RU2576425C2

RU2576425C2 - Device for contact with electronic device sensory display

Info

Publication number: RU2576425C2
Application number: RU2014125640/03A
Authority: RU
Inventors: Руслан Анатольевич Корешков
Original assignee: Руслан Анатольевич Корешков
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2016-03-10
Also published as: WO2015199580A2; RU2014125640A; WO2015199580A3

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: claimed device comprises a capacitive element, contact elements and control push-buttons connected by conductors with contact elements. The latter are secured , at least, on one plate. Invention discloses the device implementation versions.

EFFECT: higher reliability, friendly use.

8 cl, 5 dwg

Description

Заявляемая группа изобретений относится к области устройств для ручного управления сенсорным экраном электронного устройства, может применяться для работы пользователя с игровыми приложениями.The claimed group of inventions relates to the field of devices for manual control of the touch screen of an electronic device, can be used to work with gaming applications.

Известно техническое решение по патенту на изобретение РФ №2280923 «Электронное устройство с ручным управлением» H01L 41/09, 2005. Электронное устройство, содержащее блок ввода с ручным управлением, представляет собой беспроводной телефон, содержащий монтажную плату, на которой установлена клавиатура. Клавиатура выполнена в виде единого изделия с множеством клавиш, соединена с корпусом и электромеханическим преобразователем. Блок ввода может содержать сенсорный экран. Недостаток данного технического решения заключается в том, что блок ввода выполнен стационарным и является частью беспроводного телефона, что делает его не универсальным и ограничивает функциональные возможности всего беспроводного устройства.Known technical solution for the patent for the invention of the Russian Federation No. 2280923 "Electronic device with manual control" H01L 41/09, 2005. An electronic device containing a manual input unit is a cordless telephone containing a circuit board on which the keyboard is mounted. The keyboard is made in the form of a single product with many keys, connected to the body and the electromechanical converter. The input unit may include a touch screen. The disadvantage of this technical solution is that the input unit is stationary and is part of a cordless phone, which makes it not universal and limits the functionality of the entire wireless device.

В качестве ближайшего аналога для первого и второго изобретений из группы заявляемых изобретений, выбрано техническое решение по заявке РФ на изобретение №2012111019 «Способ воздействия на сенсорный экран мобильного компьютера», G06F 3/00, 2012. Способ воздействия на экран мобильного компьютера, заключающийся в коммутации закрепленных на экране электропроводных элементов с электрической емкостью. Недостаток данного способа заключается в сложности воздействия на электропроводные контактные элементы.As the closest analogue for the first and second inventions from the group of claimed inventions, the technical solution was selected according to the application of the Russian Federation for invention No. 2012111019 “Method for influencing the touch screen of a mobile computer”, G06F 3/00, 2012. The method for influencing the screen of a mobile computer switching fixed on the screen conductive elements with electric capacity. The disadvantage of this method is the difficulty of exposure to conductive contact elements.

В качестве ближайшего аналога для третьего изобретения из группы заявляемых изобретений, выбрано техническое решение по патенту Великобритании GB 2497299, A63F 13/02, G06F 1/16, G06F 3/02, 2013. Устройство управления сенсорным экраном, состоящее из корпуса, набора кнопок управления, установленных на корпусе, набора контактных площадок, предназначенных для взаимодействия с сенсорным экраном. Кнопки и контактные элементы соединены посредством механической тяги. Контактные элементы расположены на корпусе и прижимаются к экрану только в случае нажатия пользователем кнопки. Корпус устройства крепится поверх сенсорного экрана и имеет смотровое отверстие, расположенное в центре. Недостатком предложенного решения является возможность повреждения сенсорного экрана при многократном механическом воздействии на него. Также недостатком является сокращение визуального пространства экрана из-за наложения на него корпуса устройства, недостаточная надежность, обусловленная наличием движущихся механических частей.As the closest analogue for the third invention from the group of claimed inventions, the technical solution according to UK patent GB 2497299, A63F 13/02, G06F 1/16, G06F 3/02, 2013 is selected. Touch screen control device consisting of a housing, a set of control buttons installed on the case, a set of pads designed to interact with the touch screen. Buttons and contact elements are connected by means of mechanical traction. Contact elements are located on the body and are pressed to the screen only if the user presses a button. The body of the device is mounted on top of the touch screen and has a viewing hole located in the center. The disadvantage of the proposed solution is the possibility of damage to the touch screen with repeated mechanical impact on it. Another disadvantage is the reduction of the visual space of the screen due to the imposition of the device body on it, insufficient reliability due to the presence of moving mechanical parts.

Технической задачей изобретения является улучшение эксплуатационных свойств устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства.An object of the invention is to improve the operational properties of the device for influencing the touch screen of an electronic device.

Техническим результатом является повышение надежности работы и удобства использования устройства.The technical result is to increase the reliability and usability of the device.

Данный технический результат обеспечивается тем, что в первом варианте устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства, содержащего емкостной элемент, контактные элементы и кнопки управления, связанные проводниками с контактными элементами, согласно изобретению, контактные элементы закреплены на хотя бы одной планке.This technical result is ensured by the fact that in the first embodiment of the device for acting on the touch screen of an electronic device containing a capacitive element, contact elements and control buttons connected by conductors to contact elements, according to the invention, the contact elements are fixed on at least one strip.

Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по второму варианту содержит емкостной элемент, контактные элементы и кнопки управления, связанные проводниками с контактными элементами, согласно изобретению контактные элементы закреплены на хотя бы одной складной планке.The device for acting on the touch screen of an electronic device according to the second embodiment comprises a capacitive element, contact elements and control buttons connected by conductors to contact elements, according to the invention, the contact elements are fixed to at least one folding bar.

Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по третьему варианту содержит контактные элементы и кнопки управления, связанные проводниками с контактными элементами, согласно изобретению каждая кнопка управления выполнена в виде контактной системы, состоящей из электропроводящих подвижной и неподвижной частей, контактные элементы закреплены на хотя бы одной планке.The device for influencing the touch screen of an electronic device according to the third embodiment contains contact elements and control buttons connected by conductors to contact elements, according to the invention, each control button is made in the form of a contact system consisting of electrically conductive movable and fixed parts, contact elements are fixed to at least one plank.

Во всех трех вариантах контактные элементы и планка могут быть выполнены прозрачными.In all three variants, the contact elements and the bar can be made transparent.

Технический результат по первому и второму варианту достигается закреплением контактных элементов на планке. Планка предназначена для прижатия всех контактных элементов к поверхности экрана. Электропроводные контактные элементы с помощью планки устанавливаются на поверхности экрана. Планка достаточно жесткая для того, чтобы расположить контактные элементы под одним равным для всех углом по отношению к плоскости экрана, а также с одинаковым усилием прижатия. Площадь поверхности планки превышает суммарную площадь контактных элементов, расположенных под ней на экране. Применение общей планки обеспечивает надежную фиксацию элементов на сенсорном экране с одинаковой степенью их прижатия, что повышает надежность срабатывания контакта между контактными элементами и экраном.The technical result according to the first and second option is achieved by fixing the contact elements on the bar. The bar is designed to press all contact elements to the screen surface. Electrically conductive contact elements are mounted on the surface of the screen with the help of a bar. The bar is rigid enough to position the contact elements at the same angle for all with respect to the plane of the screen, as well as with the same pressing force. The surface area of the bar exceeds the total area of the contact elements located below it on the screen. The use of a common bar provides reliable fixation of elements on the touch screen with the same degree of pressure, which increases the reliability of the contact between the contact elements and the screen.

Технический результат по третьему варианту достигается за счет того, что кнопки управления выполнены в виде контактной системы, состоящей из электропроводящих подвижной и неподвижной частей. Это позволяет использовать подвижный элемент в качестве контакта с емкостным элементом, которым является человеческое тело. Контакт происходит при нажатии пальцем на кнопку управления. Во время соприкосновения подвижной и неподвижной частей контактной системы происходит соединение контактных элементов, располагаемых на экране электронного устройства с емкостью - человеческим телом. Таким образом, из предлагаемой конструкции исключается специальный емкостной элемент, соединяемый с контактными элементами, расположенными на экране. Это позволяет исключить места дополнительных электрических соединений частей конструкции и повысить надежность устройства. Кроме того, отсутствие емкостного элемента, который необходимо крепить к корпусу электронного устройства позволяет повысить удобство использования устройства.The technical result according to the third embodiment is achieved due to the fact that the control buttons are made in the form of a contact system consisting of electrically conductive moving and fixed parts. This allows the use of a movable element as contact with a capacitive element, which is the human body. Contact occurs when you press the control button with your finger. During the contact of the movable and stationary parts of the contact system, the contact elements located on the screen of the electronic device are connected with the capacity of the human body. Thus, from the proposed design excludes a special capacitive element connected to the contact elements located on the screen. This allows you to exclude places of additional electrical connections of structural parts and increase the reliability of the device. In addition, the absence of a capacitive element that must be attached to the housing of the electronic device can improve the usability of the device.

Контактные элементы, также как и планка, могут быть выполнены прозрачными, что повышает удобство использования, за счет того, что пользователь имеет доступ ко всей визуальной информации, представленной на экране, и имеет возможность правильного выбора кнопки для управления.Contact elements, as well as the bar, can be made transparent, which increases usability, due to the fact that the user has access to all the visual information presented on the screen and has the ability to choose the right button for control.

Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства может быть выполнено в бескорпусном варианте и представлять собой набор элементов, соединенных проводами. В этом случае кнопки управления располагаются на жесткой основе. Устройство может иметь корпус-футляр для установки в него электронного устройства. Корпус-футляр имеет форму короба, охватывающего устройство, с вырезом-окном в центре верхней поверхности для размещения в окне экрана. На корпусе футляре расположены кнопки управления, которые приподняты над поверхностью футляра при помощи упругого элемента, например пружины. Кнопки могут располагаться по обе стороны от экрана. В первом и втором варианте исполнения кнопки управления при помощи проводников соединены с электропроводными контактными элементами, которые прижимаются к сенсорному экрану электронного устройства с помощью планки. Каждая кнопка связана с одним контактным элементом и с емкостным элементом. В футляре расположен емкостной элемент, который может быть выполнен в виде пластины, сетки, спирали, или иметь любую другую геометрическую форму. Емкостной элемент по первому и второму варианту должен обладать достаточной емкостью для срабатывания сенсора экрана. Воздействие на экран происходит за счет изменения емкости контактного элемента при нажатии кнопки. В третьем варианте исполнения контактные элементы, устанавливаемые на экране, при помощи проводников соединены с неподвижной частью контактной системы кнопки управления. Кнопка управления выполнена из электропроводящего материала. Изменение емкости, за счет которого оказывается воздействие на сенсорный экран, происходит за счет взаимодействия тела человека с соответствующей кнопкой управления. При нажатии кнопки происходит замыкание контакта между подвижной и неподвижной частями контактной системы кнопки управления, что приводит к изменению емкости контактного элемента и осуществляется воздействие на экран. Воздействие, оказываемое на сенсорный экран по варианту 1 и варианту 2, является надежным вследствие отсутствия воздействия движущихся частей, вследствие отсутствия трения. Этим исключается возможность механического повреждения экрана. Материал контактных элементов способен проводить электрический ток и распределять заряд, например полиацетилен, полипиррол, политиофен, полианилин, поли-сульфид-р-фенилена, а также поли-пара-фенилен-винилен (ППВ). Контактные элементы в варианте 1 и варианте 2 располагаются на общей жесткой основе - планке. Устройство может содержать две и более планки, расположенные с различных сторон сенсорного экрана. Заявляемая группа изобретений может использоваться для воздействия на сенсорный экран емкостного и проекционно-емкостного типа. В случае использования корпуса-футляра должно обеспечиваться плотное прилегание футляра к устройству с сенсорным экраном, с целью плотного прижатия контактных элементов планкой.A device for influencing the touch screen of an electronic device can be made in a case-free version and consist of a set of elements connected by wires. In this case, the control buttons are located on a rigid basis. The device may have a case for installing an electronic device in it. The case-case has the form of a box covering the device, with a cut-out window in the center of the upper surface for placement in the screen window. On the case body are located control buttons that are raised above the surface of the case by means of an elastic element, such as a spring. The buttons can be located on either side of the screen. In the first and second embodiment, the control buttons are connected by means of conductors to electrically conductive contact elements, which are pressed to the touch screen of the electronic device using a bar. Each button is associated with one contact element and with a capacitive element. In the case there is a capacitive element, which can be made in the form of a plate, mesh, spiral, or have any other geometric shape. The capacitive element according to the first and second embodiment should have sufficient capacity to trigger the screen sensor. The impact on the screen is due to a change in the capacitance of the contact element when a button is pressed. In the third embodiment, the contact elements mounted on the screen are connected by means of conductors to the fixed part of the contact system of the control button. The control button is made of electrically conductive material. The change in capacity, due to which the touch screen is affected, occurs due to the interaction of the human body with the corresponding control button. When the button is pressed, the contact is closed between the movable and fixed parts of the contact system of the control button, which leads to a change in the capacitance of the contact element and the screen is affected. The impact on the touch screen according to option 1 and option 2 is reliable due to the absence of exposure to moving parts, due to the lack of friction. This eliminates the possibility of mechanical damage to the screen. The material of the contact elements is capable of conducting electric current and distributing a charge, for example, polyacetylene, polypyrrole, polythiophene, polyaniline, poly-sulfide-p-phenylene, as well as poly-para-phenylene-vinylene (PPV). Contact elements in option 1 and option 2 are located on a common rigid basis - the bar. The device may contain two or more straps located on different sides of the touch screen. The claimed group of inventions can be used to affect the touch screen capacitive and projection-capacitive type. In the case of a case-case, a tight fit of the case to the device with a touch screen should be ensured in order to tightly press the contact elements with a bar.

На фигуре 1 представлен разрез устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по варианту 1, 2 в корпусном исполнении.The figure 1 shows a section of a device for influencing the touch screen of an electronic device according to option 1, 2 in the housing design.

На фигуре 2 представлен вид сверху устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по варианту 1, 2 с корпусом.The figure 2 presents a top view of the device for influencing the touch screen of the electronic device according to option 1, 2 with the housing.

На фигуре 3 представлен разрез устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по варианту 3 с корпусом.The figure 3 presents a section of a device for influencing the touch screen of an electronic device according to option 3 with a housing.

На фигуре 4 представлен разрез экрана с контактными элементами.The figure 4 presents a section of the screen with contact elements.

На фигуре 5 представлен вид сверху устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по варианту 3 без корпуса.The figure 5 presents a top view of the device for acting on the touch screen of the electronic device according to option 3 without a housing.

Устройство по первому и второму варианту содержит корпус 1, кнопки управления 2, пружину 3, проводник 4, емкостной элемент 5, планку 6, электропроводные контактные элементы 7, расположенные на сенсорном экране 8, электронного устройства 9, элемент крепления 13 планки 6 к сенсорному экрану 8. При отсутствии корпуса 1 устройство содержит основу 14 для размещения кнопок управления 2.The device according to the first and second embodiment comprises a housing 1, control buttons 2, a spring 3, a conductor 4, a capacitive element 5, a bar 6, conductive contact elements 7 located on the touch screen 8, an electronic device 9, an attachment element 13 of the bar 6 to the touch screen 8. In the absence of the housing 1, the device contains a base 14 for placing the control buttons 2.

Устройство по третьему варианту содержит кнопки управления 2, состоящие из подвижной части 10 и неподвижной части 11, пружину 3, проводник 4, электропроводные контактные элементы 7, закрепленные на сенсорном экране 8, электронного устройства 9. Устройство по третьему варианту также может содержать корпус 1 или жесткую основу 14 для размещения кнопок управления 2.The device according to the third embodiment contains control buttons 2, consisting of a movable part 10 and a fixed part 11, a spring 3, a conductor 4, conductive contact elements 7, mounted on the touch screen 8, of the electronic device 9. The device according to the third embodiment may also include a housing 1 or a rigid base 14 for placing the control buttons 2.

При размещении устройства в корпусе 1, представляющем собой футляр, последний содержит смотровое окно 12.When placing the device in the housing 1, which is a case, the latter contains a viewing window 12.

Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по первому варианту работает следующим образом. Электронное устройство 9, например мобильный компьютер, может быть установлен внутрь футляра 1 так, чтобы футляр 1 надежно фиксировал электронное устройство 9. Контактные элементы 7 устанавливают на экране 8 и фиксируют при помощи планки 6. Работа предлагаемого устройства осуществляется путем нажатия на кнопку управления 2. Один из контактных элементов 7 при этом соединяется с емкостным элементом 5, например металлической пластиной. Благодаря чему меняется потенциал контактного элемента 7 и осуществляется изменение емкости между ним и экраном 8. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять воздействие на экран 8.The device for influencing the touch screen of an electronic device according to the first embodiment works as follows. An electronic device 9, for example a mobile computer, can be installed inside the case 1 so that the case 1 reliably fixes the electronic device 9. The contact elements 7 are installed on the screen 8 and fixed using the strap 6. The proposed device is operated by pressing the control button 2. One of the contact elements 7 in this case is connected to the capacitive element 5, for example, a metal plate. Due to this, the potential of the contact element 7 changes and the capacitance is changed between it and the screen 8. Thus, the proposed device allows you to influence the screen 8.

При использовании устройства по второму варианту раскладывают складную планку 9 в единую плоскую конструкцию, контактные элементы 7 устанавливают и фиксируют на экране 8 электронного устройства 9 при помощи жесткой планки 6. Далее работа устройства осуществляется аналогично работе по первому варианту.When using the device according to the second embodiment, the folding bar 9 is laid out in a single flat design, the contact elements 7 are installed and fixed on the screen 8 of the electronic device 9 using a rigid bar 6. Further, the operation of the device is carried out similarly to the work according to the first embodiment.

Устройство для воздействия на сенсорный экран электронного устройства по третьему варианту работает следующим образом. Для оказания воздействия на сенсорный экран 8 пользователь нажимает электропроводящую кнопку управления 2. Пружина 3 сжимается, происходит физический контакт подвижной части 10 контактной системы кнопки управления 2 с ее неподвижной частью 11, связанной проводником с контактным элементом 7. Один из контактных элементов 7 соединяется с телом человека. Благодаря чему меняется потенциал контактного элемента 7 и осуществляется изменение емкости между ним и экраном 8. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять воздействие на сенсор экрана 8.The device for influencing the touch screen of an electronic device according to the third embodiment works as follows. To affect the touch screen 8, the user presses an electrically conductive control button 2. The spring 3 is compressed, physical contact is made between the moving part 10 of the contact system of the control button 2 and its fixed part 11 connected by a conductor to the contact element 7. One of the contact elements 7 is connected to the body person. Due to this, the potential of the contact element 7 changes and the capacitance is changed between it and the screen 8. Thus, the proposed device allows you to influence the screen sensor 8.

Благодаря использованию планки 6 в первом и втором варианте исполнения устройства и отсутствию емкостного элемента 5 в устройстве по третьему варианту заявляемая группа изобретений позволяет повысить надежность работы и удобство использования устройства для воздействия на сенсорный экран электронного устройства.By using the strap 6 in the first and second embodiment of the device and the absence of the capacitive element 5 in the device according to the third embodiment, the claimed group of inventions improves the reliability and ease of use of the device to affect the touch screen of an electronic device.

Claims

1. Device for influencing the touch screen of an electronic device containing a capacitive element, contact elements and control buttons connected by conductors to contact elements, characterized in that the contact elements are fixed on at least one bar.

2. A device for influencing the touch screen of an electronic device according to claim 1, characterized in that the contact elements are made transparent.

3. A device for influencing the touch screen of an electronic device according to claim 1, characterized in that the strip is made transparent.

4. Device for influencing the touch screen of an electronic device containing a capacitive element, contact elements and control buttons connected by conductors to contact elements, characterized in that the contact elements are fixed to at least one folding bar.

5. A device for influencing the touch screen of an electronic device according to claim 4, characterized in that the contact elements are made transparent.

6. A device for influencing the touch screen of an electronic device according to claim 4, characterized in that the strip is made transparent.

7. A device for influencing the touch screen of an electronic device containing contact elements and control buttons connected by conductors to contact elements, characterized in that each control button is made in the form of a contact system consisting of electrically conductive movable and fixed elements, contact elements are fixed to though would be one bar.

8. A device for influencing the touch screen of an electronic device according to claim 7, characterized in that the contact elements and the strip are made transparent.