DE10320059A1

DE10320059A1 - Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie

Info

Publication number: DE10320059A1
Application number: DE2003120059
Authority: DE
Inventors: Stefan Wöhr; Jürgen Wöhr
Original assignee: Richard Woehr GmbH
Current assignee: Richard Woehr GmbH
Priority date: 2003-05-05
Filing date: 2003-05-05
Publication date: 2004-12-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie, wobei die Design- und/oder Frontfolie im Tastfeldbereich in einer bestimmten Höhe nach außen in Richtung 3-D geprägt ist und wobei in dem dadurch entstehenden Hohlraum ein Inlay integriert wird, das so gestaltet ist, dass es auf der Unterseite eine Vertiefung in Form der Schnappscheibe für die Schnappscheibe ausweist sowie weitere Ausfräsungen und/oder Aussparungen für LEDs ausweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie, wobei die Design- und/oder Frontfolie im Tastfeldbereich in einer bestimmten Höhe nach außen in Richtung 3-D geprägt ist und wobei in dem dadurch entstehenden Hohlraum ein Inlay integriert wird, dass so gestaltet ist, dass es auf der Unterseite eine Vertiefung in Form der Schnappscheibe für die Schnappscheibe ausweist sowie weitere Ausfräsungen und/oder Aussparungen für LEDs ausweist.

Zum Einsatz bei folienabgedeckten Tastaturen auf Schnappscheibenbasis kommen vor allem Schnappscheiben ohne Tastkappen. So ist in DE 3145434 eine folienabgedeckte Tastatur beschrieben, bei der die Auflagearme der Schnappscheiben abgewinkelte Stützflächen aufweisen, die ein Verdrehen der Schnappscheiben verhindern. Nachteilig bei den folienabgedeckten Tastaturen auf Schnappscheibenbasis ohne Tastkappe ist, dass sie zum einen nicht vollflächig beleuchtbar sind und dass sie zum anderen zerstörungsanfällig im Bereich der Schnappscheiben sind und nicht für der rauen Industriebetrieb einsetzbar sind, sowie nicht vandalensicher sind.

Weiter ist bekannt, dass die Folien als Bedienoberflächen im Bereich der Tasten eine Randprägung, Flächenprägung oder Blasenprägung haben können. Dadurch soll ein besseres taktiles Verhalten der Tastatur erreicht werden, bzw. ein blindes Bedienen möglich sein. Nachteilig bei der geprägten Folie ist, dass sie im Prägebereich mechanisch geschwächt ist und dadurch die Lebensdauer erheblich reduziert wird. Außerdem ist die Prägung von geringer Höhe, maximal die doppelte Materialstärke. Weiter sind Bedienoberflächen von Folientastaturen bekannt, die ballige Kuppen im Bereich der Tasten haben, wobei diese Kuppen aus Polyurethan sind und auf einem speziellen Druck, der auf der Folie aufgebracht wird befestigt wird. Bei dieser Lösung ist nachteilig, dass die Polyurethankuppen mit der Zeit nachhärten, d. h. nicht alterungsbeständig sind, und somit bei der Folie im Übergangsbereich zur Kuppe die Elastizität nachlässt, ebenso das taktile Verhalten. Dadurch wird die Bedienbarkeit der Tastatur erheblich eingeschränkt und die Lebensdauer reduziert. Die Oberfläche der Kuppen ist oft auch klebrig und die Härtung erfordert sehr lange Aushärtungszeiten. Die Langzeit-UV- und Klimastabilität ist ebenfalls nicht zufriedenstellend. Weiter ist nachteilig, dass der Zwischendruck nicht beständig gegen alle Lösungsmittel ist und somit die Kuppen abfallen. Außerdem ist keine Anpassung des Kuppenmaterials an die Anforderungen der Tastatur möglich, sodass für die unterschiedlichen Anforderungen immer das gleiche Material verwendet wird, wobei das Material im Hinblick auf mechanische Eigenschaften, Haftbarkeit und Flexibilität nicht optimiert werden kann.

Aus G 88 00 983.1 ist eine Tastkappe bekannt, die zum Einsatz in folienabgedeckten Kurzhubtastaturen zum Einsatz kommt. Dabei weist die Konturtastkappe auf der Oberseite eine konvexe Wölbung auf und auf der Rückseite einen Stößel zum Aufsetzen auf einen Taster. Nachteilig bei dieser Lösung ist zum einen, dass die Tastaturen mit diesen Konturtastkappen eine große Einbautiefe aufweisen und dass sie sehr teuer in ihrer Herstellung sind, da verschiedene teure Bauteile wie Leiterplatten, Taster usw. zum Einsatz kommen.

Aus DE 298 10 862 U1 ist ein Verfahren zum Tiefziehen für Folien aus thermoplastischem oder kaltreckbarem Kunststoff bekannt. Hierbei wird die Dekorfolie geprägt und beim Prägevorgang wird in die Prägung ein Kunststoffinlay eingelegt, wobei sich eine bessere Lastverteilung auf die Schnappscheibe ergibt. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass die Grundfläche des Kunststoffinlays eben ist und somit kein gutes taktiles Verhalten erzielt wird und dass der Tastenhub nicht durch das Kunststoffinlay mechanisch begrenzt wird. So kann im ungünstigsten Fall die Schnappscheibe zerstört werden.

Aus DE 101 57 329 C1 ist eine Tastaturkappe bekannt, welche zum Zusammenwirken mit einem durch eine Öffnung in einer Frontplatte betätigbaren Taster vorgesehen ist, wobei die Tastaturkappe einen durch die Öffnung in der Frontplatte nach außen ragenden Tastenkopf zur Betätigung des Tasters aufweist, der eine zur Betätigung dienende Tastenfläche aufweist. An die Tastenfläche ist eine die Tastenfläche umgebende elastische Dichtlippe angeformt, welche derart ausgebildet ist, dass sie bei montierter Tastaturklappe abdichtend an der Außenseite der Frontplatte anliegt. Nachteilig hierbei ist wiederum die Bauhöhe der Tastatur sowie die aufwendige und teure Herstellung. Außerdem ist die Frontseite nicht glatt und leicht zu reinigen.

Aus DE 42 12 562 A1 ist eine Folientastatur mit metallischer Grundplatte bekannt, bei der auf die Schnappscheibe mit separaten Stößeln, die oberhalb der Dekorfolie angeordnet sind, gedrückt wird. Hierbei ist nachteilig, dass die Tastatur sehr teuer in der Herstellung ist und dass die Oberfläche nicht eben ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Punkt- und/oder Flächenausleuchtung der Tasftelder ermöglicht und die eine geringe Bauhöhe aufweist und die vandalensicher und/oder für den Werkstattbetrieb ausgeführt werden kann, wobei ein gutes taktiles Verhalten möglich ist, und eine integrierte Hubbegrenzung der Schnappscheibe integriert ist und die Schnappscheibe verdreh- und bewegungssicher integriert ist und durch die 3-D geformte Design- und/oder Frontfolie eine gute fühlbare Bedienbarkeit auch zur Blinderfassung möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit einer folienabgedeckten Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie dadurch gelöst, dass die Design- und/oder Frontfolie im Tastenbereich eine 3-D Erhöhung nach außen erhält, deren Höhe nach oben bis max. 4 : 1 im Verhältnis zum Durchmesser ausgeführt wird. Die abdeckende Designfolie hat also eine oder mehrere Kuppen, d.h. nach außen gerichtete Vorsprünge, die nach außen wenigstens abschnittsweise konvex gewölbt sind. Die Erhöhungen bzw. Kuppen sind so hoch, dass sie deutlich gefühlt werden können. Die Kuppen markieren auf der abdeckenden Designfolie Stellen, an denen durch Niederdrücken der abdeckenden Designfolie, eine Tastenbetätigung der kontaktgebenden Schnappscheiben erfolgt. Deshalb sind die Kuppen vorzugsweise über den Schnappscheiben angeordnet, was ein blindes Bedienen ermöglicht, wie es bei herkömmlichen folienabgedeckten Tastaturen mit integrierten kontaktgebenden Schnappscheiben auf Trägerplatte nicht und/oder beschränkt stattfindet.

Die Kuppen können sich auch an anderen nicht durch Tastenbetätigung motivierten Stellen der abdeckenden Designfolie befinden. Dies vor allem unter dem Aspekt der möglichen optischen Wirkung der Kuppen.

In diese 3-D Erhöhungen bzw Kuppen wird ein Inlay aus einem lichtdurchlässigen bzw. transparenten Material integriert, dessen Oberseite der inneren Form der 3-D Erhöhung angepasst ist und dessen Unterseite eine und/oder mehrere Vertiefungen aufweist, deren Form der Schnappscheibenkontur angepasst ist und etwas größer als diese ist, wobei die Höhe der Vertiefung so gestaltet ist, dass die Tastkappe bei Schnappscheibenbetätigung als Anschlag dient und die Höhe der Vertiefung in etwa der Höhe der zusammengepressten Schnappscheibe entspricht und wobei auf der Unterseite weitere Ausfräsungen und/oder Lichtleitkammern für die LEDs integriert sind. Auf der Unterseite der Design- und/oder Frontfolie wird die Distanzfolie mit aufgeklebt, deren Höhe auf die Höhe der Inlays so abgestimmt ist, so dass eine äußerst gute Betätigung der Schnappscheibe gewährleistet ist. Auf die Distanzfolie wird die Schaltfolie mit den LEDs geklebt, wobei die Schnappscheiben in die Vertiefungen der Inlays gelegt werden.

Die erfindungsgemäße folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie bietet alle Vorteile der den oberen Abschluss bildenden abdeckenden Designfolie von herkömmlichen folienabgedeckten Tastaturen mit integrierten kontaktgebenden Schnappscheiben auf Trägerplatte. Sie zeichnet sich durch eine gute mechanische und chemische Beständigkeit aus, hat ein gutes taktiles Schaltverhalten und kann praktisch in allen Anwendungsbereichen herkömmlicher folienabgedeckter Tastaturen mit integrierten kontaktgebenden Schnappscheiben eingesetzt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die 3-D geformte Design- und/oder Frontfolie im Tastenbereich eine Erhöhung in Tastenfeldgröße nach außen auf, wobei die Höhe der Erhöhung im Verhältnis zum Durchmesser im Verhältnis bis maximal 4 : 1 liegen kann. In dieser Erhöhung ist auf der Innenseite der Erhöhung ein Inlay integriert, das aus einem lichtdurchlässigen bzw. transparenten Material besteht, und dessen Oberseite eine ebene Fläche bildet. Die Unterseite des Inlays weist vertiefte Ausfräsungen für die LED der Punkt- und/oder Flächenbeleuchtung auf, sowie einen mittigen Stößel zur Betätigung der Schnappscheibe.

Eine Verbesserung der Funktionsfähigkeit und Robustheit der Tastatur wird dadurch erreicht, dass die Unterseite des Inlays eine Vertiefung in Form der Schnappscheibe aufweist, deren Höhe in etwa der Höhe der zusammengepressten Schnappscheibe entspricht. Dadurch ist gewährleiste, dass zum einen die Schnappscheibe verdrehsicher befestigt ist und zum anderen die Schnappscheibe nur bis zu einer bestimmten Höhe zusammengepresst werden kann.

Durch Integrieren von mehreren Schnappscheiben in einem Inlay, zum Beispiel in quadratischer und/oder rechteckiger und/oder runder Anordnung sind sehr großflächige Tastfelder herstellbar.

Durch Gestaltung der Oberfläche des Inlays, zum Beispiel in konvexer Ausführung und/oder anderer geometrischer Form sind sehr gut fühlbare und betätigungsfähige Taster realisierbar.

Zum besseren taktilen Verhalten der Tastatur ist es günstig, das Inlay etwas kleiner als die Grundfläche der 3-D Erhöhung in der Folie zu halten. Somit ist gewährleistet, dass die Folie in der Erhöhung flexibel bleibt.

Günstig für die Punktbeleuchtung wirkt sich das Ausklinken der Ecken für die LED aus.

Durch Anordnen von mehreren LED in einer Schnappscheibenfreien Fläche ist eine Flächenausleuchtung der Tastfelder möglich.

Montagefreundlich weist sich das Verbinden der Tastkappe und der Schnappscheibe aus.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1: Schnitt durch die folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie
2: Draufsicht auf das Inlay mit Aussparung für LED und Vertiefung für Schnappscheibe
3: Schnitt durch Inlay mit konvexer Oberfläche
4: Schnitt durch ein längliches Tastenfeld
In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugsquellen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.

1: Schaltfolie
2: Inlay
3: Distanzschicht
4: Front- und/oder Dekorfolie
5: Erhöhung in der Dekorfolie
6: Unterseite der Erhöhung
7: Obere Oberfläche des Inlays
8: Unterseite des Inlays
9: Ausfräsung für LED
10: Vertiefung für Schnappscheibe
11: Höhe der Vertiefung
12: Konvexe Oberfläche
13: Schnappscheibe
14: LED
15: Tastfeld
16: Längliches Tastfeld
17: Äußere Kontur
18: Kontur der Erhöhung
19: Aussparungen für Inlays

In 1 ist ein Schnitt durch die folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie. Die Design- und/oder Frontfolie 4 weist Erhöhungen in der Dekorfolie 5 auf, die über den Schnappscheiben 13 angeordnet sind. Die Höhe der Erhöhung entspricht maximal dem 4-fachen Durchmesser des Tastfeldes 15. Auf die Unterseite der Erhöhung 6 wird ein Inlay 2 integriert, dessen obere Oberfläche 7 eben ist. Die Unterseite des Inlays 8 weist Ausfräsungen für die LED 9 sowie eine Vertiefung für die Schnappscheibe 10 auf, wobei die Höhe der Vertiefung 11 etwa der Höhe der zusammengepressten Schnappscheibe 13 entspricht. Dabei ist das Inlay 2 in der äußeren Kontur 17 etwas kleiner als die äußere Kontur 18 der Erhöhung. Auf der Unterseite der Design- und/oder Frontfolie 4 wird die Distanzschicht 3 mit den Aussparungen für die Inlay 19 befestigt. An der Unterseite der Distanzschicht wird die Schaltfolie 1 mit den integrierten LED 14 befestigt.
2 zeigt eine Draufsicht auf das Inlay mit Aussparung für LED und Vertiefung für Schnappscheibe. Dabei weist die Unterseite des Inlays 8 Ausfräsungen 9 für die LED aus, sowie eine Vertiefung für die Schnappscheibe 10.
3 ist ein Schnitt durch das Inlay mit konvexer Oberfläche dargestellt. Dabei weist die Oberseite des Inlays 7 eine konvexe Oberfläche aus.
4 zeigt einen Schnitt durch ein längliches Tastenfeld. Dabei weist das Inlay 2 mehrere Vertiefungen für die Schnappscheiben 10 aus, wobei die Schnappscheiben 13 in Reihe angeordnet sind.

Claims

Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie, bei der die Tastenbetätigung der Schnappscheiben mit Hilfe der Folienabdeckung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite der abdeckenden Designfolie eine oder mehrere fühlbare Erhöhungen aufweist, die in der Folie integriert sind und in die Erhöhungen Inlays integriert sind, die in den Aussparungen der an der Unterseite der Frontfolie angebrachten Distanzschicht bei Betätigung der Tastatur vertikal geführt werden und die Unterseite der Inlays mindestens einen Druckpunkt zur Betätigung der Schnappscheiben aufweist.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite der Inlays eine und/oder mehrere Vertiefungen für die Schnappscheiben aufweist, wobei die äußere Kontur der Vertiefungen etwas größer als die äußere Form der Schnappscheiben ist.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz von mehreren Schnappscheiben großflächige Tastfelder möglich sind.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Form des Inlays etwas kleiner als die Kontur der Erhöhung ist.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inlays eine und/oder mehrere Lichtleitkammern und/oder vertiefte Ausfräsungen auf der Unterseite für LED für Punktbeleuchtung ausweisen.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Vertiefung so gestaltet ist, dass die Tastkapp als Anschlag für die Schnappscheibenbetätigung ausgeführt ist und die Höhe in etwa der Höhe der zusammengepressten Schnappscheibe entspricht.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappscheiben in den Vertiefungen der Inlays eingelegt und lagefixiert sind und die Tastenbetätigung der Schnappscheiben durch die abdeckende Designfolie mit den Inlay auf die Schaltfolie erfolgt.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen über den kontaktgebenden Schnappscheiben angeordnet sind.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Erhöhungen als Kuppen ausgeführt sind.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser der Erhöhung bis maximal 4 : 1 ist.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inlays durchsichtig und/oder durchscheinend sind.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen mit den integrierten Inlays aus einem Schichtverbundwerkstoff hergestellt werden.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inlays als separate Teile in die Erhöhungen integriert werden.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen mit einem Material ausgegossen werden.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen durch Positivformen hergestellt werden.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen durch Matched-Mould-Formen hergestellt werden.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen durch Druckstreckformen hergestellt werden.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen durch Vakuumpositivformen hergestellt werden.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen mit den Inlays optische Linsenwirkungen haben.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen mit den Inlays über einem Anzeigeelement angeordnet sind.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen im Grundriß kreisrund oder oval sind und von der Form eines Kugelelementes.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen im Grundriß rechteckig oder quadratisch sind und oben eben sind, und am Rand eine ca. 90°-Krümmung konvexer Form haben.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen im Grundriß abgerundet-rechteckig oder abgerundet-quadratisch sind und oben eben sind, und am Rand eine ca. 90°-Krümmung konvexer Form haben.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastfläche flächenbeleuchtet ist.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inlays mit der Unterseite der Erhöhung fest verbunden sind.
Folienabgedeckte Tastatur auf Schnappscheibenbasis mit 3-D geformter Design- und/oder Frontfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inlays lose auf den Schnappscheiben aufgelegt sind und auch nicht mit der Unterseite der Erhöhung verbunden ist.