DE1231757B

DE1231757B - Tastatur mit unbeweglichen Tastschaltern

Info

Publication number: DE1231757B
Application number: DEZ12007A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Boerner; Heinz Thiele
Original assignee: Zeiss Ikon AG
Current assignee: Zeiss Ikon AG
Priority date: 1966-01-29
Filing date: 1966-01-29
Publication date: 1967-01-05
Also published as: US3372789A

Description

Tastatur mit unbeweglichen Tastschaltern Die Erfindung betrifft eine Tastatur mit unbeweglichen Tastschaltern.
Solche Tastaturen sind bekannt. Für sie werden kapazitive Tastschalter verwendet, die nur berührt, nicht aber mechanisch bewegt werden müssen.
Außer dem erhöhten Bedienungskomfort ergibt sich hierdurch noch ein weiterer Vorteil. Mechanisch betätigte Kontakte mit ihren bekannten Nachteilen entfallen.
Ältere Anordnungen dieser Art arbeiten mit geheizten Röhren. Sie brauchen verhältnismäßi- viel Raum, erwärmen sich durch Stromverbrauch im Ruhezustand und erfordern einen hohen Aufwand. Außerdem entsprechen die notwendigen Schaltungen wegen ihrer hochfrequenten Störstrahlung meist nicht dem HF-Gesetz.
Verbesserungen, die diese Störstrahlung vermeiden und auch gesteigerte Ansprüche an die Stabilität erfüllen, vergrößern den Aufwand durch umfangreiche Röhrenschaltungen, die ihrerseits viele Nachteile aufweisen.
Bekanntgewordene Schaltungen mit Halbleitern, die die vorstehend genannten Nachteile der Röhrenschaltungen vermeiden, sind kompliziert, wenn die für den praktischen Betrieb erforderliche Stabilität erreicht werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tastatur mit unbeweglichen Tastschaltem zu schaffen, die alle Vorzüge einer solchen Anordnung aufweist und deren Aufbau einfach ist und dabei betriebssicher und unempfindlich gegen Störimpulse arbeitet.
Weiter soll diese Tastatur dem Bedienenden zur eventuell blinden Betätigung einen Gefühlskontakt zu den einzelnen Tastmulden ermöglichen, ohne daß ungewollte Störimpulse ausgelöst werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch erfüllt, daß die Tastatur Tastmulden mit Lichtschranken aufweist, deren Unterbrechung in an sich bekannter Weise einen elektrischen Steuerimpuls auslöst.
In vorteilhafter Ausgestaltung besteht diese Tastatur aus einem vorzugsweise einstückig hergestellten, lichtdurchlässigen Trägerkörper mit Tastmulden und an deren Rand eingebetteten lichtelektrischen Wandlern, z. B. Fotodioden mit zwecks Eingrenzung eines Steuerlichtbüschels vorgeschalteter Blende.
Zur Verstärkung der Intensität des Steuerlichtbüschels kann der Trägerkörper an dem der Fotodiode gegenüberliegenden Muldenrand eine Sammellinse tragen oder bilden.
Zur Verbesserung der Lichtverteilung kann erfindungsgemäß auch die den Tastmulden gegenüberliegende Oberfläche des Trägerkörpers lichtstreuend, z. B. diffus spiegelnd ausgebildet und der Trägerkörper aus durchsichtigem, vorzugsweise glasklarem Kunststoff gefertigt sein.
Es ist aber auch denkbar, den Trägerkörper teils aus diffus lichtdurchlässigem, teils aus klar durchsichtigem Material zu fertigen, wobei er vorzugsweise nur im Bereich der Tastmulden klar durchsichtig ist. Letzteres ist zweckmäßig, um eine möglichst scharf begrenzte Bündelung des Steuerlichtbüschels zu garantieren.
In weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes kann die Oberfläche der Tastmulden auch mit lichtundurchlässigem Belag, Anstrich od. dgl., versehen sein und nur im Bereich des Aus- und Eintritts der Steuerlichtbüschel und gegebenenfalls eines Muldenkennzeichens lichtdurchlässig gelassen sein. Auf diese Weise ist eine weitere Sicherung gegen Streulicht gegeben und gleichzeitig die Lichtdurchflutung des Trägerkörpers für das Erleuchten der Symbole (Buchstaben, Ziffern usw.) der einzelnen Tastmulden ausgenutzt.
Für die Benutzung der Tastatur für Geräte, die auch blind bedienbar sein sollen, so z. B. Schreibmaschinen, ist die erfindungsgemäße zweistufige Ausbildung der Tastmulden mit in der tieferen Stufe angeordneter Lichtschranke besonders vorteilhaft. Durch diese Ausgestaltung der Tastmulden ist es dem Bedienenden möglich, einen Gefühlskontakt mit der Tastatur herzustellen, ohne daß eine der Fingerkuppen sofort in den Bereich der ihr zugeteilten Lichtschranke kommt und ungewollt einen Steuerimpuls auslöst. Mit anderen Worten, der Bedienende kann seine Fingerspitzen in den oberen Teil der zweistufigen Tastmulden legen und sich so für das Blindschreiben od. dgl. nach Gefühl orientieren. Dabei ist die Gefahr der Fehlsteuerung weitgehend ausgeschaltet. Ein fertigungstechnischer Vorteil liegt auch in der erfindungsgemäßen gleichzeitigen Ausbildung des Trägerkörpers, als Träger einer oder mehrerer Lampenfassungen. Diese Fassungen sollen die Lampe oder die Lampen aufnehmen, die für den Betrieb das Tastenfeld erleuchten sollen. Dabei ist die erfindungsgemäße Anordnung der Lampen längs einer oder mehrerer Schmalseiten des Trägerkörpers vorzuziehen. Sie ist konstruktiv günstig und nutzt die Wirkung des Trägerkörpers als Lichtleitstab aus.
Wenn eine besonders raumsparende Anordnung gefordert wird, kann es auch vorteilhaft sein, den Trägerkörper erfindungsgemäß mit Hilfe einer Elektrolumineszenzschicht zu erleuchten, die vorzugsweise auf die den Tastmulden abgewendete Fläche des Trägerkörpers aufgebracht ist.
Auch das nach der Erfindung vorgeschlagene Anbringen von kleinen Flecken elektrolumineszierender Schichten als Steuerlichtquellen in den Tastmulden gegenüber den Fotodioden kann vorteilhaft sein.
Im folgenden soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Tastatur, F i 2 einen Schnitt A -A zu F i g. 1 im vergrößerten Maßstab.
In einen Trägerkörperl aus glasklarein Kunststoff mit einer diffus spiegelnden Rückseite 2 sind zweistufige Tastmulden 3 eingeformt. Am Rande jeder Tastmulde 3 sind eine Fotodiode 4 mit einer vorgeschalteten Blende 5 und elektrische Leitungen 6 und 7 in den Trägerkörper 1 eingebettet. In jeder der Tastmulden 3 bildet der Trägerkörper 1 gegenüber der Fotodiode 4 eine Sammellinse 8. An seiner oberen Schmalseite ist der Trägerkörper 1 als Fassung für eine Leuchtröhre 9 ausgebildet, die durch Halteplatten 10 und 11 nach außenhin abgedeckt wird.
Wenn das Gerät mit der erfindungsgemäßen Tastatur in Benutzuncr -enommen werden soll, schaltet man die Leuchtröhre 9 ein. Das von ihr erzeugte Licht durchflutet den Trägerkörper 1 und wird dabei teilweise an der diffus spiegelnden Rückseite 2 ref12ktiert. Die Sammellinsen 8 in dem tieferen Teil der zweistufigen Tastmulden 3 fassen Steuerlichtbüschel 12 zusammen und lenken sie durch die Blendenöffnung der Blenden 5 auf die Empfängerfläche der Fotodioden 4.
Wenn ein Finger 13 des Bedienenden in eine der Tastmulden 3 so weit eingelegt wird, daß er die Fotodiode 4 verdeckt, den Lichtstrom von der Sammellinse 8 zur Fotodiode 4 also unterbricht, so löst das einen Steuerimpuls aus, der über die elektrischen Leitungen 6 und 7 weitergeleitet und in bekannter Weise ausgewertet wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Tastatur mit unbeweglichen Tastschaltern, dadurch gekennzeichnet, daß sie Tastmulden(3) mit Lichtschranken(12) aufweist, deren Unterbrechung in an sich bekannter Weise einen elektrischen Steuerimpuls auslöst.
2. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem vorzugsweise einstückig hergestellten, lichtdurchlässigen Trägerkörper (1) mit Tastmulden (3) und an deren Rand eingebetteten lichtelektrischen Wandlern, z. B. Fotodioden (4), mit vorgeschalteter Blende (5) zwecks Eingrenzung eines Steuerlichtbüschels (1-2) besteht. 3. Tastatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung der Intensität des Steuerlichtbüschels (12) der Trägerkörper (1) an dem der Fotodiode (4) gegenüberliegenden Muldenrand eine Sammellinse (8) trägt oder bildet. 4. Tastatur nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Tastmulden (3) gegenüberliegende Unterfläche (2) des Trägerkörpers (1) lichtstreuend, z. B. diffus spiegelnd ausaebildet ist und der Trägerkörper aus durchsichtigein, vorzugsweise glasklarem Kunststoff besteht. 5. Tastatur nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (1) teils aus diffus lichtdurchlässigem, teils aus klar durchsichtigem Material besteht, wobei er, vorzugsweise nur im Bereich der Tastmulden (3), klar durchsichtig ist. 6. Tastatur nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Oberfläche einschließlich der Tastmulden mit lichtundurchlässigem Belag, Anstrich od. dgl. versehen und nur im Bereich des Aus-und Eintritts des Steuerlichtbüschels (12) und gegebenenfalls eines Muldenkennzeichens, wie Buchstabe, Ziffer usw., lichtdurchlässig gelassen ist. 7. Tastatur nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastmulden (3) zweistufig ausgebildet und die Lichtschranken (12) in die tiefer-, Stufe der Tastmulden (3) gelegt sind, so daß dem Bedienenden zur Blindbetätigung der Tastatur außerhalb des Bereichs der Lichtschranken ein Gefühlskontakt ermöglicht ist. 8. Tastatur nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (1) vorzugsweise randseitig, mit wenigstens einer Lichtquelle (9) zu seiner Durchleuchtung und damit zum gemeinsamen Speisen der Lichtschranken in den Tastmulden versehen ist. 9. Tastatur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Durchleuchten des Trägerkörpers (1) eine Elektrolumineszenzschicht vorgesehen ist, die vorzugsweise auf die den Tastmulden (3) gegenüberliegende Unterfläche (2) des Trägerkörpers (1) aufgebracht ist. 10. Tastatur nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerlichtquelle für die Lichtschranken (12) elektrolumin-.szierende Flecken in den Tastmulden (3) gegenüber den Fotodioden (4) vorgesehen sind.