DE2746286A1

DE2746286A1 - Elektronenrechner

Info

Publication number: DE2746286A1
Application number: DE19772746286
Authority: DE
Inventors: Sadakatsu Hashimoto; Shintaro Hashimoto; Shigeki Komaki; Isamu Washizuka; Nara Yamatokoriyama
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1976-10-15
Filing date: 1977-10-14
Publication date: 1978-04-20
Also published as: JPS5348638A; DE2746286C2; US4158230A

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektronenrechner mit einem Tastenfeld, einem Rechenwerk, einer Versorgungsquelle und einer Digitalanzeige, sowie ein Tastenfeld für einen Elektronenrechner. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf den Aufbau eines Elektronenrechners. Unter dem Ausdruck "Elektronenrechner" ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung irgendein elektronisches Gerät zu verstehen, das Rechenvorgänge entsprechend den über ein Tastenfeld eingegebenen Zahlen und die Rechenfunktion betreffenden Informationen vornehmen kann. Unter dem Ausdruck "Elektronenrechnei·" ist also auch ein mit einer Uhr bzw. einem Zeitmesser kombinierter Rechner, eine elektronische Waage, ein elektronisches Gerät, das den Preis eines ausgewogenen Artikels berechnet und dgl., zu verstehen. Bei der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird jedoch nur von einem Elektronenrechner gesprochen, obwohl die vorliegende Erfindung auch im Zusammenhang mit anderen elektronischen Geräten verwendet werden kann.

Bekanntermassen weisen die Tastenschalter eines Tar.tenfeldes bei einem elektronischen Rechner eine Tastenoberseite bzw. einen Tastenkopf, eine Feder und zwei Tastenkontakte auf, und bei Niederdrücken des Tastenkopfes bzw. der Tastenoberseite werden die Tastenkontakte geschlossen und bewirken einen Schalt Vorgang. Die Tastenköpfe stehen teilweise von einen; Rechnergehäuse ab. In der US-PS 3 699 294 ist weiterhin ein Tastenfeld mit einem elastischen, elektrisch leitenden, elastomeren Bauteil beschrieben, bei dem die jeweiligen Tastenköpfe so angeordnet und angebracht sind, dass sie vom Gehäuse abstehen.

809816/0876

— ο -

Ein Versorgungsschalter bzw. ein Ein- und Ausschalter in Form eines herkömmlichen Schiebeschalters steht auch vom Gehäuse ab. Die herkömmlichen Rechner mit derartig abstehenden Tastenköpfen weisen entsprechend den vorstehenden Tasten auf dem Tastenfeld ein dickeres Profil auf. Diese relativ dicken Rechner weisen den Nachteil auf, dass Schwierigkeiten entstehen, wenn der Rechner in die Hemdbrusttasche gesteckt werden soll. Da die TasiPiköpfe oder Tastenoberseiten vom Gehäuse des Rechner vorstehen, besteht die Gefahr, dass der Ein- und Ausschalter unbeabsichtigt betätigt wird, wenn sich der Rechner in der Tasche eines Bekleidungsstückes befindet. Weiterhin ermüden die für den Ein- und Ausschalter sowie für die Tastenschalter verwendeten Federn im Laufe der Zeit.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen äusserst dünnen Elektronenrechner ohne vorstehende Tastenköpfe oder Tastenoberseiten zu schaffen, und bei dem kein spezieller Ein- und Ausschalter erforderlich ist und eine bestimmte Taste des Tastenfeldes die Funktion des Ein- und Ausschalters übernimmt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch den in Anspruch 1 angegebenen Elektronenrechner gelöst.

Ein Tastenfeld für einen Elektronenrechner, der ebenfalls die gestellte Aufgabe löst, ist in Anspruch 16 angegeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der erfindungsgemässe Elektronenrechner besitzt als Hauptbestandteil ein Tastenfeld, ein Rechenwerk bzw. eine Recheneinheit, eine Versorgungsquelle und eine Digitalanzeige. Diese Hauptbestandteile sind in einem Gehäuse untergebracht. Wenigstens ein Bereich des Gehäuses, der dem Tastenfeld zugeordnet ist, besteht aus einer einzigen, flexiblen, dünnen, flachen Platte, etwa aus Leder oder einem Stoff. Als flexible, flache,

809816/0876

⁷ " 27A6286

dünne Tastenplatte kann vorteilhafterweise Urethanharz auf nicht gewebtem Stoff oder auf gewebtem Stoff, Vinylchlorid auf gewebtem oder nicht gewebtem Stoff, Nylon auf gewebtem oder nicht gewebtem Stoff und dgl. verwendet werden. Mehrere b abgegrenzte Bereiche der flachen, dünnen Platte sind mit vorgegebenen einzelnen Ziffern, Symbolen oder Aufdrucken, die beispielsweise durch einen Druckvorgang aufgebracht sind, versehen und entsprechend den jeweiligen Tastenschaltern. Die flexible, flache, dünne Platte dient als von Hand zu betätigende Tastenköpfe bzw. Tastenoberseiten oder Betatigungsglieder.

Eine dünne Gummiplatte mit elastischen, elektrisch leitenden, elastoraeren, sich in ihrer Lage verschiebenden Kontakten, die den jeweiligen abgegrenzten Bereichen der flachen, dünnen Tastenkopfplatte zugeordnet sind, ist unterhalb der flachen dünnen Tastenkopfplatte angeordnet, Wenn ein bestimmter abgegrenzter Bereich der flachen, dünnen Tastenkopfplatte niedergedrückt wird, kommt der zugehörige elastomere Kontakt in Berührung mit einem auf einer gedruckten Leiterplatte ausgebildeten kammförmigen Kontakt.

Die zuvor angegebenen Materialien weisen gegenüber den herkömmlichen Tastenfeldern folgende Vorteile auf: Die flache, dünne Tastenkopfplatte bleibt auch bei Benutzung des Gerätes über einen langen Zeitraum hinweg sauber, die Symbole und Angaben auf der Oberfläche der flachen, dünnen Tastenkopfplatte sind leicht mit unterschiedlichen Farben aufzudrucken, und die flache, dünne Tastenkopfplatte kann bei der Freigabe leicht und schnell vom Finger des Benutzers getrennt werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann eine bestimmte Taste auf den Tastenfeld als Ein- und Ausschalter für einen elektronischen Rechner dienen. In diesem Falle sollte diese Taste eine Ausnehmung aufweisen, die unterhalb der flachen, dünnen Tastenkopfplatte liegt. Wenn keine der Tasten über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg betätigt werden, schaltet eine Versorgungssteuerung die Versorgungsquelle vom Rechenwerk ab. Wenn kein Ein- und Ausschalter vorhanden ist, ist eine derartige Versorgungs-Abschaltsteuerung erforderlich.

809816/0876

Mit der vorliegenden Erfindung kann also ein Tastenfeld geschaffen werden, bei dem keine Tastenköpfe oder Tastenoberseiten vorstehen, so dass völlig neue Möglichkeiten und Vorteile hinsichtlich tier Di ckenabmeFr.ung und der Handlichkeit von Rechnern ger,ch-i f fen bzw. erzielt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. i(a), 1(b) und i(c) eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Elektronenrechners in perspektivischer Darstellung bzw. von zwei Seiten,

Fig. 2 bis 4 querschnitte durch den in den Fig. i(a), 1(b) und i(c) dargestellten Rechner,

Fig. 5 eine Exi-losionsdarstellung des Rechners,

Fig. 6 bis 10 Schaltungsdiagramme von Spannungsversorgungs-Steuerschaltungen für den in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Rechner, und

!ig. 11(a) und 11(b) eine Teildarstellung in Aufsicht bzw. eine Seitenansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Elektronenrechners.

Fig. 1(a) zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Elektronenrechners, bei dem die zuvor beschriebene, flexible, dünne Tastenplatte 1 auf einem Gehäuse 6 des Rechners befestigt ist. Beispielsweise kann Urethanharz auf nicht gewebten Gewebe bzw. einem Vliesstoff als flache, dünne Tastenoberplatte verwendet werden. Mehreren abgegrenzten Bereichen der flachen, dünnen Tastenoberplatte werden Jeweils einzelne Zahlen, Symbole und Aufdrucke

2, beispielsweise [Ö] , Q] , |j] , [Yj , (Jj , JTj+

IT ~~

usw.,zugeordnet, die den jeweiligen Tastenschalter entsprechen. Die Ausführung der jeweiligen Symbole und Aufdrucke kann mit herkömmlichen Druckverfahren oder einem Stich- bzw. Gravurverfahren vorgenommen werden. Eine Digitalanzeige ⁷>, beispielsweise eine achtziffrige Flüssigkristallanzeige ist zum Anaeigen der Rechenergebnisse vorgesehen, i'ig. 1(b) zeigt die Seitenansicht des Rechners von

809816/0876

der Seite A her, wogegen Fig. i(o) eine Seitenansicht von der Seite B her wiedergibt. Aus den Fig. 1(a), 1(b) und 1(c) geht hervor, dass keinerlei Komponenten oder Teile vom Rechnerkörper oder vom Gehäuse 6 des Rechners vorstehen.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Elektronenrechners entlang der in Fig. 1(a) eingezeichneten Schnittlinie G-C. Es werden Schaltvorgänge ausgeführt, wenn ein bestimmter. auf einer dünnen Gummiplatte 4 ausgebildeten Tastenkontakt 5' in Berührung mit einem kammförmigen Tastenkontakt 5 kommt, der auf einer gedruckten Leiterplatte 7 ausgebildet ist. Diese Tastenkomponenten befinden sich im Gehäuse 6. Wie bereits erwähnt, ist die flexible, flache und dünne 'Tastenoberplatte mit den Symbolen und Ausdrucken 2 über den Tastenkontaktpaaren angeordnet.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Rechner entlang der in Fig. 1(s) eingezeichneten Schnittlinie D-D. Eine Flüssig-Kristallaiizeige ist mit dem Bezugszeichen J und eine Silberbatterie ist mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Der Aufbau der Tastenschalter soll im einzelnen beschrieben werden, Die Gummiplatte 4 besteht beispielsweise aus Silicongummi oder Chloroprengummi und besitzt mehrere Elastomer-Kontaktglieder 5¹? die mit den jeweiligen Tastenkopfbereichen übereins timmen bzw. zu ihnen ausgerichtet sind. Die Elastomer-Kontaktglieder 5' werden durch Zusetzen von Kohleteilchen zur dünnen Gummiplatte 4 gebildet. Ein Abstandsstück 8 hält die dünne Gummiplatte 4 in einem vorgegebenen Abstand von einer gedruckten Leiterplatte 8 beabstandet. Das Abstandsstück 8 kann aus Polyester, Polyäthylen oder Polypropylen bestehen. Ein Rechenwerk 11 ist in Form eines LSI-Halbleiterplättchens bzw. eines Halbleiterplätrchens mit sehr hoher Integrationsdichte ausgebildet. Die anderen elektronischen Bauteile sind mit dem Bezugszeichen 12 versehen. Mehrere kammförmige Tastenkontakte 5 sind auf der gedruckten Leiterplatte ausgebildet und liegen den jeweiligen Elastomer-Kontaktgliedern 5¹ gegenüber. Das sich bewegende Elastomer-Kontaktglied 5' und der kammförmige Tastenkontakt 5 bilden zusammen

809816/0876

einen einzigen Tastenschalter. Da die Tastensymbole oder Tastenaufdrücke 2 - wie zuvor erwähnt - die Funktionen der herkömmlichen vorstehenden Tastenköpfe ersetzen, ist der erfindungsgernässe Rechner wesentlich dünner.

Auf diese Weise wird bei dem erfindungsgemässen Elektronen rechner mit grossem Vorteil die Flexibilität und die ebene Form der dünnen, flexiblen, flachen Platte 1 ausgenützt, die den Rechnerkörper teilweise bedeckt. Einzelheiten des Tastenfeldes gehen noch deutlicher aus dem in Fig. 4 dargestellten, vergrösserten Querschnitt und einer in Fig. 5 dargestellten Explosionsdarstellung hervor.

Die Strom- bzw. Spannungsversorgung sollte in der richtigen Weise gesteuert werden, weil der eine dünnes Profil aufweisende Rechner keinen besonderen Ein- bzw. Ausschalter erfordert. Das heisst, wenn keiner der Tastenköpfe während eines vorgegebenen Zeitraums von Hand bedient wird« unterbricht die Sparinungs-Versorgungssteuerung die Spannungszufuhr zum Rechenwerk. Die Spannungssteuerung verwendet daher einen COIiS-Schaltungsaufbau mit äusserst geringem Stromverbrauch anstelle eines Schalters mit zwei mechanischen Kontakten.

Fig. 6 zeigt eine Schaltungsanordnung der im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendeten Spannungs-Vr-rsorgungssteuerung. Fig. 6 zeigt eine Anzeige 21, das Rechenwerk 22, das Tastenfeld 23? eine Versorgungsquelle, beispielsweise eine oder mehrere Silberbatterien 24- und eine Spannungs-Versorgungssteuerschaltung 25, die P-Kanal- oder N-Kanal-MOS-Feldeffekttransistoren X. bis X.^ umfasst. Die verschiedenen in der Spannungs-Versorgungssteuerschaltung 25 auftretenden Signale sind mit den Bezugszeichen a, b, s, t, K^, K und ^ bezeichnet.

Fig. 7 zeigt eine Schaltungsanordnung für eine Tasteneingabeschaltung mit einem Puffer BF, einem P-Kanal-Transistor X^,

809816/0876

und dem Tastenschalter SW des Tastenfeldes, wie dies zuvor angegeben wurde. Ein Anschluss des Tastenschalters SW wird in der herkömmlichen Weise mit einem Tastenausblend- bzw. -strobesignal beaufschlagt. Wenn die Versorgungsspannung 2^, 24' am Rechenwerk 22 anliegt, weist das Signal t bei einem solchen Schaltungsaufbau eine Spannung -V auf. Weil der p-Kanal-Transistor X^-, zu diesem Zeitpunkt in den leitenden Zustand versetzt wird, liegt am Tasten-Strobe-Signalanschluss die Spannung Null an. Wenn sich der Tastenschalter SW im eingeschalteten Zustand befindet, weist das Ausgangssignal K^ die Spannung Null auf.

Fig. 8 zeigt eine Signalerzeugerstufe zur Bereitstellung eines Versorgungssteuersignals S, das durch eine Zeittaktstufe 26, einen R-S-Flip-Flop 27 und ein ODER-Glied OG erzeugt wird. Ein am ODER-Glied OG anliegendes Eingangssignal wird mit einem Ausgangssignal des Tastenschalters SW verknüpft. Unter diesen Voraussetzungen bleibt die Versorgungsquelle 24·, 24' eingeschaltet und versorgt das Rechenwerk mit Strom. Bei Drücken des Tastenschalters wird der R-S-Flip-Flop 2? und die Zeittaktstufe 26 rückgesetzt. Wenn dies auftritt, weist das Ausgangssignal S des R-S-Flip-Flops 27 die Spannung -V auf.

Wenn keiner der Schalter während eines vorgegebenen Zeitraumes betätigt wird, erzeugt die Zeittaktstufe 26 ein Signal S', das den R-S-Flip-Flop 27 setzt. Das Versorgungssteuersignal S weist dann die Spannung Null auf. Wie im weiteren noch beschrieben werden wird, dient das Versorgungssteuersignal S dazu, die Spannungsversorgung d· s Rechenwerks PP zu unterbrechen. Die Zeittaktstufe 26 kann in herkömmlicher Weise ausgebildet sein und beispielsweise aus einer CR-Verzögerungsstufe und einem Zähler bestehen. Natürlich ist din Zeittaktstufe 26 vorher einstell- bzw. programmierbar.

Fig. 9 zeigt den Zusammenhang zwischen den verschiedenen Signalen s, t, a und b und damit den Zusammenhang zwischen

809816/0876

■ Vd -

den verschiedenen Vorgängen oder Ereignissen, beispielsweise den Zusammenhang zwischen dem Ein- und Ausschalten der Spannungsversorgung für das Rechenwerk 22, dem Setzen der Zeittaktstufe 26 und dem Wiederdrücken des Tastenschalters SW.

Nachfolgend soll die Arbeitsweise der zuvor beschriebenen Spannungsversorgungssteuerung anhand von Fig. 6 erläutert werden.

Angenommen, die Versorgungsquelle 24, 24' versorgt das Rechenwerk 22 mit Strom, und der Tastenschalter wird von Hand betätigt. Wenn keiner der Tastenschalter während eines vorgegebenen Zeitraum? betätigt worden ist, wird das Versorgungssteuersignal S mit der in Fig. 6 dargestellten Signalerzeugungsstufe von -V auf die Spannung Null umgeschaltet. Das Ausgangssignal nimmt daher die Spannung Null an und der n-Kanal-Transistor X** wird in den leitenden Zustand versetzt. Das Ausgangssignal des Transistors X^ wird auf die Spannung -V abgesenkt und versetzt den n-Kanal-Transistor X^p in den nicht leitenden Zustand. Dadurch kann die Versorgungsquelle 24, 24' das Rechenwerk 22 und die Anzeige 21 nicht mehr mit Strom versorgen. Wenn die von der Versorgungsquelle 24, 24' kommende Spannungsversorgung abgeschaltet ist, weist das Signal t die Spannung -V auf, so dass der p-Kanal-Transistors X^- und dann der n-Kanal-Transistor X^ in den leitenden Zustand versetzt werden. Der n-Kanal-Transistor X.ρ wird daher im nicht leitenden Zustand gehalten. Die Versorgungsquelle 24, 24' versorgt das Rechenwerk 22 auch weiterhin nicht mit Strom.

Wenn einer der Tastenschalter unter der Voraussetzung betätigt wird, dass das Rechenwerk 22 keinen Strom zugeführt erhält, wird die in Fig. 7 dargestellte Schaltung in Funktion gesetzt und überträgt das Tastensignal K^an den n-Kanal-Transistor Xq, so dass dieser in den leitenden Zustand versetzt wird. Das Ausgangssignal a des Transistors Xq fällt daher auf die Spannung -V ab und bringt den p-Kanal-Transistors X^_(J

809816/0876

- 1⁷) -

in den leitenden Zustand. Das Ausgangr.signal t des Transistors X^₁Q steigt auf die Spannung iNull an und versetzt den n-Kanal-Transistor X-p seinerseits in den leitenden Zustand. Der Transistor X^,₉, der sich im leitenden Zustand befindet, bewirkt, dass die Versorgungsquelle 24, 24' detr.

Rechenwerk 22 und der Anzeige 21 Strom bereitzustellen beginnt. Da das Versorgungssteuersignal S die Spannung -V aufweist, wenn der Tastenschalter betätigt wird, wird der p-Kanal-Transistors X- in den leitenden Zustand versetzt, so dass das Ausgangssignal b die Spannung Liull aufweist. Das Signal b versetzt den n-Kanal-Transistors X,- in den leitenden Zustand. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der n-Kanal-Transistor X^ im leitenden Zustand und das Signal a weist die Spannung -V auf, weil das Signal t die Spannung Null annimmt, lnfolgedessen bleibt der p-Kanal-Transistos X„p im leitenden Zustand. Oder anders ausgedrückt, die VersorgungsquelLe 24, 24' versorgt das Rechenwerk 22 und die Anzeigeanordnung 21 weiterhin mit Strom.

Wenn keiner der Tastenschalter während eines vorgegebenen Zeitraums niedergedrückt wird, erzeugt die Zeittaktstufe in Fig· 8 - wie zuvor bereits erläutert - das Signal S¹ und unterbricht die Stromversorgung für das Rechenwerk 22.

Auf diese W ise ist es mit der Spannungsversorgungssteuerschaltung 25 erfindungsgemäss ohne mechanische Schalter möglich, die Spannungsversorgung zum Rechenwerk 22 bei Auftreten des durch Tastenbetätigung auftretenden Steuersignals S zu steuern. Da die Spannungsversorgungs-Steuerschaltung aus einem CrK)S-HaIbIeiterplättchen besteht, fliessen im statischen Zustand keine Gleichströme und es wird auch kein Schaltungsvorgang ausgeführt. Daher treten höchstens Leckströme auf, und der in der Spannungsversorgungs-Steuerschaltung auftretende Stromverbrauch ist praktisch vernachlässigbar. Obwohl die Schaltung auch in einer anderen W ise als mit dem CfflS-Halbleiterplättchen ausgebildet sein kann, so ist bei Verwendung von beispielsweise nur p-Kanal-Transistören die

809816/0876

Sf.romnufnahme in der Praxis grosser.

Die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendete Spannungsversorgungssteuerung ermöglicht es, den Tastenschalter auch a.l s Spannungsversorgungsschalter zu verwenden und daher ist es nicht mehr erforderlich, den herkömmlichen Verschiebeschalter für das Ein- und Ausschalten zu verwenden.

Nichtsdestoweniger wird die Versorgung der Recheneinheit mit Strom bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch irgendeinen der Schalter im Tastenfeld vorgenommen. In dieser Hinsicht ist die Schaltungsausführung kompliziert und die Eingabe von eingetasteter Information ist zeitaufwendig, und zwar deshalb, weil ein LSl-Halbleiterplättchen gelöscht und dann mit der eingetastetenlnformation geladen wird. Wenn der Tastenschalter nur während eines äusserst kurzen Zeitraumes betätigt wird, kann das LSI-Halbleiterplättchen die eingetastete Information nicht speichern.

Es ist daher vorgesehen, dass eine Löschtaste auch zur Steuerung bzw. Schaltung der Spannungsversorgung herangezogen wird. Fig. 10 zeigt die Schaltungsanordnung einer Spannungsversorgungs-Steuerschaltung, die bei Niederdrücken der Löschtaste anspricht. Ein Elektronenrechner mit dieser Ausführungsform umfasst in entsprechender Weise ein Tastenfeld J1, ein Rechenwerk 32, eine Spannungsquelle 53, eine Digitalanzeige 54 und eine Spannungsversorgungs-Steuerschaltung 25· Bekanntermassen umfasst das Tastenfeld 31 Zifferntasten, Funktionstasten und eine Löschtaste j[ C | , und die Ausgangssignale werden über die jeweiligen Tasten zum Rechenwerk geführt. Aur.blend- bzw. Strobe-Signale i, j, k und 1 gelangen an ein Verknüpfungsglied 37. Die Strobe-Signale sind von dem Rechenwerk 32 bereitgestellte Impulssignale mit vier unterschiedlichen Phasen. Das Ausgangssignal m des Verknüpfungsglieds 37 wird an einen Rücksetz-Anschluss eines Zählers 38 und einen Rücksetz-Anschluss eines R-S-Flip-Flops 39 gelegt.

809816/0876

Das Ausgangssignal des Zählers 38 gelangt an einen Rücksetz-Anschluss des R-S-Flip-Flops 39· Das Ausgangssignal des R-S-Flip-Flops 39 ist mit dem Bezugszeichen g versehen. Die Versorgungsquelle 33 weist eine positive Spannung a' und eine negative Spannung b' auf. Die positive Spannung a' gelangt an eine positive Versorgungsquelle V_ßD des Rechenwerks 32 und über einen Widerstand R^ an den Ausgang g des Flip-Flops 39- Die negative Spannung b' gelangt über einen Widerstand 52 an eine Leitung für ein von der Löschtaste [C | kommendes Tasteneingabesignal h, sowie zur Drain-Elektrode eines n-Kanal-Transistors 41. Die Source-Elektrode des n-Kanal Transistors 40 ist mit einer negativen Versorgungsquelle V₁,_c, für das Rechenwerk 32 verbunden. Wenn das von der Löschtaste |ü I kommende Tasteneingabe.signal h an einem Inverter 4-1 auftritt, gelangt das Ausgangssignal des Inverters 4-1 und das Ausgangssignal g des Flip-Flops 59 an ein Verknüpfungsglied 42.

Das Ausgangssignal e des Verknüpfungsgliedes 42 gelangt, an einen Flip-Flop 45, der aus einem Inverter 43, einem Widerstand 53 und einem Inverter 44 besteht. Das Ausgangssigna f des Flip-Flops 45 gelangt an die Gate-Elektrode des n-Kanal-Transistors 46, dessen Drain-Elektrode mit der positiven Versorgungsquelle V^ des Rechenwerks 32> und dessen Source-Elektrode mit einem Anschluss verbunden ist, der das Strobe-Signal i für die Löschtaste / Cl führt. Die Inverter 41, 43, 44 und das Verknüpfungsglied 42 stehen mit der negativen Versorgungsquelle V^g am Schaltungspunkt b' in Verbindung und die übrigen Schaltungsteile, also das Verknüpfungsglied 37, der Zähler 38 und der Flip-Flop 39 stehen mit der negativen Versorgungsquelle V_ge am Schaltungspunkt G in Verbindung.

Wenn das Ausgangssignal f des Flip-Flops 45 einen niederen Spannungspegel aufweist, so befindet sich der n-Kanal-Transistor 40 nicht im leitenden Zustand, so dass am Schaltungspunkt G ein hoher Spanijungspegel vorliegt. Der p-Kanal-Tratisistor 46 befindet sich im leitenden Zustand, so dass an seiner Source-Elektrode i der Spannungspegel V^j, oder ein hoher Spannuags-

809816/0876

- 'Ib -

pegel anliegt. Das Tanteneingabesignal π von der Löschtaste jöj , das über den Widerstand 52 an dem positiven Anschluss a' der Versorgungsque.l Ie 3'; anliegt, weist einen niederen Spannungspegel auf.

r Da die Versorgungsspannung V,.r> und die Spannung C, die an den K-S-Flip-Flops 39 gelangt, einen hohen Spannungspegel aufweist, besitzt das Ausgangssignai i des K-S-Flip-Flops niemals einen niederer: Spannungswert und nimmt daher den hohen Spannungswert an, weil der Ausgang g über den Widerstand 51 mit dem Anschluss a' verb-unden ist- Las bedeutet, dass an einem Eingang g des Verknüpfungsglieds 4-2 ein hoher und am anderen Eingang e des Verknüpfungsglieds 42 ebenfalls ein hoher Spannungspegel auftritt. Infolgedessen wird das Ausgangssignal f des Flip-Flops 4-5 auf einem niederen Spannungspegel und der n-Kanal-Transistors 4-0 im leitenden Zustand gehalten.

Es sei nun angenommen, dass die Löschtaste / G j unter diesen Voraussetzungen betätigt wird. Die Leitungen in und h sind miteinander verbunden und an der Leitung h tritt ein hoher Spannungspegel auf. Der Strom fliesst über den Widerstand 52 an den Anschluss b¹ der Versorgungsquelle 33, weil die Source-Klektrode des p-Kanal-Transistors 4-6 einen hohen Spannungspegel besitzt. Daher fällt das Ausgangssignal e des Verknüpfungsglieds 42 auf einen niederen Spannungswert ab, ^and der Flip-Flop 4-5 wird umgeschaltet, so dass dessen Ausgangssignal f einen hohen Spannungswert aufweist. Sobald der n-Kanal-Trnnsistor 40 in den leitenden Zustand umgeschaltet wird, wird der p-Kanal-Transistor 46 in den nicht leitenden Zustand gebracht, so dass das Signal h wieder auf den niederen Spannungswert abfällt.

Das Ausgangssignal m des Verknüpfungsgliedes 37 weist den hohen Spannungswert auf, und der Flip-Flop 39 wird rückgesetzt, so dass das Ausgangssignal g des Flip-Flops 39 einen niederen Spannungspegel erhält. Das Eingangssignal e des Flip-Flops 45 wird auf den niederen Spannungspegel gehal-

809816/0876

ten und am Ausgang f des Flip-Flops 45 tritt ein hoher I'.pntinungspegel auf. Der n-Kanal-Transistor 40 wird in den leitenden Zustand versetzt.

Die Source-Ülektrode (J des n-Kanai-Transiftors 40 weist. einen niederen Spannungspegel auf, und die negative Versorgungsquelle V_ct, des Rechenwerks 32 nimmt dieselbe negative Spannung wie die Versorgungsquelle 32 an, so dass das JiIOc¹-LSI-Halbleiterplöttchen mit seinein Rechenvorgang beginnt. Gleichzeitig beginnt der Zähler 38 auch mit dem Zählen der Impulse. Wenn eine vorgegebene Impulszahl erreicht ist, gibt der Zähler 38 an den Flip-Flop 39 ein Setzsignal ab, so dass das Ausgangssignal g des Flip-Flops 39 auf einen hohen Spannungswert gebracht wird. Da das Signal h bereits einen niederen Spannungswert aufweist, besitzt das Ausgangrsignal e des Verknüpfungsgliedes 42 einen hohen Spannungswert. und das Ausgangssignal f des Flip-Flops 45 weist einen nieder^ Spannungspegel auf. Dann ist die Stromversorgung det Reche: werks 32 abgeschaltet.

Wenn das LSI-Rechenwerk arbeitet, weisen die Tastenausgangssignale i, j, k und 1 normalerweise einen hohen Spannung^ pegel auf. Das Ausgangssignal m des Verknüpfungsgliedes 37 mit niederem Binärwert beeinflusst jedoch den Zähler 38 oder den Flip-Flop 39 nicht. Wenn irgendeine Taste niedergedrückt wird, tritt das Tasten-Strobesignal an der zugehörigen Tastenausgangsleitung auf, so dass das Ausgangssignal m des Verknüpfucgsgliedes 37 in seinem Binärwert umgeschaltet wird und dem Zähler 3-8 und dem Flip-Flop 39 rücksetzt, weil das Ausgangssignal "l auf den hohen Binärwert gebracht wird. Daher wird der Zähler 38 jeweils beim Niederdrücken der Tasten gelöscht.

Auch dann, wenn irgendeine andere Funktionstaste als die Löschtaste [cj niedergedrückt wird, nimmt weder das Eingangssignal h des I verters 41 noch das Ausgangssignal f des Flip-Flops 45 den hohen Binärwert an, da der n-Kanal-Trai.sisto. 40 sich im nicht leitenden Zustand befindet. Der lM-Kanal-Tran-

809816/0876

si st ο ι· 40 kann nicht in den leitenden Zustand versetzt werden. Daher kann bei Niederdrücken irgendeiner Funktionstaste das Anlegen der Versorgungsspannung an das Rechenwerk 32 nicht ausgelöst werden, ttui· wenn die Löschtaste gedrückt wird, c wird die Versorgungsspannung angeschaltet.

Las Steuern der Versorgungsspannung ist deshalb auf die Löschtaste beschrankt, weil die Bedienungsperson bei Benutzung des Rechners zuerst die Löschtaste und dann die Zifferntasten wahlweise betätigen sollte.

Ί0 Lie Versorgungssteuerschaltung kann mit EC-MOS-HaIbleiteiplättcnen, C-hOS-Halbleiterplättchen usw. vorgenommen werden. Bei der Verwendung von C-HOS-IIaIb le it erplättchen ist, wie zuvor bereits erwähnt, die Stromaufnahme vernachlässigbar gering.

-Bei Elektronenrechnern ist eine automatische Löschschaltung zum Loschen der Register, des Flip-Flops usw. bei dem Ein- bzw. Abschalten der Versorgungsquelle erforderlich. Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform bewirkt die zuerst betätigte Löschtaste jedoch die Versorgung des Rechenwerks und der Anzeigeeinrichtung mit der Versorgungsspannung, und gleichzeitig werden die Register und dgl. gelöscht. Daher ist bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform eine solche automatische Löschschaltung nicht erforderlich.

Die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform wurde im Zusammenhang mit nur einer einzigen Löschtaste füj beschrieben. Bei einem mit einem oder mehreren Speichern ausgerüsteten Rechner mit einer Speicher-Löschtaste (CM] kann das Rechenwerk und die Anzeigeeinrichtung dagegen nut an die Versorgungsspannung angeschlossen werden, wenn die Lösch

taste ( C Jund die Speicher-Löschtaste

nacheinander oder

gleichzeitig betätigt werden. Da die Versorgungsspannung in diesem Falle nur eingeschaltet wird, wenn zwei Tasten betätigt

809816/0876

werden, so wird dadurch die Möglichkeit undc die Wahrscheinlichkeit wesentlich verringert, dass die Versorgungsspannung ungewollt eingeschaltet wird, wenn die Löschtasten unbeabsichtigt berührt werden.

Wenn die Löschtaste

in der zuvor beschriebenen Weise

für die Steuerung bzw. das Ansteigen der Versorgungsquelle verwendet wird, ist es ratsam, die Löschtaste jTJ etwas unterhalb der Ebene anzubringen, in der die flexible, dünne Tastenkopfplatte liegt. Fig. 11 (a) zeigt ein Tastenfeld mit der abgesenkten LöschtasteKT in Aufsicht, und Fig. 11(b) zeigt einen Querschnitt entlang der in Fig. 11(a) eingezeichneten Schnittlinie E-E. Da die Löschtaste £c] ein an sich bekannter Berührungsschalter ist, kann ein Anschalten der Versorgungsspannung bei dieser Anordnung auch dann verhindert werden, wenn der Finger der Bedienungsperson ungewollt in Berührung mit der Löschtaste jCf kommt. Wenn der Rechner nach der Benutzung in die Hemdbrusttasche geschoben wird, kann der Kechner nicht unbeabsichtigt eingeschaltet werden.

Uie Erfindung wurde an Hand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben. Lern Fachmann sind jedoch zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.

809816/0876

eerseite

Claims

ΡΑΓιΞΝ Γ/aNWAI V!

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

D-8OOO München 22 D-'ΠίΟϋ HlelcfcIcJ 2 7 A O 2 O D

Triftstraße 4 Sicke» wall 7

428-GER 14. Oktober 1977

SHARP KABUSHIKI KAISHA 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka, Japan

Elektronenrechner

Priorität: 15. Oktober 1976, Japan, Ser.Nr. 124 324/1976

PATENTANSPRÜCHE

Mj Elektronenrechner mit einem Tastenfeld, einem Rechenwerk, einer Versorgungsquelle und einer Digitalanzeige, gekennzeichnet durch ein das Tastenfeld, das Rechenwerk (11), die Versorgungsquelle (10) und die Digitalanzeige (3) aufnehmendes Gehäuse (6), von dem

80981 6/0876

wenigstens ein dem Tastenfeld entsprechender Teil aus einer einzigen flexiblen, flachen, dünnen Platte (1) besteht, mehrere abgegrenzte Bereichen auf der flachen, dünnen Platte (1), die einzelne Symbole oder Aufdrucke (2) entsprechend den Tasten des Tastenfeldes aufweisen, wobei die flexible, flache, dünne Platte (1) als von Hand zu betätigende Tastenoberseiten oder Betätigungsglieder dienen, und mehrere Paare von Tastenkontakten (5> 5¹), die den Jeweiligen, von Hand zu bedienenden flachen Tastenoberseiten oder Betätigungsgliedern zugeordnet sind.
2. Elektronenrechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible, flache, dünne Platte (1) aus Stoff oder Leder hergestellt ist.
3. Elektronenrechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die flexible, flache, dünne Platte (1) aus Urethanhnrz auf nicht gewebten Stoffen hergestellt ist.
4. Elektronenrechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible, flache, dünne Platte (1) aus Vinylchlorid auf nicht gewebtem Stoff besteht.
5· Elektronenrechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible, flache, dünne Platte (1) aus Nylon auf nicht gewebtem Stoff besteht.
6. Elektronenrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, dass die Symbole oder Aufdrucke (2) auf den abgegrenzten Bereichen der flexiblen, flachen, dünnen Platte (1) aufgedruckt sind.
7. Elektronenrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastkontakte (5, 5') mehrere elastische, elektrisch leitende, elastomere, sich bewegende Kontaktglieder (5'), die Jeweils den von Hand zu betätigenden flachen Tastenoberseiten oder Betätigungsgliedern zugeordnet sind, sowie mehrere feste elektrisch leitende Kontaktglieder

809816/0876

(5) umfassen, die den jeweiligen elastischen, elektrischleitenden, elastomeren, sich bewegenden Kontaktgliedern (5¹) zugeordnet sind, und dass die von Hand zu betätigenden Tastenoberseiten oder Betätigungsglieder, die elastischen, elektrisch leitenden, elastomeren, sich bewegenden Kontaktglieder (5¹) und die festen, elektrisch leitenden Kontaktglieder (5) die jeweiligen Tastenschalter des Tastenfeldes ohne vorstehende Tastenoberseiten bilden.
8. Elektronenrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen, elektrisch leitenden, elastomeren, sich bewegenden Kontaktglieder (5¹) auf einer dünnen Gummiplatte (4) ausgebildet sind.
9- Elektronenrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die festen, elektrisch leitenden Kontaktglieder (5) auf einer gedruckten Leiterplatte (7) ausgebildet sind, die das Rechenwerk (11) und die Digitalanzeige (3) trägt.
10. Elektronenrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne Gummiplatte (4) aus Silicongummi besteht.
11. Elektronenrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne Gummiplatte (4) aus Clxkropren-Gummi besteht.
12. Elektronenrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Abstandsschicht (8), die die beweglichen Kontaktglieder (5') in einem vorgegebenen Abstand von den festen, elektrisch leitenden Kontaktgliedern (5) entfernt hält.
13. Elektronenrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Taste des Tastenfeldes, die die Versorgungsquelle an- bzw. abschaltet, unterhalb der Ebene liegt, in der die von Hand zu betätigenden Ta-

809816/0876

stenoberseiten oder Betätigungsglieder für die übrigen Tasten des Tastenfeldes liegen (Fig. 11(a), 1i(b)).
14. Elektronenrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei Wiederdrücken der die Versorgungsquelle (10) anschaltenden Taste die Versorgungsquelle (10) dem Rechenwerk (11) Strom bereitstellt.
15· Elektronenrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 14-, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsquelle (10) vom Rechenwerk (11) abgeschaltet wird, wenn nach Drücken irgendeiner Taste des Tastenfeldes ein vorgegebener Zeitraum verstreicht.
16. Tastenfeld bei einem Elektronenrechner, gekennzeichnet durch ein das Tastenfeld, das Rechenwerk (11), die Versorgungsquelle (10) und die Digitalanzeige (3) aufnehmendes Gehäuse (6), von dem wenigstens ein dem Tastenfeld entsprechender Teil aus einer einzigen flexiblen, flachen, dünnen Platte (1) besteht, mehreren abgegrenzten Bereichen auf der flachen, dünnen Platte (1), die einzelne Symbole oder Aufdrucke (2) entsprechend den Tasten des Tastenfeldes aufweisen, wobei die flexible, flache, dünne Platte (1) als von Hand zu betätigende Tastenoberseiten oder Betätigungsglieder dienen, und mehreren Paaren von Tastenkontakten (5, 5'), die den jeweiligen, von Hand zu bedienenden flachen Tastenoberseiten oder Betätigungsgliedern zugeordnet sind.

809816/0876