFFECT OF CLICK 22 EXTENDING UPWARDS. THE LAYER FORMING FIXED MEMBRANE INCLUDES ELECTRIC CONDUCTORS 26 ARRANGED IN A GEOMETRIC DESIGN AND COOPERATING WITH THE COVERS 30 TO DEFINE LOCATIONS OF CIRCUITS AND SWITCHES. THE INVENTION IS USED TO INCREASE RELIABILITY AND EXTEND THE LIFETIME OF KEYPADS.
Description
1 P-DSF-36/FR1 P-DSF-36 / EN
Commutateur à membrane La présente invention concerne des claviers The present invention relates to keyboards
à membrane tactile. Plus particulièrement, la pré- with tactile membrane. In particular, the preface
sente invention concerne des claviers à membrane tac- This invention relates to tactical membrane keypads
tile exerçant un effet de déclic tactile puissant et tile exerting a powerful tactile click and
ayant une durée de vie fonctionnelle extrêmement lon- having an extremely long functional life
gue. Les claviers à membrane tactile sont de plus ford. Touch-screen keypads are in addition
en plus utilisés et acceptés dans de nombreuses appli- additionally used and accepted in many
cations industrielles et domestiques. C'est ainsi que, industrial and domestic cations. Thus,
à titre d'exemple uniquement, ce type de clavier a -- for example only, this type of keyboard has -
trouvé une utilité dans les sorties de points de vente - found utility in outlet outlets -
au détail, les terminaux de compagnies aériennes, les at the retail level, airline terminals,
terminaux de restaurants à service rapide, les termi- fast-food restaurant terminals, the terminals
naux de données, les calculateurs, ainsi que tout autre data, calculators, and any other
appareil dans lequel une entrée numérique est nécessai- apparatus in which a digital input is required
re.re.
Un clavier classique comprend un jeu de tou- A classic keyboard includes a game of
ches qui peuvent être actionnées individuellement pour fermer une paire de contacts d'un circuit électrique associé à chacune des touches. On considère qu'il est souvent souhaitable de prévoir un système de retour d'information tactile, de telle sorte que, lorsque les which can be operated individually to close a pair of contacts of an electrical circuit associated with each of the keys. It is often considered desirable to provide a tactile feedback system, so that when
touches sont pressées par le doigt d'une personne ma- keys are pressed by the finger of a person
21- noeuvrant le clavier, les touches produisent un "déclic", tandis qu'une discontinuité de force est transmise au doigt de l'utilisateur, indiquant ainsi que la touche a été actionnée et qu'un signal électrique a dès lors By touching the keypad, the keys produce a "click", while a force discontinuity is transmitted to the user's finger, thus indicating that the key has been actuated and that an electrical signal has therefore been transmitted.
été engendré dans le circuit associé à cette touche. was generated in the circuit associated with this key.
Un clavier spécifique du type à membrane doué de tactilité comme décrit ci-dessus est constitué d'un assemblage de commutateurs à membrane qui comprend une A membrane type keyboard with tactility as described above consists of a membrane switch assembly which includes a
couche inférieure de renforcement, une couche de cir- reinforcement layer, a layer of
cuit de commutation à membrane fixe appliquée sur cet- baked fixed membrane switching applied on this
te couche de renforcement, une couche de séparation ou d'espacement isolante sur la couche formant membrane fixe, ainsi qu'une couche de circuit de commutation à reinforcement layer, an insulating separation or spacer layer on the fixed membrane layer, and a switch circuit layer of
membrane active appliquée sur l'autre face de la cou- active membrane applied to the other side of the cou-
che d'espacement. Cette couche formant membrane acti- spacer. This membrane layer activates
ve est souvent constituée de plusieurs éléments à effet de déclic tactile tels que des dômes qui s'étendent vers le haut à partir de la couche inférieure formant membrane fixe. Sur les deux couches formant membranes It is often made up of several tactile click-action elements such as domes that extend upward from the fixed membrane bottom layer. On the two layers forming membranes
fixe et active, sont formés des conducteurs électri- fixed and active, are trained electrical
ques (en adoptant des techniques de formation de cir- (adopting road training techniques)
cuits imprimés, par exemple, au moyen d'une encre con- cooked, for example, by means of ink
ductrice) disposés en un dessin désiré et coopérant ductrice) arranged in a desired and cooperating design
avec des ouvertures ou des trous pratiqués dans la cou- with openings or holes in the
che de séparation en vue de définir un groupe d'empla- separation plan to define a group of
cements de circuits et de commutateurs unique. L'ap- circuits and switches. The ap-
plication d'une force appropriée à un emplacement de commutateur (en l'occurrence, un dôme tactile) sur la an appropriate force at a switch location (in this case, a touch dome) on the
surface supérieure de la couche active amène cette cou- upper surface of the active layer brings this
che active et son composant de commutation particulier à établir un contact électrique et mécanique, via le active controller and its particular switching component to establish electrical and mechanical contact, via the
trou approprié de la couche d'espacement, avec le des- hole of the spacer layer, with the
sin de circuit formé sur la couche fixe ou passive de sin of circuit formed on the fixed or passive layer of
la membrane.the membrane.
Les claviers classiques à membrane tactile de la technique antérieure posent un problème en ce qui concerne le manque de fiabilité et d'uniformité dans Conventional tactile membrane keypads of the prior art pose a problem with respect to the lack of reliability and uniformity in
la durée de vie fonctionnelle ou opérationnelle (c'est- functional or operational life (ie
à-dire le nombre de mises en action avant défaillance) des dômes tactiles. Dans une importante mesure, ce problème semble résulter d'une dégradation ou d'une rupture de l'encre conductrice appliquée sur la couche formant membrane active. On peut supposer que les contraintes et la fatigue résultant d'une mise en ie the number of actuations before failure) of the tactile domes. To a large extent, this problem appears to result from degradation or breakage of the conductive ink applied to the active membrane layer. It can be assumed that the constraints and fatigue resulting from
action ou d'une flexion continue du dôme tactile provo- action or continuous flexing of the tactile dome
quent finalement la dégradation de la matière conduc- Finally, the degradation of the conductive
trice (par exemple, une encre) située sur la surface- trice (for example, an ink) located on the surface-
intérieure du dôme. Dès lors, après une telle rupture, le dôme tactile qui fait office de milieu de contact inside the dome. Therefore, after such a break, the touch dome that acts as a contact center
pour les claviers classiques, ne sera plus à même d'éta- for classical keyboards, will no longer be able to
blir un contact électrique adéquat. Une rupture des blink an adequate electrical contact. A break in
matières conductrices appliquées sur la surface de con- conductive materials applied to the surface of
tact de la couche active a pour effet soit de nécessi- tact of the active layer has the effect of either
ter la mise au rebut du clavier, soit d'entraîner un prevent the keyboard from being
accroissement inopportun des frais d'entretien, de rem- unnecessary increase in maintenance costs, replacement
placement et de main-d'oeuvre en vue des réparations. placement and labor for repairs.
En conséquence, il serait hautement souhaitable et avan- Accordingly, it would be highly desirable and
tageux de disposer d'un clavier à membrane tactile qui, to have a tactile membrane keyboard that
non seulement conserve une fonction de retour d'infor- not only retains an information return function
mation tactile adéquate (effet de déclic), mais a égale- adequate tactile feedback (click effect), but also
ment une durée de vie opératoire plus longue ou plus satisfaisante. Suivant la présente invention, on prévoit un commutateur à membrane comprenant une première feuille de circuit comportant au moins une première feuille de matière isolante sur laquelle est formé un premier élément de contact conducteur de l'électricité; une seconde feuille de circuit comportant une seconde a longer or more satisfactory operating life. According to the present invention, there is provided a membrane switch comprising a first circuit sheet having at least a first sheet of insulating material on which is formed a first electrically conductive contact element; a second circuit sheet having a second
feuille de matière isolante; au moins un élément tac- sheet of insulating material; at least one tacit
tile formé dans et s'étendant à partir de cette secon- tile formed in and extending from this second
de feuille, cette seconde feuille de matière isolante définissant une surface plate à la base de cet élément tactile; un second élément de contact conducteur de l'électricité formé sur cette surface plate autour de sheet, this second sheet of insulating material defining a flat surface at the base of this touch element; a second electrically conductive contact element formed on this flat surface around
la périphérie de l'élément tactile; un élément d'espa- the periphery of the touch element; an element of space
cement prévu entre les première et seconde feuilles de planned between the first and second sheets of
circuits, cet élément d'espacement comportant plu- circuits, this spacing element comprising several
sieurs ouvertures, de telle sorte que l'élément tactile puisse être actionné, moyennant l'application d'une openings, so that the touch element can be actuated by applying a
force, pour déplacer le second élément de contact con- force, to move the second contact element con-
ducteur de l'électricité à travers une de ces ouvertu- conductor of electricity through one of these
res et en contact électrique avec le premier élément res and in electrical contact with the first element
de contact conducteur.contact contact.
Tout comme dans les claviers de la technique antérieure, la couche inférieure formant membrane fixe comporte une zone de contact de conducteurs électri- ques (par exemple, des traces de cuivre ou une encre As in prior art keyboards, the fixed membrane bottom layer has an electrically conductive contact area (eg, traces of copper or ink
conductrice) qui y sont disposés en un dessin et coopè- conductor) who are placed there in a drawing and cooperating
rent avec des trous pratiqués dans la couche de sépa- with holes in the layer of sepa-
ration en vue de définir un groupe d'emplacements de circuits et de commutateurs unique. A la différence des systèmes de la technique antérieure, la présente ration to define a unique group of circuit and switch locations. Unlike the systems of the prior art, this
invention prévoit un nouveau perfectionnement qui rési- invention provides for a further improvement which resides
de dans la localisation et la structure de la surface of in the location and structure of the surface
de contact de la couche active. Cette nouvelle surfa- contact of the active layer. This new surface
ce de contact qui peut être constituée d'une encre con- this contact which can be made of an ink con-
ductrice ou d'une autre matière conductrice, est appli- ductor or other conductive material, is
quée à la couche active, autour de la périphérie de la base d'un dôme défini sur la surface plate de la couche to the active layer, around the periphery of the base of a dome defined on the flat surface of the layer
active, de préférence, sous forme d'une couronne annu- active, preferably in the form of an annular crown.
laire. Dès lors, étant donné qu'aucune partie de la surface de contact annulaire supérieure n'adhère à la surface flexible du dôme comme c'est le cas dans la lar. Therefore, since no part of the upper annular contact surface adheres to the flexible surface of the dome as is the case in the
technique antérieure, la matière conductrice consti- prior art, the conductive material constitutes
tuant la surface de contact ne sera pas soumise à la fa- killing the contact surface will not be subject to
tigue ou aux contraintes dont question ci-dessus et elle ne subira pas la rupture qui en résulte lorsque le dôme est actionné de manière répétée pendant une longue période. En conséquence, le clavier à membrane tactile de la présente invention a une durée de vie opératoire nettement améliorée et prolongée, laquelle assure à son tour un meilleur rendement et une plus grande fiabilité, tout en permettant, aux fabricants et aux acheteurs de claviers, de réaliser de plus or the constraints discussed above and will not suffer the resulting breakage when the dome is repeatedly operated for a long time. As a result, the touch membrane keyboard of the present invention has a significantly improved and prolonged operating life, which in turn provides better performance and reliability, while allowing manufacturers and keyboard buyers to realize more
grandes économies. Il ést à noter que la présente in- big savings. It should be noted that the present
vention exige moins d'encre conductrice que dans la technique antérieure et permet dès lors des coûts de The invention requires less conductive ink than in the prior art and therefore
fabrication réduits.reduced manufacturing.
Afin de réaliser cette structure de contact annulaire modifiée le long de la périphérie des dômes, le diamètre des ouvertures ménagées dans la couche de séparation ou d'espacement est accru comparativement aux claviers classiques. De la même manière, la zone de contact de la couche inférieure fixe est agrandie de manière correspondante pour être égale à celle des In order to achieve this modified annular contact structure along the periphery of the domes, the diameter of the openings in the separating or spacing layer is increased compared to conventional keyboards. In the same way, the contact area of the fixed lower layer is enlarged correspondingly to be equal to that of the
ouvertures. De la sorte, on dispose d'un espace suffi- openings. In this way, there is sufficient space
sant pour la réalisation des couronnes de contact annu- for the achievement of the annual contact crowns
laires sur la couche active si bien que, lors de la mise en action du dôme, la couronne annulaire définira un parcours ouvert pour établir un contact avec les on the active layer so that, when the dome is actuated, the annular ring will define an open path to make contact with the
conducteurs électriques formés sur la couche fixe. electrical conductors formed on the fixed layer.
L'agencement structural particulier de la présente in- The particular structural arrangement of the present invention
vention permet d'établir un contact électrique avant que le dôme soit arrivé en fin de course, cette fin de vention makes it possible to establish an electrical contact before the dome has arrived at the end of the race, this end of
course du dôme et l'effet de déclic ou le retour d'in- dome stroke and click or return
formation tactile informant l'opérateur que la mise en tactile training informing the operator that the implementation
action du commutateur a eu lieu.switch action took place.
Diverses modifications et formes de réalisa- Various modifications and forms of
tion du clavier à membrane tactile de la présente in- of the tactile membrane keypad of this
vention comprennent la segmentation d'une ou des deux surfaces de contact de commutation afin de permettre des contacts multiples en parallèle sur les couches de The invention includes segmenting one or both of the switching contact surfaces to allow multiple contacts in parallel on the
circuits supérieure et inférieure. De même, la pré- upper and lower circuits. Similarly, the
sente invention est également applicable à une multitu- invention is also applicable to a multitu-
de de configurations de dômes, notamment, mais sans au- of configurations of domes, in particular, but without
cune limitation, des dômes ovales et des dômes en for- a limitation, oval domes and domes
me de rampe. Enfin, l'absence de matière conductrice le long de la surface intérieure du dôme à effet de I'm crawling. Finally, the absence of conductive material along the inner surface of the dome effect of
déclic permet l'incorporation d'un éclairage indi- trigger allows the incorporation of an indi-
rect, c'est-à-dire un éclairage par le dessous des touches. rect, that is to say a lighting from below the keys.
Les avantages précités de la présente inven- The aforementioned advantages of the present invention
tion, ainsi que d'autres apparaîtront à et seront com- as well as others will appear in and will be
pris de l'homme de métier à la lecture de la descrip- taken from the person skilled in the art on reading the description
tion détaillée ci-après donnée en se référant aux des- detailed description given below with reference to the
sins annexés. En se référant à présent à ces dessins dans lesquels les éléments identiques sont désignés par les annexed. Referring now to these drawings in which like elements are designated by the
mêmes chiffres de référence dans les différentes figu- same reference figures in the different
res:res:
la figure 1 est une vue partielle en éléva- FIG. 1 is a partial view in elevation
tion et en coupe transversale de la partie supérieure d'un élément individuel à membrane tactile suivant la présente invention; and in cross section of the upper portion of an individual touch membrane element according to the present invention;
la figure 2 est une vue en plan du dôme tac- FIG. 2 is a plan view of the tactical dome
tile suivant la présente invention illustré en figure 1; tile according to the present invention illustrated in Figure 1;
la figure 2A est une vue semblable à la figu- FIG. 2A is a view similar to FIG.
re 2, mais illustrant une structure modifiée; et la figure 3 est une vue en élévation et en coupe transversale illustrant un assemblage de clavier re 2, but illustrating a modified structure; and Fig. 3 is an elevational and cross-sectional view illustrating a keyboard assembly.
à membrane tactile suivant la présente invention. with a tactile membrane according to the present invention.
En se référant à ces dessins, on représente Referring to these drawings, we represent
une partie d'un clavier suivant la présente invention. part of a keyboard according to the present invention.
Dans ces dessins, on représente un ou deux emplacements de touches, mais on comprendra qu'un clavier complet In these drawings, we represent one or two key locations, but it will be understood that a full keyboard
comprend une structure de circuit à membrane monolithi- comprises a monolithic diaphragm circuit structure
que constituée de n'importe quel nombre de touches ou de dômes tactiles individuels, le nombre spécifique étant déterminé par les conditions auxquelles doivent consisting of any number of individual tactile keys or domes, the specific number being determined by the conditions to which
répondre l'application et le clavier particuliers envi- answer the particular application and keyboard
sagés.Sages.
La figure 3 illustre une partie à deux tou- Figure 3 illustrates a two-part
ches d'un assemblage de circuit ou d'un clavier à mem- of a circuit assembly or keyboard to
brane monolithique 10. La structure de commutation Monolithic brane 10. The switching structure
ou le clavier à membrane monolithique comprend une cou- or the monolithic membrane keyboard comprises a
che de raidissement ou une feuille de renforcement in- stiffening sheet or reinforcing sheet
férieure 12 qui peut être une feuille de métal ou de matière plastique ayant une rigidité et une planéité 12 which may be a sheet of metal or plastic having a rigidity and flatness
équivalant à celles d'une feuille en alliage d'alumi- equivalent to those of a sheet of aluminum alloy
nium 6061 d'une épaisseur d'environ 0,5 mm. La feuil- 6061 with a thickness of about 0.5 mm. The sheet
le de renforcement 12 sert à supporter et maintenir, dans un état plan, une feuille de circuit à couche the reinforcement 12 serves to support and maintain, in a plane state, a layer circuit sheet
fixe ou passive de l'assemblage de commutation à tou- fixed or passive switching assembly to all
ches, laquelle est constituée d'une feuille ou cou- which consists of a leaf or cou-
che inférieure isolante 14, de préférence, en une pel- lower insulating layer 14, preferably in one pel-
licule de polyester "Mylar", ainsi que d'un dessin Polyester "Mylar", as well as a drawing
de circuit inférieur 16 formé sur cette dernière. lower circuit 16 formed on the latter.
Cette feuille de circuit ou cette couche de commuta- This circuit sheet or this switching layer
tion à touches fixe ou passive est liée au moyen d'un adhésif à la feuille de renforcement 12. La couche fixed or passive key is bonded by means of an adhesive to the reinforcing sheet
isolante 14 peut avoir n'importe quelle épaisseur dési- insulation 14 may have any desired thickness
rée, de préférence, une épaisseur se situant entre 0,05 mm et 0,18 mm, tandis que le dessin conducteur preferably a thickness of between 0.05 mm and 0.18 mm, while the conductive pattern
peut y être formé par n'importe quelle technique con- can be trained by any technique
nue de réalisation de circuits imprimés, par exemple, naked embodiment of printed circuits, for example,
par impression à l'aide d'une encre conductrice,-im- by printing with a conductive ink, -im-
pression ou morsure d'une feuille métallique conductri- pressure or bite of a conductive metallic foil
ce, etc. De préférence, le dessin conducteur 16 doit être assez mince (soit une épaisseur de l'ordre de 0,01 à 0,05 mm, de préférence, une épaisseur d'environ this, etc. Preferably, the conductive pattern 16 should be fairly thin (ie a thickness of the order of 0.01 to 0.05 mm, preferably a thickness of about
0,025 mm).0.025 mm).
Une feuille de circuit supérieure ou une cou- A circuit board or a circuit
che de commutation mobile ou active est disposée au- mobile or active switching
dessus du dessin de circuit inférieur 16. Cette cou- above the lower circuit design 16. This
che de commutation mobile ou active comprend une cou- mobile or active switching
che isolante supérieure 20, par exemple, en "Mylar". insulating upper 20, for example, "Mylar".
La couche isolante supérieure 20 comporte un jeu d'élé- The upper insulating layer 20 comprises a set of ele-
ments tactiles ou de saillies à effet de déclic 22 ayant la forme d'un dôme courbe 24 de configuration tactile or snap-action projections 22 having the shape of a curved dome 24 of configuration
tronconique avec une surface supérieure aplatie. Ain- frustoconical with a flat top surface. AIN-
si qu'on l'a mentionné précédemment, la présente inven- if it was mentioned previously, the present invention
tion est également applicable à des dômes tactiles ayant d'autres formes, notamment, mais sans aucune It is also applicable to touch domes with other shapes, including but not
limitation, des dômes hémisphériques, des dômes ova- limitation, hemispherical domes, oval domes
les, des dômes en forme de rampe, etc. La couche iso- the, ramp-shaped domes, etc. Isolation layer
lante 20 de la couche de commutation active comporte lante 20 of the active switching layer comprises
une surface de contact ou un conducteur de circuit im- a contact surface or a circuit conductor im-
primé 26 ayant la configuration d'une couronne annu- awarded 26 having the configuration of an annular crown
laire et formé par n'importe quelle technique connue de réalisation de circuits imprimés (par exemple, à l'aide d'une encre conductrice). Cette surface de and formed by any known technique for producing printed circuits (for example, using a conductive ink). This surface of
contact annulaire en forme de couronne 26 s'étend au- annular contact ring 26 extends beyond
tour de la périphérie extérieure de la base du dôme 24 et elle est liée au moyen d'un adhésif ou d'une autre manière around the outer periphery of the base of the dome 24 and is bonded by means of an adhesive or otherwise
à la surface plate de la couche de commutation active. on the flat surface of the active switching layer.
Une couche isolante de séparation ou d'espa- An insulating layer of separation or space
cement 28 comportant plusieurs ouvertures 30 peut être fixée en place au moyen d'un adhésif ou d'une autre manière, d'une part, à la couche fixe sur laquelle-est situé le dessin de circuit inférieur 16 et, d'autre part, à la couche isolante supérieure 20. L'épaisseur totale de la couche d'espacement 28 peut être utilisée pour régler la distance comprise entre le-conducteur 28 having a plurality of openings 30 may be secured in place by means of an adhesive or otherwise on the one hand to the fixed layer on which the lower circuit pattern 16 is located and on the other hand at the upper insulating layer 20. The total thickness of the spacer layer 28 may be used to adjust the distance between the conductor
supérieur 26 et le dessin de circuit inférieur 16. upper 26 and the lower circuit design 16.
L'ouverture 30 ménagée dans la couche d'espacement 28 doit être plus grande que le diamètre ou les dimensions hors tout du dessin conducteur 26, de telle sorte que le dôme 24 puisse sauter au travers à la manière d'un déclic en faisant dévier le dessin 26 en contact avec le dessin de circuit 16 pour établir un contact The opening 30 in the spacer layer 28 should be larger than the overall diameter or dimensions of the conductive pattern 26, so that the dome 24 can jump across it in a click-and-divide manner. drawing 26 in contact with circuit pattern 16 to make contact
électrique entre les composants de commutation. between the switching components.
Les dômes courbes à sommet plat 24 et les con- The curved domes with flat top 24 and the con
ducteurs de circuits annulaires en forme de couronne ring-shaped ring-shaped conductors
liés de manière correspondante 26 sont disposés au-des- correspondingly related links 26 are arranged
sus du dessin de circuit inférieur 16, de telle sorte que les dômes 24 ressortent vers le haut à l'écart de lower circuit design 16, so that the domes 24 spring upward away from
ce dernier. Cette disposition définit un groupe d'em- this last. This provision defines a group of employees
placements de commutateurs ou de circuits unique. switch placements or single circuits.
Lorsqu'une force d'une amplitude suffisante est appli- When a force of sufficient amplitude is applied
quée à un dôme 24, la saillie 22 est déplacée vers le bas à la manière d'un déclic à travers l'ouverture 30 At a dome 24, the projection 22 is moved downwardly as a click through the opening 30.
ménagée dans la couche d'espacement 28, déplaçant ain- formed in the spacer layer 28, thereby displacing
si la surface de contact annulaire 26 en contact élec- if the annular contact surface 26 in electrical contact
trique et mécanique avec le dessin de circuit inférieur mechanical and mechanical with lower circuit design
16. Ce contact électrique agit pour fermer un commuta- 16. This electrical contact acts to close a switch
teur et transmettre un signal électrique. On compren- and transmit an electrical signal. We understand
dra que, grâce à la nouvelle conception de la présente invention, un contact électrique est établi entre les surfaces de contact respectives 16 et 26 avant que le that with the new design of the present invention, electrical contact is established between the respective contact surfaces 16 and 26 before the
dôme soit arrivé en fin de course. Le retour d'infor- dome has arrived at the end of the race. The return of information
mation tactile nécessaire est néanmoins assuré, étant donné que le dôme poursuivra sa course en donnant lieu à un effet de déclic, indiquant ainsi, à l'opérateur However, the necessary tactile feedback is ensured as the dome will continue to travel with a click effect, thus indicating to the operator
du clavier, qu'un contact a été établi. keyboard, that a contact has been established.
Ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, un problème majeur rencontré dans les claviers à membrane classiques de la technique antérieure a résidé dans le As previously mentioned, a major problem encountered in conventional membrane keyboards of the prior art has been the
manque de fiabilité des claviers et dans l'impossibili- lack of reliability of keyboards and the impossibility
té d'en prédire la durée de vie fonctionnelle. Ce pro- to predict its functional life. This pro-
blème est résolu par le clavier à membrane de la pré- bleme is solved by the membrane keyboard of the pre-
sente invention. Alors que, dans la technique anté- this invention. Whereas in the prior art
rieure, la surface supérieure de contact conductrice upper surface of the conductive contact
était appliquée au moyen d'un adhésif à la surface in- was applied by means of an adhesive to the surface
térieure d'un dôme, suivant la présente invention, la of a dome according to the present invention, the
surface conductrice supérieure 26 est formée, de préfé- upper conductive surface 26 is formed, preferably
rence, sous forme d'une couronne annulaire, sur les surfaces aplaties de la couche isolante 20 (et non à in the form of an annular ring, on the flattened surfaces of the insulating layer 20 (and not
la zone flexible située à l'intérieur du dôme). the flexible zone located inside the dome).
L'avantage de la surface conductrice annulaire 26 ré- The advantage of the ring-shaped conductive surface 26
side dans une nette réduction des contraintes et de la side in a clear reduction of constraints and the
fatigue, ainsi que dans une flexion moindre de la sur- fatigue, as well as in a lower flexion of the over-
face 26. En d'autres termes, étant donné qu'aucune partie de la surface annulaire de contact 26 n'adhère à une surface quelconquedu dôme 24, la surface 26 ne subira pas la flexion et les contraintes répétées de la surface intérieure du dôme 24 au cours de la mise en action des touches. La fatigue réduite associée à la In other words, since no part of the annular contact surface 26 will adhere to any surface of the dome 24, the surface 26 will not experience bending and repeated stresses of the interior surface of the dome. 24 during the activation of the keys. Reduced fatigue associated with
présente invention confère dès lors une plus longue du- The present invention therefore confers a longer
rée de vie à l'élément de contact actif. life with the active contact element.
Une autre différence entre la présente inven- Another difference between the present invention
tion et la technique antérieure réside dans les dimen- tion and the prior art lies in the dimensions
sions comparatives des ouvertures 30 de la couche d'es- comparisons of the openings of the
pacement 28 et de la surface de contact inférieure 16 formée sur la couche passive 14. Afin de réaliser un clavier à membrane suivant la présente invention, les dimensions relatives des pièces constitutives doivent 28 and the lower contact surface 16 formed on the passive layer 14. In order to achieve a membrane keyboard according to the present invention, the relative dimensions of the constituent parts must
être calculées de telle sorte que la surface de con- be calculated in such a way that the surface of
tact annulaire supérieure 26 puisse établir librement un contact mécanique et électrique avec la surface de upper annular tact 26 can freely establish a mechanical and electrical contact with the surface of
contact inférieure 16, tout en permettant, aux diffé- lower contact 16, while at the same time
rents dômes 24, de conserver la caractéristique d'ef- 24 domes, to retain the characteristic of ef-
fet de déclic tactile requise. En conséquence, le dia- touch-sensitive click. As a result, the
mètre des ouvertures 30 ménagées dans la couche d'espa- 30 openings in the space layer
cement 28 est accru comparativement à celui des ouver- 28 is increased compared to the opening of
tures prévues dans la couche d'espacement de la techni- predicted in the spacing layer of the technical
que antérieure. De la même manière, le diamètre de la surface de contact inférieure 16 formée sur la couche than earlier. In the same way, the diameter of the lower contact surface 16 formed on the layer
isolante inférieure 14 est accru de manière correspon- lower insulation 14 is increased correspondingly
dante. Dès lors, la zone annulaire plate définie sur la surface intérieure de la couche isolante 20 capable dante. Therefore, the flat annular zone defined on the inner surface of the insulating layer 20 capable
de supporter la surface de contact annulaire 26 est ex- to support the annular contact surface 26 is ex-
posée à la surface de contact inférieure 16, si bien placed on the lower contact surface 16, although
qu'un contact peut être établi entre elles. that contact can be established between them.
Dans une autre forme de réalisation de la pré- In another embodiment of the present invention,
sente invention, les surfaces de contact 16 et 26 peu- In this invention, the contact surfaces 16 and 26 can
vent être segmentées, de façon à permettre des contacts il multiples en parallèle sur les deux couches supérieure et inférieure formant membranes. La surface de contact supérieure segmentée est illustrée en figure 2A, dans laquelle le dôme ou l'élément tactile 22 est entouré de segments de contact courbes 26a et 26b. La surface Segmented, so as to allow multiple contacts in parallel on the two upper and lower layers forming membranes. The segmented upper contact surface is illustrated in FIG. 2A, in which the dome or the touch element 22 is surrounded by curved contact segments 26a and 26b. The surface
de contact 16 pourrait être segmentée de la même maniè- 16 could be segmented in the same way.
re. Cette configuration segmentée est très difficile, re. This segmented configuration is very difficult,
voire impossible à réaliser avec des claviers classi- impossible to achieve with conventional keyboards
ques à membrane tactile dans lesquels la surface de contact supérieure est fixée à la surface intérieure du dôme. Le clavier à membrane tactile de la présente touch-screen membranes in which the upper contact surface is attached to the inner surface of the dome. The touch membrane keyboard of this
invention est extrêmement économique tant pour l'ache- invention is extremely economical both for the
teur que pour le fabricant. La durée de vie opératoire améliorée et la plus grande fiabilité se traduisent par des coûts d'entretien et de remplacement nettement than for the manufacturer. Improved operating life and increased reliability translates into significantly higher maintenance and replacement costs
réduits. De la même manière, du point de vue du fabri- reduced. In the same way, from the point of view of the manufacturer
cant, la couronne annulaire d'encre conductrice, de peinture ou autre surface conductrice exige moins de matière que dans la technique antérieure. De même, si The annular ring of conductive ink, paint or other conductive surface requires less material than in the prior art. Similarly, if
la surface de contact conductrice 16 formée sur la cou- the conductive contact surface 16 formed on the cover
che inférieure passive est façonnée en une couronne an- passive lower arm is shaped into an
nulaire de la même configuration que la couronne annu- of the same configuration as the annular crown
laire 26 formée sur la couche active (en lieu et place d'un coussinet de contact intégral), il faudra alors layer 26 formed on the active layer (instead of an integral contact pad), it will then be necessary to
encore moins d'encre conductrice ou de matière sembla- still less conductive ink or similar material
ble, permettant ainsi de réduire considérablement les coûts. ble, thereby significantly reducing costs.
Un autre avantage de la présente invention ré- Another advantage of the present invention is
side dans la possibilité d'éclairer les inscriptions fi- side in the possibility of illuminating the
gurant sur les touches par le dessous de ces dernières. touching the keys from below them.
* Dans la technique antérieure, la présence de l'encre conductrice ou analogues en dessous du dôme empêchaitIn the prior art, the presence of conductive ink or the like under the dome prevented
une source lumineuse de passer au travers. Etant don- a light source to pass through. Being given
né que, dans la présente invention, l'encre conductri- that in the present invention, the conductive ink
ce est appliquée uniquement autour de la périphérie de chaque touche, elle n'est pas à même de bloquer la transmission de lumière à travers la touche et, par it is applied only around the periphery of each key, it is not able to block the transmission of light through the key and, by
conséquent, un éclairage indirect peut être aisé- therefore, indirect lighting can be easily
ment prévu si on le désire.if desired.
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