DE102012112248B4

DE102012112248B4 - Kapazitive Tastatureinrichtung mit einer vorzugsweise transparenten Frontplatte

Info

Publication number: DE102012112248B4
Application number: DE102012112248.2A
Authority: DE
Inventors: Norbert Krütt
Original assignee: FELA HOLDING GmbH
Current assignee: FELA HOLDING GmbH
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2015-05-28
Anticipated expiration: 2032-12-14
Also published as: DE102012112248A1

Abstract

Kapazitive Tastatureinrichtung mit einer, vorzugsweise transparenten, Frontplatte (10), auf deren rückseitiger Fläche (21) mindestens ein Tastenelement (20) angeordnet ist mit mindestens einer zugeordneten Sensorelektrode einer kapazitiven Schaltungsanordnung zur Aufnahme einer Kapazitätsänderung bei Betastung, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vorderseitigen Fläche (22) der Frontplatte (10) dem mindestens einen Tastenelement (20) eine mechanische Taste zugeordnet ist, und dass diese Taste (30) orthogonal zur Frontplatte (10) insbesondere mittels Fingerdruck oder dergleichen bewegbar oder verformbar ist, wobei die Taste (30) in einer Fassung (50) sitzt und auf der vorderseitigen Fläche (22) durch Kleben befestigt ist, wobei ein Tastenteil (31) als gummiartiges Element gestaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine kapazitive Tastatureinrichtung mit einer vorzugsweise transparenten Frontplatte gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Eine solche kapazitive Tastatureinrichtung ist beispielsweise aus DE 102 24 537 B4 hinlänglich bekannt. Ähnliche kapazitive Tastatureinrichtungen sind z. B. aus DE 201 19 700 U1 , EP 0858725 B1 und DE-A-3815698 beschrieben.
Diese kapazitiven Tastatureinrichtungen weisen in der Regel eine frontseitige Glasscheibe auf. Hinter der Glasscheibe ist eine elektronische Schaltung mit kapazitiver Sensorik platziert. Hinterglastastaturen haben mit einer mechanischen Tastatur nur die Tastenflächen gemein. Aus ihrem Aufbau in Verbindung mit kapazitiver Sensorik resultieren eine Reihe von Eigenschaften, die die hinter Glastastaturen für verschiedene Applikationen prädestiniert, für welche mechanische Tastaturen kaum geeignet sind.
Bei diesen Tastaturen handelt es sich um Eingabegeräte, die in der Regel hinter massiven Glasfronten oder sonstigen, transparentem, nicht leitendem Material über als Tasten wirkende kapazitive Sensoren verfügen und die auf Annäherung oder Berührung eines Gegenstandes (Finger, Hand) ansprechen. Die dabei entstehenden Sensorsignale werden elektronisch verstärkt und als Schalt- oder Digitalsignale zur Steuerung von Maschinen oder Computern benutzt. In der Regel haben solche Hinterglastastaturen auf der rückseitigen Fläche der Glasscheiben eine aufgedruckte Beschriftung mit Tastensymbolen.
Diese bekannten kapazitiven Tastatureinrichtungen mit frontseitiger Glasscheibe eignen sich insbesondere für Anwendungen, bei denen es auf hohe Sauberkeit ankommt. Dies ist insbesondere im medizinischen Bereich, also z. B. in Operationssälen von Vorteil, weil die kapazitiven Tastatureinrichtungen mit ihren frontseitigen Glasscheiben einfach zu reinigen sind.
Weiterer Stand der Technik ist in DE 10 2010 033 514 A1 , DE 20 2005 019 978 U1 , DE 200 07 972 U1 , US 2004/0056781 A1 , GB 2 168 004 A und US 2011/0241442 A1 offenbart.
Problematisch bei diesen bekannten kapazitiven Tastatureinrichtungen ist jedoch, dass gegenüber herkömmlichen Tastaturen kein Tastenanschlag von einer Bedienperson empfunden wird. Für den Anwender ist daher unklar, ob er mit dem Berühren der Frontplatte ein Signal ausgelöst hat oder nicht.
Problematisch ist also bei den herkömmlichen Tastaturen, dass aufgrund der eingesetzten starren Frontplatte keine Tastgefühle bei deren Bedienung vorhanden sind. Daran ändern auch solche kapazitive Tastatureinrichtungen mit frontseitiger Glasscheibe nichts, bei denen lediglich Tastmulden in die Frontseite der Frontplatte eingearbeitet sind.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Die Erfindung hat das Ziel, kapazitive Tastatureinrichtungen mit frontseitigen starren Flächen so weiterzubilden, dass ein erhöhter Bedienkomfort erreicht wird.
Dies wird im Wesentlichen durch eine kapazitive Tastatureinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen dieser Tastatureinrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung beruht im Wesentlichen darauf, auf der Frontseite einer starren Frontplatte und insbesondere einer transparenten Scheibe genau an den Stellen, wo hinter der Frontplatte kapazitive Tastenelemente angebracht sind, eine mechanische Taste vorzusehen. Diese Taste ist den kapazitiven Tastenelementen zugeordnet, d. h. zu diesen ausgerichtet. Dabei sind die mechanischen Tasten orthogonal zur Frontplatte mittels Fingerdruck oder dergleichen bewegbar und/oder verformbar. Die Taste sitzt dabei in einer Fassung und ist auf der vorderseitigen Fläche durch Kleben befestigt, wobei ein Tastenteil als gummiartiges Element gestaltet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit zwei Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel einer kapazitiven Tastatureinrichtung in perspektivischer Ansicht von schräg oben, und
2 die kapazitive Tastatureinrichtung von 1 in perspektivischer Ansicht von schräg unten.
1 und 2 zeigen jeweils ausschnittsweise eine transparente Frontplatte 10 einer kapazitiven Tastatureinrichtung. Die Frontplatte 10 besteht beispielsweise aus einer Glasscheibe, auf deren Rückseite eine Elektronik mit Sensorelektroden 20 sitzt. Stellvertretend für die Elektronik ist lediglich ein Tastenelement 20 in Form einer Sensorelektrode in 1 und 2 dargestellt, die bei Annäherung mit einem Gegenstand, z. B. einem Finger oder dergleichen einen Kontakt auslöst. Anstelle der transparenten Frontplatte kann auch eine nichttransparente Platte eingesetzt sein, z. B. aus Kunststoff, Holz oder dergleichen. Die Frontplatte kann dabei starr ausgebildet sein oder auch in gewissen Grenzen verformbar.
Wie in 1 angedeutet, kann die Glasscheibe auf ihrer Frontseite 22 oder Rückseite 21 mit einer Grafik versehen sein, um den Bereich des sensorischen Tastenelementes 20 zu markieren. Die Grafik trägt das Bezugszeichen 25 und besteht vorliegend aus einem Kreisring.
Auf der Frontseite 22 sitzt eine mechanische Taste 3, die gegenüberliegend zu dem Tastenelement 20 platziert ist und welche vorliegend aus mehreren Komponenten besteht.
Diese Komponenten sind ein Tastenteil 31, die beispielsweise aus Kunststoff besteht und kreisförmig gestaltet ist. In dieses Tastenteil 31 ist ein Metallkern 32, hier ein Metallblättchen, eingelegt oder eingegossen. Das Tastenteil 30 und der Metallkern 32 sitzen auf einer Federeinrichtung 40, die als Federkorb gestaltet ist. Um das Tastenteil 31 herum ist eine ringförmige Fassung 50 platziert. Die so gebildete Taste 30 wird auf der Frontseite 22 der Glasscheibe 10 erfindungsgemäß durch Kleben, oder ähnliche Verfahren, befestigt.
Die hierdurch realisierte mechanische Taste 30 auf der Frontseite 23 der Glasscheibe 10 sorgt dafür, dass bei einem Fingerdruck auf das Tastenteil 31 diese sich orthogonal zur Frontseite 22 der Glasscheibe 10 aufgrund des verwendeten Federkorbes 40 bewegen kann und – nachdem der Finger wieder weggenommen wird – sich das Tastenteil 31 wieder zurückbewegt.
Diese orthogonale Bewegung des Tastenteils 31 bei Fingerdruck führt zu einem Tastenempfinden, wie es eine Bedienperson von herkömmlichen Tastaturen oder Druckteiles gewohnt ist. Aufgrund des vorhandenen Metallkerns 32 führt das Annähern dieses Metallkerns 32 zu dem Tastenelement 20 dafür, dass in der dort vorgesehenen Elektronik ein Schalten ausgelöst wird.
Obwohl in dem dargestellten Ausführungsbeispiel davon die Rede ist, dass ein Metallkern 32 in das Tastenteil 31 eingelegt ist, könnte das Tastenteil 31 selbst aus metallischem Material bestehen oder ein Metallkern dort eingegossen sein. Es ist lediglich dafür Sorge zu tragen, dass im entspannten Zustand der Federeinrichtung 40 noch kein Signal ausgelöst wird und dann, wenn das Tastenteil 31 in Richtung Tastenelement 20 bewegt wird, die Tastenauslösung erfolgt.
Anstelle des verwendeten Federkorbes als Federeinrichtung 40 ist es auch möglich, dass das Tastenteil 31 selbst elastisch oder federnd ausgebildet wird. Dies ist dann der Fall, wenn das Tastenteil 31 erfindungsgemäß als gummiartiges Element gestaltet ist.
Bezugszeichenliste

10: transparente Frontplatte
20: Tastenelement
21: Rückseite der Frontplatte
22: Vorderseite der Frontplatte
30: mechanische Taste
31: Tastenteil
32: Metallkern
40: Federeinrichtung
50: Fassung

Claims

Kapazitive Tastatureinrichtung mit einer, vorzugsweise transparenten, Frontplatte (10), auf deren rückseitiger Fläche (21) mindestens ein Tastenelement (20) angeordnet ist mit mindestens einer zugeordneten Sensorelektrode einer kapazitiven Schaltungsanordnung zur Aufnahme einer Kapazitätsänderung bei Betastung, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vorderseitigen Fläche (22) der Frontplatte (10) dem mindestens einen Tastenelement (20) eine mechanische Taste zugeordnet ist, und dass diese Taste (30) orthogonal zur Frontplatte (10) insbesondere mittels Fingerdruck oder dergleichen bewegbar oder verformbar ist, wobei die Taste (30) in einer Fassung (50) sitzt und auf der vorderseitigen Fläche (22) durch Kleben befestigt ist, wobei ein Tastenteil (31) als gummiartiges Element gestaltet ist.
Kapazitive Tastatureinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Taste (30) aus Metall besteht oder einen Metallkern (32) oder einen Kern mit metallischen Bestandteilen beinhaltet.
Kapazitive Tastatureinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Taste (30) gegen mindestens eine Federeinrichtung (40) betätigbar ist.
Kapazitive Tastatureinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (40) ein Federkorb ist.