DE60108868T2

DE60108868T2 - Eingabegeräte und ihre verwendung

Info

Publication number: DE60108868T2
Application number: DE60108868T
Authority: DE
Inventors: David Levy
Original assignee: Digit Wireless Inc
Current assignee: Digit Wireless Inc
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: KR20030030997A; EP1290705A2; CA2410454A1; WO2001095358B1; BR0111232A; US7391861B2; IL153047A0; CN1280858C; JP2003536307A; US20020025837A1; US8094806B2; EP1290705B1; WO2001095358A2; US20070256915A1; AU2001264781A1; CN1439164A; KR100832010B1; WO2001095358A3; ES2237572T3; DE60108868D1

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Vorrichtungen, wie beispielsweise Touchpads bzw. Berührungsfelder, Tastenfelder bzw. Tastaturen und Spracherkennungssysteme, um Daten in elektronische Vorrichtungen einzugeben, und insbesondere auf Tastaturen, in welchen ausgegebene bzw. Ausgabetastenanschläge sowohl von einer individuellen Schalteraktivierung wie auch von der kombinierten Aktivierung von benachbarten Schaltern bestimmt sind bzw. werden.
Hintergrund
Die Miniaturisierung von elektronischen Produkten ist einer der primären Grundsätze des technologischen Fortschritts. Ein Wettbewerbsvorteil und der Erfolg einer Produktlinie sind größtenteils abhängig von der Fähigkeit einer Gesellschaft bzw. Firma, erfolgreich Produkte zur Verfügung zu stellen, welche sowohl zunehmend funktionell wie auch zunehmend tragbar sind. Da bzw. wenn die Technologie fortschreitet, wird es zunehmend möglich, elektronische Schaltkreise unter den menschlichen Maßstab zu miniaturisieren, mit dem Ergebnis, daß die Schnittstelle (z.B. Bildschirme, Tastenfelder bzw. Tastaturen, Cursor- bzw. Eingabezeiger- Regel- bzw. -Steuervorrichtungen) dazu kommen kann, die Größe von tragbaren Produkten zu begrenzen. Deshalb wird, da tragbare Produkte diesen Fachbereich betreten, die ergonomische Qualität und Größe ihrer Eingabevorrichtungen (wie beispielsweise Tastaturen) eine wachsende Bedeutung für Produktakzeptanz und Erfolg haben. Von besonderer Bedeutung ist die Telefontastatur, da sie weltweit eine derartige Wichtigkeit als ein fundamentales Kommunikations- und Wirtschaftswerkzeug aufweist. Internationale Standards wurden beispielsweise für die minimale Dimension bzw. Abmessung zwischen benachbarten Tastenschaltern errichtet, um typische menschliche Fingerspitzen aufzunehmen. Mit "Taste" meine ich ein Element einer Anordnung von Elementen über eine Oberfläche, welche, wenn sie gedrückt wird, eine identifizierende Ausgabe entsprechend der Stelle bzw. Anordnung des Elements erzeugt. Der Ausdruck "Tastenbereich bzw. -region" beinhaltet beispielsweise einen örtlich begrenzten Bereich, welcher ein einer Taste ähnliches Verhalten auf einem Berührungsbildschirm bzw. Touch Screen aufweist, und einen örtlich begrenzten Bereich einer Tastatur, welcher durch Anordnen einer Membran über einer Anordnung von Kontaktschaltern gebildet ist. Eine "Tastatur" ist eine Anordnung von Tasten oder Tastenbereichen und beinhaltet, unter anderen Dingen, eine herkömmliche Tastatur (wie sie beispielsweise auf den meisten Telefonen, Rechnern und derartigen gefunden wird), ein Keyboard bzw. eine Tastatur, und ähnliche berührungsempfindliche Anordnungen, welche mit einem Berührungsbildschirm oder mit abgegrenzten Zonen auf einer Membranoberfläche implementiert sind. Während eine derartige Oberfläche üblicherweise bzw. allgemein eben bzw. planar ist, kann sie auch gekrümmt sein.
US 5612690 und US 5 973 621 offenbaren ein Tastenfeld, welches Kombinationstastenbereiche und unabhängige Tastenbereiche umfaßt, wodurch die Ziffern 0 bis 9 und die Symbole * und #, wobei die letzteren die Symbole sind, welche normalerweise auf einer Telefontastatur angezeigt sind bzw. werden, als Kombinationstastenbereiche vorgesehen sind und die Buchstaben des Alphabets sind als unabhängige Tasten bereiche vorgesehen. Zusätzlich werden auch zwei Buchstaben als Kombinationstastenbereiche vorgesehen.
US 494 992 offenbart eine elektronische Tastatur, welche Kombinationstastenbereiche und unabhängige Tastenbereiche umfaßt. Die Ziffern 0 bis 9 werden als unabhängige Tastenbereiche vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt und besondere mathematische Funktionen oder Buchstaben werden als Kombinationstastenbereiche vorgesehen.
Einiges meiner früheren Arbeit war auf ein Reduzieren der Größe von Tastaturen durch die Entwicklung von Tastaturen bzw. Tastenfeldern gerichtet, in welchen Ausgabe-Tastendrucke bzw. -betätigungen sowohl von einer individuellen Schalterbetätigung bzw. -aktivierung wie auch von der kombinierten Betätigung von benachbarten Schaltern bestimmt sind bzw. werden. Einiges meiner früheren Arbeit ist in meinen U.S. Patenten Nr. 5.612.690 und 5.973.621 geoffenbart, von welchen der gesamte Inhalt hier einbezogen ist. Ich beziehe mich auf solche Tastenfelder bzw. Tastaturen als "IACK"-Tastenfelder oder unabhängige und Kombinations-Tastentastenfelder ("Independent-And-Combination-Key" key-pads).
In diesem Zusammenhang sind "unabhängige Tasten" oder "unabhängige Tastenbereiche" erhöhte Bereiche bzw. Regionen einer Tastaturoberfläche mit individuellen grafischen Elementen, welche eine entsprechende Ausgabe zur Verfügung stellen, wenn sie individuell gepreßt bzw. gedrückt werden. Eine "Kombinationstaste" oder "Kombinationstastenbereich" andererseits ist ein örtlich begrenzt gedrückter Bereich einer "IACK"-Tastaturoberfläche, welcher eine einzigartige Ausgabe als eine Konsequenz bzw. Folge der simultanen bzw. gleichzeitigen oder nahezu simultanen Manipulation bzw. Bedienung eines Satzes von zwei oder mehr benachbarten (z.B. diagonal benachbarten oder "schräg gegenüber") unabhängigen Tastenbereichen, typischerweise übereinstimmend mit bzw. entsprechend einem zentralen grafischen Element zur Verfügung stellt. Ich verwende den Ausdruck "definierte Kombination", um mich auf jede beliebige Kombination von unabhängigen Tasten zu beziehen, welche einer Kombinationstaste entsprechen, wie dies durch eine assoziierte Vorrichtung interpretiert wird. Umgekehrt ist eine "undefinierte Kombination" ein Satz von unabhängigen Tasten, welche nicht, wenn sie gleichzeitig gedrückt bzw. gepreßt werden, einer definierten Kombinationstaste entsprechen.
Somit ist eine IACK-Tastatur eine Tastatur, welche sowohl unabhängige als auch Kombinationstasten oder Tastenbereiche beinhaltet. Derartige Tastenfelder bzw. Tastaturen weisen typischerweise unabhängige Tastenbereiche auf, welche durch grafische Elemente auf Oberflächen identifiziert werden, welche etwas über benachbarte Oberflächen erhöht sind, die andere grafische Elemente tragen, welche beispielsweise Kombinationstastenbereiche identifizieren. Es ist möglich, derartige Tastaturen mit in vorteilhafter Weise sehr kleiner Beabstandung zwischen benachbarten unabhängigen Tastenbereichen zu entwerfen.
Es ist wünschenswert, die Genauigkeit von IACK-Tastaturen und anderen Eingabevorrichtungen in Bezug auf die Interpretation der Absicht des Anwenders unabhängig von der verwendeten Schaltertechnologie zu erhöhen. Es gibt einen besonderen Bedarf, um besser zu bestimmen, ob der Anwender eine individuelle oder eine Kombinationstastenausgabe in einer IACK-Tastatur, in jenen Implementierungen beabsichtigt, wo eine starke fühlbare Rückkopplung erwünscht wird, wie sie beispielsweise durch metallische Knackwölbungen zur Verfügung gestellt wird. Verbesserungen in der Ergonomie von derartigen Tastaturen sind ebenfalls erwünscht, wie auch bessere Algorithmen, um die Interpretation einer Eingabe zu vereinfachen, wie beispielsweise zur Anwendung in Telefonen und dgl.
Zusätzliche Verbesserungen im Entwurf bzw. Design und in der Implementierung von Tastaturen und anderen Eingabevorrichtungen sind erwünscht.
Es ist ein Gegenstand bzw. Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Telefon zur Verfügung zu stellen, welches eine verbesserte Betätigbarkeit aufweist und bei bzw. in welchem zur selben Zeit der für eine Tastatur benötigte Raum nicht vergrößert werden muß.
Dieser Gegenstand wird durch ein Telefon gelöst, welches die in Anspruch 1 geoffenbarten Merkmale aufweist. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen geoffenbart.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung weist Verbesserungen im Design von IACK-Tastenfeldern bzw. Tastaturen und anderen Dateneingabemitteln und ihre Integration in elektronische Vorrichtungen auf.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Telefon mit einer IACK-Tastatur, welche sowohl Kombinationstastenbereiche als auch unabhängige Tastenbereiche definiert, die in abwechselnden Spalten angeordnet sind, Spalten von Kombinationstastenbereichen, die mehrfache numerische Spalten aufweisen, die gemeinsam numerische Bereiche entsprechend den Ziffern 0 bis 9 beinhalten, wobei jede numerische Spalte eine Mehrzahl der numerischen Bereiche beinhaltet, und wenigstens eine andere Spalte auf, welche Tastenbereiche entsprechend Interpunktionssymbolen beinhaltet, wobei die jeweiligen zwei numerischen Spalten voneinander durch eine Spalte getrennt sind, welche Tastenbereiche entsprechend Interpunktionssymbolen enthält.
Das Telefon weist drei numerische Spalten vorzugsweise derart auf, daß die numerischen Spalten gemeinsam ein Standardtelefon-Tastenlayout mit einer linken numerischen Spalte, welche 1, 4, 7 beinhaltet, einer mittleren numerischen Spalte, welche 2, 5, 8, 0 beinhaltet und einer rechten numerischen Spalte, welche 3, 6, 9 beinhaltet, bilden. Die unabhängigen Tastenbereiche beinhalten gemeinsam Bereiche bzw. Regionen entsprechend den Buchstaben eines Alphabets (wie beispielsweise die Buchstaben A durch Z des englischen Alphabets).
In einigen Ausführungsformen sind die Tastenbereiche durch entsprechende fühlbare Merkmale auf einer freigelegten Oberfläche einer flexiblen Membran definiert. Mit "fühlbar bzw. sensibel" meine ich, dazu geeignet zu sein, durch die menschlichen Sinne erfüllt zu werden. Beispielsweise können die fühlbaren Merkmale Änderungen in einer Erhöhung über die Oberfläche der Membran umfassen (z.B. fühlbar durch Berührung). In anderen Fällen können die fühlbaren Merkmale einfach visuelle Unterscheidungen sein. Vorzugsweise sind die numerischen Tastenbereiche sichtbar größer als die Tastenbereiche entsprechend den Interpunktionssymbolen.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen sind die unabhängigen Tastenbereiche und die Kombinationstastenbereiche von unterschiedlicher Größe.
Die unabhängigen Tastenbereiche sind vorzugsweise mit einem Abstand voneinander von nicht mehr als einer Hälfte einer Breite einer menschlichen Fingerspitze für besonders kompakte Tastaturlayouts beabstandet, und jeder Tastenbereich trägt in einigen Fällen eine zugehörige sichtbare Legende bzw. Beschriftung. Die Kombinationstastenbereiche können auch in Spalten von abwechselnder Breite angeordnet sein.
In einigen Konfigurationen weisen die numerischen Spalten eine sichtbar unterschiedliche Färbung als die eine oder mehreren Spalte(n) auf, welche überwiegend Interpunktionssymbole beinhalten, und die Spalten können in einer derartigen Färbung beispielsweise wie dunkel-hell-dunkel abwechseln.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die unabhängigen Tastenbereiche in sechs vertikalen Spalten angeordnet, wie dies durch eine Tastenlegendenausrichtung bzw. -orientierung bestimmt ist, wobei die unabhängigen Tastenbereiche in einer ersten, dritten, fünften, siebenten, neunten und elften vertikalen Spalte angeordnet sind und Bereiche entsprechend Buchstaben beinhalten, wobei die numerischen Kombinationstastenbereichsspalten, welche eine zweite, sechste und zehnte vertikale Spalte bilden, und eine vierte und achte vertikale Spalte Tastenbereiche entsprechend Interpunktionssymbolen beinhalten. Eine Spaltennumerierung schreitet von einer seitlichen Seite der Tastatur fort.
Das Telefon kann konfiguriert sein, um unterschiedliche Interpunktionssymbole zu registrieren, sobald bzw. wenn einer der Tastenbereiche entsprechend Interpunktionssymbolen zwei mal in Aufeinanderfolge betätigt wird, vorzugsweise zwei oder mehrere verwandte bzw. zugehörige Symbole. Beispielsweise registriert ein zweimaliges Drücken der Doppelpunkt-Taste einen Bindestrich; ein zweimaliges Drücken der Punkttaste registriert ein Komma bzw. einen Beistrich, usw.
Beschreibung der Zeichnungen
1 und 2 sind Querschnittsansichten von zwei Tastaturen mit integrierten Anordnungs- bzw. Positionsmeßsystemen.
3 ist eine Draufsicht eines integrierten Positionsmeßgitters und einer Tastenschaltmatrix, die vier unterschiedliche Arten von Tastenschalt- bzw. -schaltergittern zeigt.
4 zeigt eine Tastatur mit einer dotierten Abdeckung statt freigelegten Pillen bzw. Erhebungen.
5 zeigt eine Tastatur ohne eine traditionelle Tastenschaltmatrix, sondern mit einem Positionsmeßgitter.
6 zeigt eine Tastatur mit einem Positionsmeßgitter, welches einen Satz von Spur- bzw. Spurenelemente auf der Unterseite der beweglichen Abdeckung und einen Satz von rechtwinkeligen Spurenelemente auf dem Substrat aufweist.
7A zeigt eine Tastatur mit Schnapp- bzw. Knackelementen, welche durch eine Anordnung von piezoelektrischen Vorrichtungen einer hochverformenden Art gebildet sind, während 7B eine Tastatur mit einem einzelnen piezoelektrischen Element zwischen der Abdeckung und dem Substrat zeigt.
8 zeigt eine Tastatur mit einem kraftempfindlichen Widerstand zwischen der Abdeckung und dem Substrat.
9 zeigt ein Tastatursubstrat mit einem einzelnen Paar von elektrischen Spuren, welche einen Kontakt für alle Schalter in der Matrix zur Verfügung stellen.
10 zeigt die Unterseite einer IACK-Tastatur-Abdeckung mit einer ersten leitfähigen Pillenanordnung. 11 ist eine Querschnittsansicht, entlang einer Linie 11-11 in 10 genommen.
12 zeigt die Unterseite einer IACK-Tastatur-Abdeckung mit einer zweiten leitfähigen Pillenanordnung. 13 ist eine Querschnittsansicht, entlang einer Linie 13-13 in 12 genommen.
14 ist eine Endansicht eines soliden Blatts aus Material, aus welchem leitfähige Pillen gestanzt werden können.
15 illustriert Schalter- bzw. Schaltgitterfelder, welche zur Verwendung mit der Abdeckung von 12 konfiguriert sind. 16 zeigt die Unterseite einer IACK-Tastatur-Abdeckung mit einer dritten leitfähigen Pillenanordnung. 17 ist eine Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie 17-17 in 16 genommen ist.
18 zeigt die Unterseite einer IACK-Tastatur-Abdeckung mit einer vierten leitfähigen Pillenanordnung. 19 ist eine Querschnittsansicht, entlang einer Linie 19-19 in 18 genommen.
20A und 20B illustrieren jeweils die Ablenkung der Tastaturabdeckungen von 17 und 19.
21 ist eine teilweise perspektivische Ansicht der Unterseite einer IACK-Tastatur-Abdeckung.
22 zeigt eine Tastatur mit Pillen, welche direkt unter unabhängigen Tastenbereichen angeordnet sind.
23 ist eine schematische Darstellung eines elektronischen Telefonschaltkreises.
24 ist eine Querschnittsansicht einer zweigeteilten Form zum Formen bzw. Gießen der Unterseitenoberfläche der Tastaturabdeckung von 21.
25 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Rückkopplungsblatts zur Verwendung unter einer Tastaturabdeckung.
26 zeigt eine Tastatur mit einem zweiten fühlbaren Rückkopplungs- bzw. Feedbackblatt. 27 ist eine Vorderansicht des Rückkopplungsblatts von 26.
28 ist eine perspektivische Ansicht einer leicht konturierten IACK-Tastaturoberfläche.
29 und 30 sind jeweils perspektivische und Vorderansichten von einer anderen IACK-Tastaturoberfläche.
31 zeigt ein bevorzugtes Layout für eine alphanumerische IACK-Tastatur für ein Telefon.
32 und 33 sind Querschnittsansichten, jeweils entlang einer Linie 32-32 und 33-33 von 31 genommen.
34 ist ein Layout einer QWERTY-Tastatur, mit diagonalen angeordneten Spalten von unabhängigen Tasten.
35 illustriert einen Algorithmus zum Speichern und Wiedererkennen von Kombinationseingaben.
36 illustriert einen Algorithmus zum umgekehrten Aufzeigen alphanumerischer Daten, um eine numerische Ausgabe zu erzeugen.
37 zeigt eine Buchstaben/Zahlen Übereinstimmung einer Standardtelefontastatur.
38 ist eine perspektivische Ansicht eines dritten fühlbaren Rückkopplungsblatts zur Verwendung unter einer Tastaturabdeckung.
39 zeigt eine Tastatur mit einem geformten fühlbaren Ruckkopplungsblatt, welches eine Anordnung von konischen Schnapp- bzw. Knackelementen aufweist.
40 zeigt einen Scan- bzw. Abtastalgorithmus zur Verwendung mit einer IACK-Tastatur.
41 zeigt eine gedruckte Leiterplatte mit Spuren, die sich unter einem Winkel von 45 Grad in Bezug auf die Tastaturschaltmatrix erstrecken.
42 zeigt eine bogenförmige Anordnung von unabhängigen Tastenbereichszentren, welche auf einer geradlinigen Schalter- bzw. Schaltgittermatrix überlagert sind.
43 und 44 sind jeweils eine Vorder- und perspektivische Ansicht eines Mobiltelefons mit einer IACK-Tastatur.
Ähnliche Bezugssymbole in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen ähnliche Elemente.
Detaillierte Beschreibung
Bezugnehmend zuerst auf 1 erstreckt sich ein flexibles Membranentastaturelement 10 über eine gedruckte Leiterplatte (PCB) 12, welche sowohl eine übliche Tastenschalt- bzw. -schaltermatrix 5 wie auch ein Anordnungs- bzw. Positionsmeßsystem 20 in einem Abstand aufweist. Die Tastenschaltmatrix 5 ist auf der oberen Oberfläche der PCB 12 angeordnet und weist rechtwinkelig ausgerichtete leitfähige bzw. leitende Spuren auf, deren Schnittpunkte Schalter- bzw. Schaltgitterfelder 18 bilden, die vorübergehend durch einen Kontakt mit leitfähigen Pillen 16 verbunden sind, die auf der unteren Oberfläche der Membran 10 direkt oberhalb entsprechender Felder bzw. Kissen 18 getragen werden. Die Membran 10 weist eine wellige obere Oberfläche auf, die erhöhte unabhängige Tastenbereiche 2 bildet, welche durch Täler getrennt sind, die Kombinationstasten entsprechen. Leitfähige Pillen 16 können aus einem soliden Material bestehen, welches mit einem leitfähigen bzw. leitenden Ma terial, wie beispielsweise Kohlenstoff, imprägniert ist, oder aus einem nicht leitfähigen Material (wie beispielsweise das Material der Membran 10) mit einer leitfähigen Tinte oder Beschichtung. In dieser Ausführungsform beinhaltet das Meß- bzw. Vermessungssystem 20 zwei überlappende Anordnungen bzw. Felder von linearen Elementen (hier gezeigt als gegenseitig orthogonale bzw. rechtwinkelige ebene Anordnungen bzw. Arrays 22 und 24, wobei jede(s) als eine Schicht der gedruckten Leiterplatte 12 gedruckt ist). Derartige Meßvorrichtungen werden beispielsweise in Touchpads bzw. Berührungsfeldern und anderen zwei-dimensionalen, auf eine Position antwortend bzw. ansprechende Computereingabevorrichtungen eingesetzt. Mit der gezeigten Gitterbeabstandung wird das Meßsystem 20 eingesetzt, um die Genauigkeit der IACK-Tastatur zu erhöhen, indem bei der Interpretation einer unbestimmten Tastaturmanipulation geholfen wird, um eine beabsichtigte individuelle bzw. einzelne und Kombinationstastatureingabe zu bestimmen. Beispielsweise in bzw. bei Tastaturen mit Kombinationstasten entsprechend der gleichzeitigen Betätigung von vier unabhängigen Tasten, ist es für eine ungenaue Fingerplazierung üblich, nur zwei benachbarte Tasten zu betätigen (besonders in Ausführungsformen, welche diskrete Tastenschalttechnologien bzw. Schaltertechnologien diskreter Tasten verwenden), welche in einer Mehrdeutigkeit resultieren. In Tastaturen mit Kombinationstasten entsprechend der gleichzeitigen Betätigung bzw. Aktivierung von zwei unabhängigen Tasten ist es für eine ungenaue Fingerplazierung üblich, nur eine der zwei unabhängigen Tasten zu betätigen, was in einer fehlerhaften individuellen Tastenausgabe resultiert. Beispielsweise ist es möglich, Kombinationstasten zu haben, welche auf den oder außerhalb der Kanten bzw. Ränder einer IACK-Tastatur angeordnet sind, und Eingaben zu erzeugen bzw. zu generie ren, welche durch solche Tasten assoziiert werden, wenn zwei benachbarte unabhängige Tasten in einer Spalte entlang der Kante gemeinsam betätigt werden, obwohl dies in einigen Fällen in einer erhöhten Fehlerrate resultieren kann. Jedoch wird es durch ein unabhängiges Bestimmen der Position des Fingers mit dem Positionsmeßsystem 20 möglich, korrekt solche Ungenauigkeiten aufzulösen und die beabsichtige Eingabe korrekt zu interpretieren. Beispielsweise wird, wenn eine auf 4 Tasten basierende Ausgabe gewünscht ist, der Finger überwiegend über der assoziierten, in Zwischenräumen gelegenen Grafik entsprechend der Kombinationstaste angeordnet sein, jedoch können aufgrund eines Abwinkelns des Fingers oder physischer Anomalien des Fingers des Anwenders die Druckpunkte nur die unteren zwei Schaltgitterfelder 18 beinhalten. In diesem Fall kann die Mehrdeutigkeit durch das Positionsmeßsystem 20 sogar mit einer relativ geringen Auflösung aufgelöst werden. Relativ billige Analog/Digital-Wandler können eingesetzt werden, um eine Auflösung in der Größenordnung eines 1/4 der Fingerbreite aufzuweisen, oder eine etwa 10 bis 20 mal geringere Auflösung als in typischen kommerziellen erhältlichen Positionsmeßsystemen. In ähnlicher Weise kann unter Verwendung dieser Technik eine Betätigung einer einzelnen Taste verwendet werden, um eine Anwenderabsicht in einer IACK-Tastatur genau zu interpretieren, wobei das Positionsmeßsystem 20 eine Anordnungs- bzw. Positionsinformation zur Verfügung stellt und eine Betätigung von einem beliebigen von Schaltgitterfeldern 18 eine "gehe/gehe nicht bzw. Abbruch"-Information zur Verfügung stellt. Dies beinhaltet eine nicht traditionelle Tastenschaltmatrix 6, in welcher ein einziger Kontakt an einer beliebigen Stelle bzw. Position über der Tastatur hergestellt werden kann, wie dies in 9 gezeigt wird.
Das Meßsystem 20 stellt auch eine integrierte "Maus"-(Cursor- bzw. Eingabezeigerregelungs- bzw. -steuerungs-)-Funktionalität mit einer IACK-Tastatur-Abtastung in einer einzelnen PCB 12 zur Verfügung. In dieser Ausführungsform arbeitet das Positionsmeßsystem 20 in zwei Modi bzw. Betriebsarten. In einem ersten Modus stellt es eine Positionsanordnungsinformation bezüglich der Anordnung des Fingers in bezug auf eine IACK-Tastatur-Oberfläche zur Verfügung, um die Genauigkeit der IACK-Kombinationstasten-Manipulationsinterpretation zu verbessern, wie dies oben besprochen bzw. diskutiert wurde. In einer zweiten Betriebsart ist bzw. wird sie eingesetzt, um einen Cursor auf der Anzeige des an der Tastatur festgelegten Produkts auszurichten. Der Anwender kann effizient zwischen "Mausbetriebsart" bzw. "Mausmodus" und "Tastaturbetriebsart" bzw. "Tastaturmodus" mit der Berührung eines Knopfs (nicht gezeigt) beispielsweise umsteigen. Indem dem Anwender ermöglicht wird, selektiv entweder eine Kombinationstastenfunktionalität oder unabhängige Tastenfunktionalität in einer IACK-Tastatur abzuschalten, kann andere Vorteile aufweisen: beispielsweise bei Spielanwendungen können die Kombinationstasten eine Richtungsfunktion einnehmen; für Personen mit einer Lähmung oder einer anderen derartigen muskulären Funktionsstörung erleichtert es eine Zugänglichkeit der Funktion ihrer Wahl; usw.
In einigen Konfigurationen sind die Eingabe- und Ausgabeleitungen des Positionsmeßsystems 20 und einer traditionellen bzw. herkömmlichen Tastenschaltmatrix 5 in vorteilhafter Weise zusammengeschnürt bzw. gekoppelt, um so die Stiftanzahl zu minimieren, oder um selbst die gesamte Stiftanzahl nicht über die durch eine herkömmliche Tastatur alleine geforderte hinaus beispielsweise zu erhöhen.
Bezugnehmend auf 2 und 3 sind die gestrichelten Linien Spuren, welche in der PCB eingebettet bzw. versenkt sind, als strichlierte Linien gezeigt, Spuren auf der PCB-Oberfläche sind als durchgezogene Linien gezeigt, und Durchkontaktierungen bzw. Durchtritte oder Löcher, welche die zwei Schichten verbinden, sind als Punkte gezeigt. Eine integrierte vertikale Anordnung 23 ist an der Oberfläche der PCB 12 (zum Reduzieren der Anzahl von Durchkontaktierungen) angeordnet und bildet sowohl eine Hälfte der Tastenschaltmatrix 5 wie auch die vertikale Anordnung des Anordnungs- bzw. Positionsmeßsystems. In ähnlicher Weise bildet die integrierte horizontale Anordnung 25 die andere Hälfte der Tastenschaltmatrix 5 und die horizontale Anordnung des Positionsmeßsystems. In diesem Fall ist die Anordnung 25 innerhalb der PCB 12 angeordnet. Schaltgitterfelder bzw. -kontaktstellen 18 sind an jeder Verbindung der Anordnungen bzw. Arrays 23 und 25 angeordnet und eine jede besteht aus einer ineinandergreifenden Anordnung von freigelegten Elementen auf der Oberfläche der PCB, wodurch ein kapazitives Gitterelement für das Positionsmeßsystem 20 mit einer Mehrzahl von Hälften von Schaltgitterfeldern bzw. -lötstellen 18 bildet, die darin integriert sind. Jede Spalte von 3 zeigt ein unterschiedliches Design für die Felder 18. Die Spalte ganz links zeigt ein Schaltgitterfeld 18, wobei die Kontaktelemente zur Verwendung mit einer Knackkuppel-Schaltertechnologie entworfen wurden. Die zweite Spalte von links zeigt ein ineinandergreifendes Feld mit einer einzelnen Durchkontaktierung. Die zweite Spalte von rechts zeigt ein Spiralmuster und eine einzelne Durchkontaktierung. Die am weitesten rechte Spalte zeigt erste Elemente 19 (drei an der Zahl für jedes Gitterfeld gezeigt), welche durch ein kurzes vertikales Element, das auf der Oberfläche der PCB auf dem am weitesten linken Element der Anordnung 23 angeordnet ist, und ein kurzes vertikales Element miteinander verbunden ist, welches in der PCB auf den anderen zwei Elementen der Anordnung 23 angeordnet ist. Zweite Elemente 21 sind mit den ersten Elementen 19 ineinandergreifend und miteinander durch eine integrierte horizontale Anordnung 25 durch assoziierte bzw. zugeordnete Löcher oder Durchkontaktierungen 27 miteinander verbunden. In jedem Fall sind die Elemente des Schaltgitterfelds 18 symmetrisch in Bezug auf die Elemente des Positionsmeßsystems 20 angeordnet, wodurch ein selbstauslöschendes Signal zur Verfügung gestellt wird und eine Genauigkeit des Positionsmeßsystems 20 trotz der Integration der Tastenschaltmatrix nicht beeinträchtigt wird, so daß eine konsistente Ausgabe unabhängig von der Richtung gemessen wird, aus welcher sich der Finger dem Schalter nähert.
Die Eingabe 31 besteht aus den Signalen, welche in die integrierte horizontale Anordnung 25 eingespeist wurden, und die Ausgabe 33 besteht aus den Signalen, welche durch die integrierte vertikale Anordnung 23 empfangen bzw. aufgenommen wurden. Somit ist die Gesamtanzahl von Stiften bzw. Lötstiften, welche für einen Mikroprozessor oder einen Analog/Digital-Wandler erforderlich sind, der das Signal zur Eingabe in einen Mikroprozessor konditioniert, dieselbe, wie sie für die herkömmliche Tastenschaltermatrix 5 alleine benötigt wird.
Änderungen der parasitären Kapazität über das Schaltgitterfeld 18 können auch verwendet werden, um eine Annäherung oder Nähe eines Fingers oder leitfähigen Pillen 16 zu detektieren. Dies kann eine zusätzliche Information zur Ver fügung stellen, welche notwendig ist, um beispielsweise Mehrdeutigkeiten aufzulösen.
In der Tastatur von 4 weist das IACK-Element 10 keine leitfähigen Pillen wie in der Ausführungsform von 1 auf, sondern wurde stattdessen mit einem kraftempfindlichen Material 13 dotiert, wie beispielsweise einem leitfähigen nicht kontaktierenden, teilchenförmigen Material. Beispielsweise kann das Material 13 ein solches sein, wie jenes, das einen Quanten-Tunneleffekt zur Verfügung stellt, wie es durch Peratech Limited von Darlington, County Durham, England, entwickelt wurde.
In der Ausführungsform von 5 ist eine IACK-Tastatur ohne eine traditionelle Tastenschaltmatrix implementiert. Das Positionsmeßsystem 20 stellt die Funktion sowohl einer Cursorregelung bzw. -steuerung als auch einer Tastatureingabe zur Verfügung. Der hohe Grad an Nicht-Linearität der kapazitiven Messung und die Fähigkeit der Vorrichtung, sowohl eine Maximalschwelle für jeden vorgegebenen Anwender zu bestimmen als auch die Ausdehnung bzw. Erstreckung des Fingers durch Messungen an benachbarten Kreuzungen bzw. Schnittpunkten zu bestimmen, erlauben es dieser Ausführungsform, ohne irgendeine getrennte Tastaturschaltmatrix zu arbeiten. Sobald sich der Finger nähert und dadurch die Größe der kapazitiven Messung erhöht, bestimmt das System die ungefähre Größe des Fingers durch ein Vergleichen benachbarter Kreuzungspunkte auf einer relativen Skala. D.h., daß, sobald sich der Finger über die Tastatur von einer Stelle zu einer anderen über verschiedene Knotenpunkte bewegt, ein Bereich von hohen und niedrigen kapazitiven Werten bei jenen Gelegenheiten errichtet wird, wenn der Finger nicht wesentlich die Höhe ändert. Dieser Bereich wird dann mit einer Referenz, wie beispielsweise einer Nachschlagtabelle auf einer absoluten Skala verglichen, um die Größe des Fingers einer Person zu errichten bzw. ermitteln und dadurch einen geeigneten Kapazitätsmeßpegel zu bestimmen, welcher gemessen werden sollte, um eine beabsichtigte Eingabe zu erkennen (z.B. ein Drücken eines Tastenbereichs, basierend auf der Stelle des Fingers in dem Moment, wo die beabsichtigte Eingabeschwelle erreicht ist, und der Größe des Fingers).
In der Ausführungsform von 6 ist die integrierte horizontale Anordnung 25 innerhalb der PCB 12 angeordnet und die vertikale Anordnung 23 ist, vorzugsweise in leitfähiger Tinte gedruckt, auf der unteren Oberfläche des IACK-Elements 10 angeordnet. Die horizontale Anordnung 25 kann auch auf der Oberfläche des PCB 12 angeordnet sein und mit einem dünnen, nicht leitfähigen Blatt von Material bedeckt sein, wie beispielsweise 0,010 Zoll von KAPTON (generisch, Polyimid), erhältlich von DUPONT. Die Ausführungsform dieser Figur steigert in vorteilhafter Weise die kapazitive Abweichung, welche auf eine Betätigung einer Taste in Bezug auf die Ausführungsform von 5, gemessen wurde. Sobald sich ein Finger über die Oberfläche des IACK-Elements 10 bewegt (ohne Tasten zu drücken), mißt die Vorrichtung parasitäre Kapazitätsabweichungen, um eine Koordinatenstellen-Information zur Verfügung zu stellen. Ein Pressen bzw. Drücken eines gewünschten Zeichens im Tastaturmodus verursacht eine viel größere Kapazitätsabweichung, da die Spuren der kapazitiven Anordnung relativ zueinander verschoben sind bzw. werden. Dieser hohe Grad an kapazitiver Änderung ist von einer unterschiedlichen Größenordnung als jene, welche durch eine parasitäre Abweichung gemessen werden, und zeigt dadurch eindeutig an, daß eine Tastenbetätigung beabsich tigt ist. Das System registriert dann das Zeichen, welches durch die parasitären Abweichungen identifiziert wurde, welche kurz vor der großen, eine Betätigung anzeigenden Abweichung gemessen wurde. Die zwei Meßsysteme werden somit in Zusammenwirkung eingesetzt, um eine besonders robuste Cursorregelung bzw. -steuerung und ein Tastatursystem zur Verfügung zu stellen. Einer der zusätzlichen Vorteile dieses Entwurfs ist, daß er konfiguriert sein kann, um weniger Mikroprozessor-Anschlüsse bzw. -Stifte zu benötigen als eine herkömmliche Tastaturmatrix, trotzdem er die zusätzliche Funktionalität zur Verfügung stellt. Beispielsweise müssen die Anzahl, Plazierung und Beabstandung der Spuren bzw. Bahnen der Anordnung nicht mit den Tastenbereichen der Tastatur in einigen Ausführungsformen übereinstimmen, wie dies durch die Plazierung bzw. Anordnung des am weitesten rechts angeordneten Elements der Anordnung 23 in der 23 illustriert ist. Die Beabstandung des Kapazitätsgitters kann beispielsweise größer als die Beabstandung der benachbarten unabhängigen Tastenbereiche sein.
7A zeigt eine Tastatur mit Schnappelementen, welche durch eine Anordnung von piezoelektrischen Vorrichtungen 30 von einem hoch verformenden Typ gebildet sind bzw. werden, die in den U.S. Patenten Nr. 5,781,646, 5,849,123 und 5,831,371 geoffenbart sind, deren Inhalte hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind. Diese Ausführungsform kann Energie als eine Folge ihrer Anwendung zu der Vorrichtung hinzufügen und einen hohen Grad an fühlbarer Rückkopplung bzw. Rückmeldung. Jedoch kann diese Ausführungsform eine Vielzahl von fühlbaren "Klicks" zeigen, welche mit einer einzelnen Kombinationstasten-Ausgabe assoziiert sind. 7B zeigt eine Anordnung von Vorrichtungen 30, welche als ein einzelnes piezoelektrischen Element 32 ausgebildet sind, das unter dem gesamten IACK-Element 10 und oberhalb des Positions- bzw. Stellenmeßsystems 20 angeordnet ist. Diese Ausführungsform kann verschiedene Vorteile zur Verfügung stellen, wie beispielsweise die Fähigkeit, einen einzelnen "Klick" für eine Kombinationstasten-Eingabe zur Verfügung zu stellen, ebenso wie die Fähigkeit, "Anruf empfangen"-Vibrationen hörbarer Signale durch ein geeignetes Betätigen bzw. Aktivieren des Verschiebungs/Spannungswandlerelements 32 zur Verfügung zu stellen, wie dies in dem Stand der Technik genau beschrieben wurde.
8 zeigt eine Tastatur mit einem kraftempfindlichen Widerstand 32A, wie er beispielsweise durch Interlink von Camarillo, Kalifornien zur Verfügung gestellt wird, welcher zwischen dem IACK-Element 10 und einer mechanischen Unterstützung 33 angeordnet ist. Schnapp- bzw. Knackelemente können entworfen werden, um sehr leicht zusammengedrückt, ersetzt durch einen Balg mit einem Entlastungsventil bei einem vorbestimmten Druck, oder vollständig entfernt zu werden, wie dies gezeigt wird, da eine fühlbare Rückkopplung durch ein Vibrationselement 40 zur Verfügung gestellt wird, welches kurz durch die Regelung bzw. Steuerung bzw. den Controller 42 betätigt wird, um anzeigen, daß eine Ausgabe von der Tastatur empfangen wurde. Das gezeigte Vibrationselement 40 ist ein schwingungsfähiger Motor, wie er beispielsweise allgemein in Telefonen, Funkrufempfängern bzw. Pagern und dgl. eingesetzt wird, um einen eingehenden Anruf oder eine Seite anzuzeigen.
9 zeigt eine IACK-Tastatur PCB 12 mit einem einzelnen Paar von elektrischen Spuren bzw. Leiterbahnen 69a und 69b, welche einen Kontakt für alle Schalter in der Matrix zur Verfügung stellen.
Indem nunmehr auf 10 und 11 Bezug genommen wird, ist ein IACK-Element mit leitfähigen bzw. leitenden Pillen 16 mit flachen äußeren Kontaktoberflächen 16a in der Gestalt von Kreuzen ausgestattet, wobei sich distale Enden 52 der Arme 17 der Kreuze zu assoziierten Kombinationstastenbereichen 3 hin erstrecken. Jede Pille 16 ist beispielsweise direkt unter einem individuellen Tastenbereich 2 der Tastatur positioniert und erstreckt sich über eine etwa die Distanz d₁ von etwa 40% der Distanz d₂ von dem Zentrum der leitfähigen Pille 16 zum Zentrum des Kombinationstastenbereichs 3, zu welchem hin sie sich erstreckt. In dieser Ausführungsform ist jede distale bzw. ferne Kante 52 ungefähr entlang von Segmenten angeordnet, welche die Zentren der am meisten benachbarten Knackelemente 14 verbinden. Die verbleibenden Kanten bzw. Ränder der leitfähigen Pillen 16 sind vorzugsweise um wenigstens eine Hälfte der Länge "s" eines Knackelementshubs von jedem benachbarten Knackelement 14 versetzt, wo "s" als der vertikale Abstand definiert ist, um welchen sich die Knackelemente 14 über die leitfähigen Pillen 16 hinaus erstrecken. Kontaktzonen bzw. -bereiche 67 sind die Fläche der unabhängigen Tastenbereiche, welche als ein Knopf bzw. eine Schaltfläche während des Betriebs wirken, in dem Sinn, daß sie eine Kraft von dem Finger des Bedieners übertragen, um die Tastaturabdeckung abzulenken, und beinhalten keine Fläche, welche nur in zufälligen, nicht ladenden Kontakt mit der Fingerspitze des Bedieners kommt. Somit übertragen die Kontaktzonen 67 im wesentlichen alles (z.B. 90 Prozent davon) der durch den Bediener während einer Betätigung eines einzelnen unabhängigen Tastenbereichs angewendeten Last bzw. Belastung. Die Beziehung zwischen den Kontaktzonen 67 und einer bevorzugten Pillengestalt wird mit Bezugnahme auf 20A und 20B erklärt. Die freigelegte obere Oberfläche der Tastatur, die in 11 gezeigt ist, stimmt mit der in 28 gezeigten Tastenbereichskontur überein.
12 und 13 illustrieren eine unterschiedliche Konfiguration von leitfähigen Pillen 16. In dieser Ausführungsform bilden Pillen 16 jeweils ein verlängertes Kreuz, wobei sich Arme 17 des Kreuzes zu Kombinationstastenbereichen 3 weiter erstrecken, als in der Ausführungsform von 10 und 11 gezeigt wird. In diesem Beispiel erstrecken sich Arme 17 des Kreuzes zu benachbarten Kombinationstastenbereichen 3 zu ungefähr 75 Prozent des Abstand von dem Zentrum der leitfähigen Pillen 16 zu dem Zentrum der Kombinationstastenbereiche 3, wobei distale Armkanten 52 über benachbarte Knackelemente 14 angeordnet sind. Dies kann zu einem bemerkenswerten Vorteil eingesetzt werden, wie dies in Bezug auf 20 erklärt wird. Der Zentralbereich 54 von jeder Pille ist überwiegend flach und parallel zu der Ebene der Tastatur, wobei sich Arme 17 bei etwa 10 bis 20 Grad in Bezug auf diese Ebene verjüngen. Die verbleibenden Kanten bzw. Ränder der leitfähigen Pillen 16 sind wenigstens um eine Hälfte der Hublänge von Knackelementen 14 versetzt, wo die Hublänge definiert ist, wie dies oben in Bezug auf 11 besprochen bzw. diskutiert wurde.
14 zeigt eine Endansicht eines Blatts 58 eines soliden leitfähigen Materials, aus welchem die leitfähigen Pillen 16 von 12 und 18 gestanzt werden können, als eine Alternative zum Drucken der Oberfläche eines geformten IACK-Elements 10 mit leitfähiger Tinte. Die Blätter 58 aus einem Kohlenstoff-dotierten, geschäumten oder elastomeren Material, oder ansonsten leitfähig gemachten Material werden extrudiert oder ansonsten geformt, so daß ein oder mehrere Querschnitt(e) eine gewellte Oberfläche aufweist (aufweisen), wie dies gezeigt ist. Individuelle Pillen 16 werden dann von einem derartigen Blatt ausgestanzt oder geprägt. Die Symmetrie der geprägten Pillen kann die Pillen dazu befähigen, entweder aufwärts oder abwärts während einer Herstellung ausgerichtet bzw. orientiert zu sein, wobei das elastomere Material nachgiebig ist, wie es nötig ist, um untergebracht zu werden, wodurch der Herstellungsprozeß erleichtert wird.
15 illustriert Schaltgitterfelder 18, welche zur Verwendung mit den leitfähigen Pillen 16 der Ausführungsform von 12 konfiguriert sind, wobei Leuchtdioden 56 in Kombinationstastenbereichen 3 zwischen den Gitterfeldern angeordnet sind.
Indem nunmehr auf 16 und 17 Bezug genommen wird, weist ein IACK-Element 10 ein Knackelement 14 auf, welches unter Kombinationstastenbereichen 3 angeordnet ist. Die leitfähigen Pillen 16 sind unter unabhängigen Bereichen 2 gezeigt. In diesem Beispiel ist die obere Oberfläche der Tastatur, wie dies in 29 gezeigt ist. Vorzugsweise sollten distale Ecken 52 eine flache Kante zu dem Kombinationstastenbereich 3 aufweisen. In dieser Ausführungsform ist eine rechtwinkelige Gestalt mit abgeschrägten Ecken ausgewählt worden. Jede Pille 16 ist beispielsweise direkt unter einem individuellen Tastenbereich 2 der Tastatur angeordnet und erstreckt sich über etwa die Distanz d₁ von ungefähr 40 Prozent des Abstands d₂ von dem Zentrum der leitfähigen Pille 16 zum Zentrum des Kombinationstastenbereichs 3, zu welchem sie sich erstreckt, auf einer Linie, welche benachbarte Tastenbereichs-Zentren verbindet. Die freigelegte obere Oberfläche der Tastatur, die in 17 gezeigt ist, stimmt mit der Tastenbereichskontur überein, welche in 29 gezeigt ist.
Analog zu 12 und 13 zeigen 18 und 19 die Pillen 16, welche sich weiter zu dem Zentrum des Kombinationsbereichs 3 erstrecken, wobei jedoch die peripheren bzw. Umfangsbereiche der Pille von der PCB 12 weg abgeschrägt. In diesem Fall sind die Pillen 16 mit einem flachen, horizontalen Zentralbereich 54 gezeigt, wobei jedoch die gesamte Kontaktoberfläche der Pille 16, in anderen Ausführungsformen (nicht gezeigt) abgeschrägt oder gekrümmt ist, um das gewünschte Ergebnis zu erzeugen. Knackelemente 14 sind wie oben beschrieben.
20A und 20B illustrieren die Ablenkung der Tastaturabdeckung, um eine Pille 16a zu veranlassen, welche mit einem gedrückten Tastenbereich 2a assoziiert ist, einen Kontakt mit der PCB 12 herzustellen, während eine benachbarte Pille 16b, die mit einem anderen Tastenbereich 2b assoziiert ist, leicht in Bezug auf die PCB kippt, jedoch keinen Kontakt herstellt. Wie in den fortschreitenden Figuren sind die Querschnitte entlang der Hauptachsen der Pillen entnommen. Die Pillen von 20A sind wie in der Ausführungsform von 10 und 16, während die Pillen von 20B abgeschrägt sind wie in der Ausführungsform von 12 und 18. Wenn die Anwenderin das Zeichen wünscht, das auf einem Tastenbereich 2a gedrückt ist, muß sie die Pille 16a veranlassen, die PCB 12 zu kontaktieren; wenn sie das auf einem Tastenbereich 2b gedruckte Zeichen wünscht, muß sie Pille 16b kontaktieren; und wenn sie das auf dem Kombinationstastenbereich 3 gedruckte Zeichen zwischen diesen wünscht, muß sie beide Pillen 16a und 16b zu einem bedeutungsvollen Eingriff mit der PCB bringen. In beiden Bei spielen ist der unabhängige Tastenbereich 2b leicht abgelenkt worden, teilweise aufgrund einer notwendigen Mitnahme aufgrund eines Biegens der diese bildenden gemeinsamen Membran und teilweise aufgrund von Ungenauigkeiten, welche einer normalen Anwendung innewohnen bzw. inhärent sind. Daher ist es, wenn die zugewandten Kanten bzw. Ränder der Pillen, die einen Kombinationstastenbereich überspannen, zu weit auseinanderliegen, für sehr kleine Fingerspitzen möglich, die Oberfläche der Tastatur entsprechend dem Kombinationstastenbereich abzulenken, ohne beide Pillen zu betätigen und deshalb nicht die gewünschte Kombinationstasteneingabe zu registrieren. Andererseits kann, wenn die zugewandten Kanten der Pillen zwischen zwei direkt benachbarten unabhängigen Tastenbereichen bzw. -regionen zu nahe zusammen sind, dann der Anwender veranlassen, versehentlich eine benachbarte unabhängige Taste zu schlagen, wenn nur ein einzelner unabhängiger Tastenbereich gedrückt wird, was eine fehlerhafte Kombinationstasteneingabe registriert. Die illustrierten Ausführungsformen lösen dieses Dilemma, indem die Pillen effektiv sowohl groß wie auch klein hergestellt werden. Durch ein Abschrägen der distalen Bereiche der Kontaktoberflächen der Pillen, wie in 20B, können sie größer hergestellt werden und deshalb sowohl mit kleinen als auch großen Fingern eine zuverlässige Betätigung zur Verfügung stellen. Diese Verbesserung hilft auch, um es unabhängigen Tastenbereichen 2 zu ermöglichen, relativ klein hergestellt zu werden, während es den Pillen erlaubt ist, relativ groß zu bleiben.
21 illustriert eine zwei dimensionale Anordnung von gleich beabstandeten Knackelementen 14, wobei jedes ungefähr auf halbem Weg zwischen den leitfähigen Pillen 16 angeordnet ist, welche mit zwei benachbarten individuellen Tastenbereichen 2 assoziiert sind. In dieser Ausführungsform sind die Knackelemente 14 kegelstumpfförmig, wobei jedoch verstanden werden sollte, daß Abweichungen von dieser spezifischen Form ungefähr den gleichen nicht linearen Knickeffekt liefern werden. Die Knackelemente 14 bilden eine gestaffelte Anordnung, wobei jeder Zwischenraum zwischen Knackelementen entweder eine Pille 16 beinhaltet, welche mit einem individuellen Tastenbereich 2 assoziiert ist, oder einen leeren Raum, welcher mit einem Kombinationstastenbereich assoziiert ist. Jeder individuelle und Kombinationstastenbereich (d.h. jeder Knackelement-Zwischenraum) ist gleich in Bezug auf die Anzahl von benachbarten Schnapp- bzw. Knackelementen und ihre Nachbarschaft konfiguriert, so daß der Anwender eine ähnliche fühlbare Rückmeldung von sowohl individuellen als auch Kombinationstastenbetätigungen erfährt, da eine gleiche Anzahl an Knackelementen 14 während einer Betätigung einer der beiden gedrückt wird. Die Pillen 16 sind in dieser Illustration als kreisförmige Scheiben dargestellt, können jedoch die oben beschriebenen, anderen Formen aufweisen.
Bei der Ausführungsform von 22 wird im Gegensatz eine fühlbare Rückmeldung für jeden Kombinationstastenbereich 3 durch vier, gleich beabstandete, benachbarte Knackelemente zur Verfügung gestellt, während eine fühlbare Rückmeldung für jede individuelle Taste im wesentlichen durch ein einzelnes assoziiertes Knackelement 14 zur Verfügung gestellt wird, welches direkt unter dem individuellen Tastenbereich 2 angeordnet ist. Jedes Knackelement 14 umgibt eine assoziierte bzw. zugehörige leitfähige Pille 16. Diese Anordnung kann konfiguriert sein, um eine Kombinationstasten-Betätigungskraft von bis zu vier Mal größer als die Betätigungskraft einer individuellen Taste zur Verfügung zu stel len, wenn dies für eine bestimmte Anwendung gewünscht wird. Für viele Anwendungen jedoch wird es wünschenswert sein, alle Tastenbereiche mit einer ähnlichen Rückkopplungs- bzw. Feedbackantwort auszustatten, wie dies durch die Ausführungsform von 2 und 21 beispielsweise zur Verfügung gestellt wird, in welchen die Knackelemente 14 jeweils ungefähr gleich weit entfernt zwischen zwei benachbarten individuellen Tastenschaltern angeordnet sind. In diesem Fall können die Knackelemente 14 kreuzförmig sein.
23 zeigt ein Schema eines Regel- bzw. Steuerschaltkreis eines Mobiltelefons zum Durchführen der Funktionen eines Mobiltelefons, welches jene Tastatur-Regel- bzw. -Steueralgorithmen beinhaltet, die hierin geoffenbart sind. An seinem Kern bzw. Innenteil ist ein Telefonprozessor 89, wie beispielsweise ein Chip ML20xx, erhältlich von Mobile Link von Santa Clara, Kalifornien. Ein Blitzspeicher 90, ein statischer Direktzugriffsspeicher 91 und eine Flüssigkristallanzeige 92 sind durch einen Bus bzw. eine Sammelleitung mit einem ARM RISC (Computer mit reduziertem Befehlssatz) Prozessor 95 von Chip 89 verbunden, welcher eine Benutzer-Anwenderschnittstelle und Protokollverarbeitung zur Verfügung stellt. Direkte Leitungen verbinden den Systemverbinder 93, SIM (Teilnehmeridentitätsmodul) 94 und die Tastatur 100. Ein Oak digitaler Signalprozessor (DSP) 99, ebenfalls am Chip 89 angeordnet, stellt die physikalische Schicht zur Sprachverarbeitung durch ein Mikrophon 97 und einen Lautsprecher 98 zur Verfügung, wo sie durch eine Dualband RF-Einheit 96 gesendet und empfangen wird.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 24, besteht eine Formhälfte 44 zum Bilden der Unterseite eines IACK-Elements mit integral geformten Knackelementen, wie beispielsweise die jenigen, die in 14 gezeigt werden, aus einer fixierten bzw. festgelegten Platte 45, welche Hohlräume 46 zum Formen der äußeren Oberflächen von jedem Knackelement definieren, und einer sich bewegenden Platte 47 mit annähernd bzw. ungefähr konischen Vorsprüngen 48, die die inneren Oberflächen der Knackelemente bilden. Die zwei Formplatten werden zusammen gehalten, wenn bzw. sobald das Harz eingebracht und gekühlt wird und dann getrennt, um eine Entfernung der geformten Knackelemente von den Hohlräumen 46 zu ermöglichen. Hohlräume 48 sind auch in der Platte 45 zum Halten leitfähiger Pillen als Einsätze während eines Formens vorgesehen. Die sich bewegende Platte 47 und festgelegte Platte 45 können permanent verbunden sein, wenn die Querschnitte durch die Hohlräume 46 rechtwinkelig zum Harzfluß bzw. -strom in der Fläche zu den Enden der Hohlräume abnehmen, um ein Ziehen der geformten Knackelemente aus ihren Hohlräumen zu ermöglichen, ohne die Formhälften zu trennen.
25 zeigt eine fühlbare Rückmeldungsstruktur für eine IACK-Tastatur, welche eine Anordnung von linearen Schienen 62 aufweist, welche mit einem gemeinsamen Basisblatt 63 geformt sind und sich unter einem Winkel von ungefähr 60 Grad in bezug auf das Basisblatte erstrecken. Alternativ können die Schienen 62 gewunden oder gekrümmt sein, um sich über die Fläche des Blatts 63 wie eine Schlange zu winden. Diese Ausführungsform stellt eine nicht lineare fühlbare Tastaturrückkopplung bzw. -rückmeldung über die gesamte Oberfläche einer IACK-Tastatur zur Verfügung. Ein Kleber kann verwendet werden, um das Blatt an der gedruckten Leiterplatte zu befestigen, wobei Löcher 65 einen Abstand bzw. Freiraum für Pillen der Tastatur zur Verfügung stellen, um die PCB zu kontaktieren. Oder Schienen 62 können integral, vollständig oder in Abschnitten, mit der Unterseite einer ela stomeren Tastaturabdeckung geformt sein bzw. werden. Ein Ankleben bzw. Anhaften der distalen Enden der Schienen an die gegenüberliegende Oberfläche (der Tastaturabdeckung oder PCB) verhindert eine Verformung bzw. Deformation des Zentrums der IACK-Tastatur unter Bereichen von Temperatur und Feuchtigkeit und stellt auch eine stabile Referenz für die distalen Enden der Rückkopplungs- bzw. Rückmeldungselemente zur Verfügung.
26 zeigt eine Seitenansicht einer Tastatur mit einem fühlbaren Rückkopplungselement 210 in der Form eines gestanzten bzw. geprägten metallischen Blatts, welches zwischen der Abdeckung 10 und PCB 12 angeordnet ist. Das Blatt 210 ist gestanzt, um bogenförmige Segmente 212 zu bilden, welche sich aus seiner Ebene erstrecken, um Knackelemente zu bilden. In dieser Ausführungsform ist die Rückseite des Blatts in einem Fläche-zu-Fläche-Kontakt mit der Rückseite des IACK-Elements 10, wobei die distalen Abschnitte der bogenförmigen Segmente an die PCB 12 angrenzen. Wie in 27 gezeigt wird, sind bogenförmige Segmente 212 in Reihen und Spalten zwischen gestanzten Öffnungen 214 angeordnet, welche einen Zugang der leitfähigen Pillen 16 zu der PCB 12 zur Verfügung stellen.
Indem als nächstes auf 28 Bezug genommen wird, weist eine ergonomisch freundliche IACK-Tastatur 80 eine fortlaufend gewellte Oberfläche auf und präsentiert insbesondere keine Kombinationstastenbereiche 3, die an Zwischenräumen von unabhängigen Tastenbereichen 2 sichtbar sind. Stattdessen erscheinen Kombinationstastenbereiche 3 als vollständig unabhängige Gebilde bzw. Einheiten (obwohl diese interstitiell in der Funktion gelegen bleiben). Es gibt keine sichtbaren Merkmale, welche sich in die sichtbaren Kombina tionstastenbereiche 3 erstrecken, um irgendeine Beziehung zu dem Layout von unabhängigen Tastenbereichen anzuzeigen. In diesem Beispiel sind Kombinationstastenbereiche 3 sanft konturierte, sichtbar begrenzte ovale Bereiche, wovon jeder eine zentral angeordnete Legende trägt. Individuelle Tastenbereiche 2 sind nicht abgegrenzt, wodurch ein optisch sauberer und vereinfachter Zusammenhang für eine gesteigerte Lesbarkeit zur Verfügung gestellt wird, und das herkömmliche Telefontastenlayout wird durch Verwendung von überwiegend grafischen Elementen erzeugt. Die grafischen Elemente können leicht vertieft und/oder mit einem "Zwei-Schuß"-Formverfahren hergestellt werden, in welchem die Elemente, die die Kombinationstastenbereiche 3 definieren (oder von dem herkömmlichen Telefontastenlayout alleine) zuerst in einer Farbe geformt werden, wobei der Rest der Tastatur in einer zweiten Farbe geformt bzw. gegossen wird.
29 zeigt eine IACK-Tastatur 82, in welcher Kombinationstastenbereiche 3 als kreisförmige oder ovale Bereiche maximiert wurden, und die unabhängigen Tastenbereiche 2 bestehen aus Diamantformen 64, welche in Lücken zwischen diesen angeordnet sind. Wie in 28 präsentiert diese Ausführungsform keine Kombinationstastenbereiche als die Zwischenräume der unabhängigen Tasten. Stattdessen scheinen die Kombinationstastenbereiche unabhängige Gebilde bzw. Einheiten zu sein. Die erweitert kreisförmigen oder ovalen Bereiche, welche mit Kombinationstastenbereichen 3 assoziiert sind bzw. diesen entsprechen, sind in einer kugel- bzw. schalenförmigen Gestalt um ungefähr 0,10 bis 0,50 Millimeter an ihren Zentren vertieft, wie dies von einer neutralen Ebene gemessen wird, die durch relativ scharfe Übergänge an ihren Rändern bzw. Kanten definiert ist. Auch unter Bezugnahme auf 19 sind die erhöhten Abschnitte diamantförmige Knöpfe bzw. Noppen 64, welche sich über die neutrale Ebene um ungefähr 0,30 bis 1,0 Millimeter erstrecken. Somit beträgt der Gesamtabstand d₃ von der Spitze bzw. Oberseite der diamantförmigen Noppen 64 zu dem Boden der kreisförmigen oder ovalen Bereiche, welche die Kombinationstastenbereiche 3 repräsentieren, ungefähr 0,70 bis 1,5 Millimeter. Die Spitzen bzw. Oberteile der Noppen 64 sind überwiegend flach, mit leichten Krümmungen. Ein Kombinationstastenbereich 218 ist mit einem Paar von fühlbaren anordnenden Noppen 101 ausgestattet, wie sie beispielsweise eingesetzt werden, um die Ziffer "5" auf vielen Standard-Tastaturen anzuzeigen. Zusätzlich sind zwei zusätzliche anordnende Noppen 103 genau außerhalb des Tastaturgitters zwischen der vierten und fünften Reihe der Kombinationstastenbereiche angeordnet (d.h. ausgerichtet mit der fünften unabhängigen Tastenbereichsreihe), wie von dem fernen Ende der Tastatur gezählt wird. Diese Anordnungsnoppen können durch Berührung aufgefunden werden, um bei der Verwendung der Tastatur in der Dunkelheit oder durch Sehbehinderte behilflich zu sein.
30 zeigt auch, in einem strichlierten Umriß, das darunterliegende Gitter, welches mit den unabhängigen Tasten assoziiert ist, wie es durch die Schaltmatrix unter der Tastaturabdeckung bestimmt ist, um zu zeigen, daß die freigelegte Oberfläche leer bzw. frei von Abgrenzungen dieses grundlegenden Gitters ist, wie es durch einen Betätiger gesehen ist. Stattdessen erscheint die Abdeckungsoberfläche als eine Matrix von unabhängigen und Kombinations-Tastenbereichen, wie sie durch Begrenzungen oder fühlbare Merkmale definiert sind, welche nicht mit dem darunter liegenden Gitter ausgerichtet sind bzw. fluchten. Jeder strichlierte Kasten definiert einen assoziierten bzw. zugehörigen unabhängigen Tastengitterraum bzw. -abstand. Im Gegensatz dazu würden Kombinationstasten-Gitterabstände zwischen Gitterlinien definiert sein, welche die unabhängigen Tastenbereiche verbinden.
31–33 zeigen ein IACK-Element 10 mit einem herkömmlichen Telefonlayout, welches durch numerische Spalten von Kombinationstastenbereichen 3 gebildet wird. Die erste numerische bzw. zahlenmäßige Spalte 70 (mit 1, 4, 7, *) ist von der zweiten numerischen Spalte 72 (mit 2, 5, 8, 0) durch eine Spalte von nicht zugehörigen Zeichen 74 (hier mit Interpunktionssymbolen "?", "@", "–" und "/") gezeigt getrennt. Dieses Muster wird mit einer zweiten Interpunktionsspalte von Zeichen ")", ":", """ und "." zwischen der zweiten und dritten numerischen Spalten wiederholt. Die Breiten der Legendenbereiche bzw. -flächen von benachbarten Kombinationstastenspalten (z.B. 70 und 74) sind unterschiedlich in der Größe, variierend von breit (Spalte 70) und schmal (Spalte 74). Ein Querschnitt durch direkt benachbarte unabhängige Tastenbereiche 2 (32) zeigt einen regelmäßigen Tastenbereichsabstand, während ein Querschnitt durch direkt benachbarte Kombinationstastenbereiche 3 (33) abwechselnde Tastenbereichsbreiten zeigt. Vorzugsweise beträgt die Breite "X" des Raums bzw. Abstands zwischen direkt benachbarten unabhängigen Tasten 2 etwa die Hälfte der Breite eines menschlichen Fingers oder weniger, und die Farbgebung der zur Identifizierung der Zeichen verwendeten Legendenbereiche der Spalten wechselt, wie beispielsweise im Kontrast von dunkel zu hell.
34 zeigt eine IACK-Tastatur mit Spalten von unabhängigen Tastenbereichen 2 und Spalten von Kombinationstastenbereiche 3, welche entlang einer 45 Grad Neigung relativ zu dem Anwender angeordnet sind (d.h. in Bezug auf eine normale Tastaturausrichtung, wie dies durch eine Beschriftungs- bzw. Legendenausrichtung definiert ist). Diese Ausführungsform erhöht die Anzahl von unabhängig betätigbaren Tasten, welche in einer horizontalen Linie angeordnet sein können (wie dies durch eine normale Tastaturorientierung definiert ist) um ungefähr 40% gegenüber einigen früheren IACK-Tastatur-Implementierungen, wodurch die Breite eines mit Tasten versehenen Produkts, besonders das gezeigte herkömmliche QWERTY-Layout, signifikant reduziert wird.
35 zeigt ein verbessertes Verfahren zum Interpretieren einer Eingabe in der Form einer langen Kette von Zeichen (LSC), wie beispielsweise einer Telefonnummer, eines Sicherheitscodes, einer persönlichen Identifikationsnummer (PIN; eines Zugriffscodes, welcher verwendet wird, um eine Person vor einem System zu identifizieren, welches einen Zugriff oder Dienst zur Verfügung stellt) oder ähnliches, um einen Vorteil aus der Fähigkeit der IACK-Tastaturen zu ziehen, welche oben geoffenbart sind, um eine gleichzeitige Eingabe einer beliebigen Kombination von unabhängigen Tastenbereichen, sogar von nicht benachbarten, zu detektieren. Dieses Verfahren kann vorteilhaft sein, um sicher, dennoch schnelle, Mittel zum Eingeben von numerischen Codes für Anwendungen zur Verfügung zu stellen, wie beispielsweise einen Zugang zu Websites und anderen auf Telefon basierenden Diensten und Inhalten zur Verfügung zu stellen; ein Eingeben einer eigenen Telefonnummer, gefolgt durch einen PIN als Mittel, um auf Sprachspeicher bzw. Voice Mail zuzugreifen; und dgl. Diese Algorithmen, welche als die LSC-Funktion bezeichnet werden, können adaptiert sein bzw. werden, um gleichzeitig die folgenden Bedürfnisse zufriedenzustellen: 1) Erzeugen einer ausreichend komplexen Eingabe, um ein angemessenes Niveau an Sicherheit zur Verfügung zu stellen; 2) Zufriedenstellen bzw. Erfüllen der minimalen Anforderungen von PIN-Zugriffscodes in einer breiten Vielzahl von Anwendungen; und 3) Erlauben einer nahezu augenblicklichen Eingabe von LSCs, welche entweder durch einen Anwender definiert oder durch ein System definiert sind.
In Schritt 100 tastet das System die Tastaturelektronik für eine Anzeige bzw. einen Hinweis ab, daß bzw. ob zwei oder mehr unabhängige Tasten zu einer beliebigen bestimmten Zeit betätigt sind. In Schritt 102 zeigt das System ein Zeichen als die Folge der Systemidentifizierung einer definierten Kombinationstaste entsprechend der erfaßten Kombination an, wie beispielsweise auf einer lokalen Anzeige. Vorzugsweise muß der Anwender keine getrennte Aufgabe durchführen, um zu einer LSC-Funktionalität zuzugreifen; ein einfaches Betätigen einer nicht definierten Kombination von wenigstens zwei unabhängigen Tasten ohne Bezug für eine vorbestimmte Zeitperiode veranlaßt das System, auf die LSC-Funktionalität zuzugreifen. Wenn das System eine nicht definierte Kombination detektiert, schreitet das System zu Schritt 104 fort. Im dem Fall, daß das System gerade vorher eine individuelle oder Kombinationstaste vor einem Identifizieren einer nicht definierten Kombination registriert hat und ein "keyup" bzw. "Taste loslassen" nicht registriert ist (d.h., der Bediener hat nicht aufgehört, die Tastatur zu drücken), löscht das System das zuvor eingegebene Zeichen.
In Schritt 106 bestimmt das System, ob die nicht definierte Kombination mit einer gespeicherten LSC übereinstimmt. Wenn zuvor gespeichert, dann macht das System die assoziierte LSC an der Anzeige in Schritt 108 bekannt. Wenn die nicht definierte Kombination nicht zuvor gespeichert wurde, daß sie einer LSC entspricht, bestimmt das System in Schritt 110 wie viele Zeichen auf der Anzeige registriert wurden, wenn die nicht definierte Kombination erfaßt wurde. Wenn Zeichen registriert sind, jedoch zu wenige, um eine gültige PIN-Nummer (beispielsweise eins bis drei) zu sein, dann informiert das System den Anwender, daß PINs wenigstens vier Zeichen lang sein müssen, und die Tastatur fährt fort in Schritt 100 abzutasten.
Wenn es keine Zeichen auf der Anzeige gibt, dann schreitet das System voran, um eine Pseudozufalls-LSC basierend auf den zur Verfügung gestellten Eingaben zu erzeugen. In Schritt 111 ordnet das System die unabhängigen Tasteneingaben (in dieser Ausführungsform werden Kombinationstasten nicht gelesen wie sie sind, wenn definierte Kombinationen errichtet werden) in eine vorbestimmte Reihenfolge bzw. Ordnung, welche unabhängig von der Reihenfolge ist, in welcher die individuellen Tasteneingaben erfaßt wurden. Eine derartige Ordnung würde alphabetisch sein. Eine andere (welche Interpunktionszeichen umfaßt) ist, nach dem ASCII-Wert zu sortieren. Dieses Ordnen wird wahrscheinlich die Ordnung ändern, in welcher Tasten durch das System ermittelt wurden. In Schritt 112 erzeugt das System eine LSC-Zeichenkette, welche vorzugsweise vollständig numerisch und wenigstens 8 Zeichen lang ist. Wenn eine einfache Verkettung bzw. Verknüpfung der ASCII-Werte in einer zu kurzen LSC resultiert, können die Werte zusammen addiert und das Resultat angefügt werden. Es gibt zahlreiche Wege um eine geeignete, pseudozufällige numerische Sequenz aus einem Satz von Eingaben zu erzeugen. Wenn das Resultat zu lang ist, kann es abgeschnitten werden.
Im optionalen Schritt 114 (nützlich, wenn beispielsweise ein Telefonanruf in Bearbeitung ist) bestimmt das System die Identität der anderen Partei durch ein Überprüfen der Anrufer ID oder ein einfaches Suchen der Identität der anderen Partei in einem gespeicherten Adreßbuch. Wenn in Schritt 110 bestimmt wird, daß der Anwender bereits eine signifikante LSC in die Anzeige eingegeben hat (in diesem Beispiel vier oder mehr), dann speichert das System diese nicht definierte Kombination in einen Speicher, so daß die assoziierte LSC in Zukunft durch Schritt 108 zur Verfügung gestellt werden kann. In Schritt 118 wird die LSC, entweder durch den Anwender oder das System definiert, der Anzeige 92 bekannt gegeben. In dem Fall einer durch das System definierten LSC kann es einen Bezugs-Identifikator bekannt geben, wie beispielsweise "PIN#3", oder (wenn Schritt 114 implementiert worden ist) einen spezifischen Identifikator einer Partei bzw. eines Beteiligten, wie beispielsweise "Bank X PIN".
36 zeigt einen Algorithmus, welcher in ein Telefon eingebetet ist, welcher eine Rückwärts- bzw. Umkehraufzeichnung von Eingaben von alphabetischen Tasten zu numerischen Tastenausgaben zur Verfügung stellt, wie dies durch die Korrelation des Standard 12-Tasten-Telefonfelds (d.h. Standardtelefon Tastatur Buchstaben/Zahlen Übereinstimmung, wie in 37) diktiert ist, was die Aufgabe eines Wählens von Telefonnummern vereinfacht, die in einem alphanumerischen Format, wie beispielsweise "1-800-PATENTS" zur Verfügung gestellt werden. Derartige Nummern waren lange Zeit frustrierend, da sie, während sie leicht zu erinnern sind, schwierig zu wählen sind. Jedoch weist eine Umkehraufzeichnung eine besondere Anwendbarkeit auf IACK-Tastaturen auf, da sie während sie eine Telefontastatur zur Verfügung stel len, in vielen Beispielen nicht eine Korrelation bzw. Beziehung zwischen alphabetischen und numerischen Zeichen zur Verfügung stellen.
In Schritt 120 gibt der Anwender alphanumerische Daten in das Telefon ein. Dies kann mit einer herkömmlichen Tastatur, einer IACK-Tastatur oder mündlich vorgenommen werden. In Schritt 122 signalisiert der Anwender den Wunsch, eine Telefonnummer "zu wählen", indem eine Taste gedrückt wird oder durch Sprechen eines vorher bezeichneten oder ausgewiesenen Worts. Die Schritte 120 und 122 können, besonders im mündlichen Fall, vertauscht werden. In Schritt 124 und 126 reicht, in jeder Reihenfolge, das Telefon Nummern ohne Modifikation durch, während die Alphazeichen durch die standardmäßige, alphanumerische Telefonkorrelation neu aufgezeichnet werden, welche in 37 gezeigt wird. Beispielsweise ist, wenn irgendeiner der Buchstaben "A", "B" oder "C" gedrückt ist, die Ausgabe die Zahl "2". In Schritt 128 ist die Ausgabe des Algorithmus rein numerisch, welche vollständig aus Kombinationen der Ziffern 0–9 besteht.
38 zeigt ein elastomeres Blatt 220, welches eine fühlbare Rückmeldung über eine gesamte IACK-Tastatur-Oberfläche mit diskreten Elementen 222 zur Verfügung stellt, die sich, bei zusammengebauter Tastatur, zwischen der Abdeckung und dem Substrat erstrecken. Diese Elemente 222 erstrecken sich rechtwinkelig in Bezug auf die Basis des Blatts 220 (wie gezeigt), um in einem reinem Einbeulungsmodus zu arbeiten, sobald die Abdeckung gegen das Substrat gepreßt wird, oder können verkantet bzw. gekippt sein. Die Elemente 222 können solide Zylinder oder vertikale Röhren sein.
39 zeigt Schnapp- bzw. Knackelemente 14, welche mit einem gemeinsamen Blatt 61 geformt sind, das von einem IACK-Element 10 getrennt ist. Die Knackelemente 14 sind konisch, wobei ihre schmale Enden 230 abwärts, weg von der Abdeckung 10, gerichtet sind. Eine zusätzliche Dicke wird an den schmalen Enden 230 zur Verfügung gestellt, um einen Block von Material zu bilden, um das "Einschnappgefühl" oder kräuselnde Gefühl der fühlbaren Rückmeldung zu bilden, welches durch die Kuppeln zur Verfügung gestellt wird.
40 zeigt einen Scan- bzw. Abtastalgorithmus, welcher eine besonders langsame Taktabtastrate ermöglicht, wodurch Energie gespart wird. Sobald ein Schalter der Tastatur betätigt bzw. aktiviert wird, wird die Abtastung auf benachbarte Tasten begrenzt. Wenn ein zweiter Tastenschalter innerhalb der Wartezeit betätigt wird, durchsucht das System nur Reihen (oder Spalten) oberhalb und unterhalb (benachbart zu dem) des betätigten Paars. Dies wird fortgesetzt, bis eine individuelle Taste für die Dauer der Wartezeit betätigt wird, oder bis gegenüberliegende Diagonale detektiert werden.
41 zeigt eine gedruckte Leiterplatte 12 mit den Spuren bzw. Leiterbahnen 226 unter einem Winkel von 45 Grad in Bezug auf den Brett- bzw. Plattenumriß in dem Tastaturgitterbereich. Die strichlierten Linien stellen Spuren dar, welche mit den zentralen bzw. Mittelringen der kuppelförmigen Knackschalter 228 verbunden sind. Die durchgezogenen Linien stellen Spuren dar, welche mit den Umfangsringen von jenen Schaltern verbunden sind. Da individuelle Tasten, welche in benachbarten gegenüberliegenden diagonalen angeordnet sind, Kombinationstasten definieren, stellt dieses Layout einen vereinfachten Erkennungsalgorithmus zur Verfügung. Diese Hardware Änderung definiert die Software neu, so daß eine gleichzeitige Ausgabe von benachbarten Spuren eine Kombinationstastenausgabe anzeigt.
In 42 sind die Reihen der unabhängigen Tastenbereiche 2 verzerrt bzw. abgeschrägt worden, um Bögen zu folgen, welche durch einen Radius "R" definiert sind, um beispielsweise zu helfen, den Ort über die Tastatur durch eine Berührung zu identifizieren, während ihre übereinstimmenden bzw. entsprechenden Tastenschaltfelder 18 entlang rechtwinkeliger Reihen und Spalten angeordnet verbleiben, was in einer vertikalen Versetzung "L" zwischen Zentren der unabhängigen Tastenbereiche 2 und ihren Schaltfeldern 18 in bestimmten Spalten resultiert. In der ganz linken und ganz rechten Spalte befinden sich die unabhängigen Tastenbereiche etwas oberhalb ihrer Schaltfeldzentren in einer Vorderansicht, während in der Mittelspalte die gegenüberliegende Verlagerung herrscht bzw. erhalten wird. Dies hält die Schaltmatrix-Beabstandung konstant, selbst obwohl die Beabstandung zwischen diagonal benachbarten unabhängigen Tastenbereichen variiert.
Bezugnehmend nun auf 43 und 44 nimmt ein Mobiltelefon 250 die Tastaturabdeckung 82 von 29 und 30 und eine Anzeige 92 zum Anzeigen von alphanumerischem Text auf.
Eine Anzahl von Ausführungsformen der Erfindung ist beschrieben worden. Nichtsdestotrotz versteht es sich, daß verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne sich von dem Geist und Gültigkeitsbereich bzw. Rahmen der vorliegenden Erfindung zu entfernen. Dementsprechend liegen andere Ausführungsformen innerhalb des Gültigkeitsbereichs der vorliegenden Ansprüche.

Claims

Telefon mit einer IACK-Tastatur, umfassend sowohl Kombinationstastenbereiche (3) als auch unabhängige Tastenbereiche (2), die in abwechselnden Spalten angeordnet sind, wobei Spalten von Kombinationstastenbereichen (3) beinhalten drei numerische Spalten (70, 72), die gemeinsam numerische Bereiche entsprechend den Ziffern 0 bis 9 beinhalten bzw. umfassen, wobei jede numerische Spalte eine Mehrzahl von numerischen Bereichen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalten von Kombinationstastenbereichen (3) weiters wenigstens eine weitere Spalte (74) beinhalten, welche Tastenbereiche entsprechend Interpunktionssymbolen enthält, und entsprechende zwei numerische Spalten voneinander durch eine Spalte (74) getrennt sind, enthaltend Tastenbereiche, entsprechend Interpunktionssymbolen, wobei die unabhängigen Tastenbereiche (2) gemeinsam Bereiche entsprechend Buchstaben eines Alphabets beinhalten.
Telefon nach Anspruch 1, wobei die numerischen Spalten (70, 72) gemeinsam ein Standardtelefontastenlayout mit einer linken numerischen Spalte (70), enthaltend 1, 4, 7, einer mittleren numerischen Spalte (72), enthaltend 2, 5, 8, 0, und einer rechten numerischen Spalte, enthaltend 3, 6, 9, ausbilden.
Telefon nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Tastenbereiche (2, 3) durch entsprechende fühlbare Merkmale auf einer freigelegten Oberfläche einer flexiblen Membran definiert sind.
Telefon nach Anspruch 3, wobei die fühlbaren Merkmale Änderungen in einer Erhöhung über die Oberfläche der Membran umfassen.
Telefon nach Anspruch 4, wobei die unabhängigen Tastenbereiche (2) mit einem Abstand voneinander von nicht mehr als einer Hälfte einer Breite einer menschlichen Fingerspitze beabstandet sind.
Telefon nach einem der obigen Ansprüche, wobei die numerischen Tastenbereiche sichtbar größer sind als die Tastenbereiche entsprechend Interpunktionssymbolen.
Telefon nach einem der obigen Ansprüche, wobei die unabhängigen Tastenbereiche (2) und die Kombinationstastenbereiche (3) von unterschiedlicher Größe sind.
Telefon nach einem der obigen Ansprüche, wobei jeder Tastenbereich (2, 3) eine zugehörige sichtbare Legende bzw. Beschriftung trägt.
Telefon nach einem der obigen Ansprüche, wobei die numerischen Spalten (70, 72) eine sichtbar unterschiedliche Färbung als die eine andere Spalte aufweisen.
Telefon nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Kombinationstastenbereiche (3) in Spalten abwechselnder Breite angeordnet sind.
Telefon nach einem der obigen Ansprüche, wobei die unabhängigen Tastenbereiche (2) in sechs vertikalen Spalten angeordnet sind, wie dies durch eine Tastenlegendenausrichtung bestimmt ist.
Telefon nach Anspruch 11, wobei die unabhängigen Tastenbereiche (2) in einer ersten, dritten, fünften, siebenten, neunten und elften vertikalen Spalte angeordnet sind und Bereiche bzw. Regionen entsprechend Buchstaben umfassen, wobei die numerischen Kombinationstastenbereichsspalten eine zweite, sechste und zehnte vertikale Spalte bilden und eine vierte und achte vertikale Spalte Tastenbereiche entsprechend Interpunktionssymbolen beinhalten, wobei eine Spaltennumerierung von einer seitlichen Seite der Tastatur fortschreitet.
Telefon nach einem der obigen Ansprüche, das konfiguriert ist, um unterschiedliche Interpunktionssymbole als zu registrieren, wenn einer der Tastenbereiche entsprechend Interpunktionssymbolen zweimal in Aufeinanderfolge betätigt ist bzw. wird.