DE2949382C2 - Elektrische Vorrichtung mit einer Tastatur und einer Anzeige von Tastensymbolen - Google Patents
Elektrische Vorrichtung mit einer Tastatur und einer Anzeige von TastensymbolenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem elektronischen Kleinrechner, der neben den üblichen arithmetischen Operationen mit verschiedenen
anderen Funktionen, beispielsweise einer Betriebsart für wissenschaftliche Berechnungen ausgestattet
ist können je nach eingestellter Betriebsart unterschiedliche Funktionen durch Drücken einer
einzigen Eingabetaste ausgelöst werden. Die Betriebsart bestimmt sich durch die wahlweise Betätigung eines
Schalters oder einer Taste. Die Namen oder Bezeichnungen der durch eine Taste ausgelösten Funktionen
sind in der Nähe dieser Taste angeordnet, wobei solche Funktionen auf einer Tafel aufgezeichnet sind. Da alle
Bezeichnungen gleichzeitig lesbar sind, wird die Tastatur äußerst unübersichtlich, was eine Beeinträchtigung
der Handhabung bedeutet.
Die US-PS 39 56 745 befaßt sich mit einer Art Tastenfeld, bei dem sich unter einer mit in Spalten und
Reihen angeordneten Fenstern versehenen Platte mehrere Flüssigkeitsanzeigen befinden, wobei die
Zellen dieser Flüssigkeitsanzeigen auf die Fenster ausgerichtet sind. Je nach Erregung einer der Flüssigkeitsanzeigen
werden in den Fenstern unterschiedliche Symbole sichtbar. Je mehr Symbole pro Fenster, d. h.
Taste, gewünscht werden, um so mehr Flüssigkeitsanzeigen sind erforderlich. Die Flüssigkeitsanzeigen sind
zwar durchsichtig, es ist jedoch verständlich, daß die unterste Anzeige weniger deutlich zu erkennen ist, als
die oberste.
Wesentlich ist jedoch, daß durch die Mehrfachanordnung die Vorrichtung eine verhältnismäßig große Dicke
aufweist Die Auswahl der einzelnen Flüssigkeitsanzeigen erfolgt über Funktionsfelder. Die einzelnen Fenster
bzw. Felder stellen keine Tasten dar, bei deren Eindrücken eine Eingabe erfolgt; vielmehr dient zur
Aktivierung eines bestimmten Feldes ein eigener Griffel, der mit dem Fenster in Berührung gebracht
wird.
Aus der Firmendruckschrift der Firma Siemens; Geräte und Bausteine für die Datentechnik, Bedien- und
Anzeigeelemente-System, 4.1976, Nr. D 18/80 26, Seiten 1, 2, 3, 4, 6 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der in
einem Gestell mittels Drucktasten- bzw. Druckschalter-Bausteinen eine Art Tastenfeld mit Anzeige zusammengestellt
werden kann. F Jt jede Taste ist ein mechanisch/
elektrischer Baustein vorgesehen, über den eine bzw. zwei Lampen angesteuert werden können. Im letzteren
Fall sind zwei getrennt ansteuerbare Anzeigefelder vorgesehen. Die bekannte Vorrichtung ist für ortsfeste
Prozeßsteueranlagen oder dergleichen bestimmt, wobei die Anzeige, die über eine Glühlampe oder eine
Lr uchtdiode erfolgen kann, den Zustand der Drucktaste bzw. des Druckschalters angibt.
Die US-PS 34 82 241 offenbart eine Anzeigevorrichtung in Form einer Kathodenstrahlröhre, über deren
Schirm eine mit diskreten Elektroden ausgestattete Schicht angebracht ist Bei Berührung einer bestimmten
Stelle des Schirms werden zwei Elektroden überbrückt, wobei ein Signal entsteht, das für Steuerungszwecke,
etwas Änderung der gerade angezeigten Darstellung verwendet werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Vorrichtung mit einer Tastatur und einer
Anzeige von Tastensymbolen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die bei
möglichst geringer Dicke eine übersichtliche Darstellung von wechselnden Tastensymbolen ermöglicht
Die erfindungsgemäße elektrische Vorrichtung besitzt die Merkmale des kennzeichnenden Teils des
Patentanspruchs 1. t5
Patentschutz wird in Verbindung mit der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angesprochenen
elektrischen Vorrichtung nur für die Gesamtheit der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten
Merkmale beansprucht, nicht jedoch auch für Einzelmerkmale.
Da alle Gruppen von Symbolelektroden in einer einzigen Flüssigkristallanzeige angeordnet sind, ergibt
sich eine äußerst geringe Dicke des Tastenfeldes, wie sie insbesondere bei elektronischen Kleinrechnern verlangt
wird. Trotzdem ergibt sich durch die deutliche Anzeige
von nur jeweils einem Tastensymbol pro Eingabetaste ein eindeutiges und übersichtliches Tastenfeld, dessen
Symbolkonfiguration beim Drücken einer Funktionstaste wechselt.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteranspriichen gekennzeichnet.
Im folgenden werden Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es
zeigt 3ü
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines wissenschaftlichen Rechners als ein Ausführungsbeispiel,
F i g. 2 eine Querschnittsansicht, die den Aufbau der
Eingabetaste in dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel darstellt, «
F i g. 3 ein Blockdiagramm des in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbetspiels,
Fig.4{a) und 4(b) jeweils eine Anordnung der Elektroden einer Flüssigkristallanzeige, die in dem in
F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel Verwendung findet,
Fig.5(a) bis 5(c) Übersichten zum Erläutern des Betriebs des in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels,
F i g. 6 eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Rechners als weiteres Ausführungsbeispiel, 5<
Fig.7 eine auseinandergezogene Darstellung einer Tastatur, wie sie in dem in Fig.6 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet wird,
F i g. 8 eine Querschnittsansicht die den Aufbau einer Taste des in F i g. 6 gezeigten Ausführungsbeispiels
darstellt,
F i g. 9 eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Rechners eines weiteren Ausführungcbeispiels,
Fig. 10 eine auseinandergezogene Darstellung einer
Tastatur, wie sie in dem in F i g. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel verwendet wird,
F i g. 11 eine Querschnittansicht einer Eingabetaste
nach dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 9,
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines wissenschaftlichen Rechners als weiteres Ausführungsbeispiel
und
Fig. 13 ein Schaltungsdiagramm des in Fig. 12
dargestellten Ausführungsbeispiels.
In dem nachstehend erläuterten Ausführungsbeispiel wird als passive Anzeige zum Anzeigen der Symbole für
Funktionen eine Flüssigkristallanzeige verwendet
Der in F i g. 1 dargestellte wissenschaftliche Rechner 1 besitzt einen Ein/Aus-Schaltcr 2, eine Anzeige 3,
Funktionstasten 4i und 42 zum Ändern der Funktions-Betriebsarten und eine Tastatur 5 mit Eingabetasten 43
bis 422, die auf der Frontfläche des Rechners angeordnet
sind Innerhalb des Rechners befindet sich eine Flüssigkristallanzeige 6 zum Anzeigen von Daten und
eine weitere Flüssigkristallanzeige 7 für die Anzeige von Tastensymbolen. Die Flüssigkristallanzeigen 6 und 7
sind entsprechend der Anzeige 3 und der Tastatur 5 angeordnet Die Flüssigkristallanzeige 6 besitzt mehrere
Ziffernstellen mit Segmentelektroden (nicht gezeigt), die ähnlich wie die Ziffer »8« angeordnet sind, um
sowohl eingetastete Daten als auch Rechenergebnisse anzuzeigen. Die Flüssigkristallanzeige 7 besitzt Symbolelektroden zum Anzeigen der Symbole der Eingabetasten. Diese Symbolelektroden sind für die Eingabetasten
4i bis 422 angeordnet Die Eingabetasten 4i bis 422 weisen
sämtlich den in Fig.2 dargestellten Aufbau auf. Wie
man der Darstellung entnimmt, liegt eine Flüssigkristallzelle 7a zwischen zwei Polarisatoren 7b und 7c Eine
durchsichtige Schicht 8 liegt auf der Flüssigkristallanzeige 7. Weiterhin liegt ein Paar durchsichtiger Elektroden
9a und 9b schichtförmig ausgebildet auf dem durchsichtigen Substrat 8. Weiterhin ist auf dem durchsichtigen
Substrat 8 ein durchsichtiger Film 10 aus synthetischem Harz aufgebra :ht. Dieser Film besitzt einen halbkreisähnlich nach außen vorspringenden gekrümmten
Abschnitt 10a Dberhalb der durchsichtigen Elektroden 9a und 96. Dei gekrümmte Abschnitt 10a besitzt einen
durchsichtigen beweglichen Kontakt 11 im Mittelbereich der inneren Oberfläche des gekrümmten Abschnitts 10a. Wird der halbkreisförmige Abschnitt 10a
des Films 10 herabgedrückt, so kommt der bewegliche Kontakt 11 mit dem Elektrodenpaar 9a und 96 in
Berührung, wodurch der Eintastvorgang bewirkt wird. Da sämtliche in dem Tastaturaufbau verwendeten
Elemente durchsichtig ausgebildet sind, können die Symbole der Eingabetasten, die durch die darunter
befindliche Anzeige 7 dargestellt werden, durch die Eingabetasten 4| bis 422 hindurch von außen gesehen
werden.
F i g. 3 zeigt ein Blockdiagramm des oben erläuterten wissenschaftlichen Rechners 1. Man sieht in der
Zeichnung die Flüssigkristallanzeigen 6 und 7 zum Anzeigen von Daten, bzw. von Symbolen der Eingabetasten. Ferner sieht man eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 12. iiine Tastenmatrix 13 treibt ausgewählte
Eingangs-und Ausgangsleitungen der Leitungen 14| bis
14„ und 15| bis 1 Sn, wenn eine der Eingabetasten 4i bis 422
betätigt wird. In F i g. 3 sind die Anzeige 7 für die Tastensymbole und die Tastenmatrix 12 getrennt aus
Gründen der übersichtlicheren Darstellung dargestellt, tatsächlich jedoch liegt die Tastenmatrix 13 auf der
Anzeige 7 auf. Beim Betrieb überträgt die CPU 12 ein Tasten-Abtastsignal über die Eingangsleitungen 14| bis
14„ zu der Tastenmatrix 13. Dies erfolgt unter einer vorgegebenen zeitlichen Steuerung. Hierbei werden,
wenn die Eingabetasten 4i bis 42? betätigt werden, die
entsprechenden Eingangs- und Ausgangsleitungen 14| bis 14„ und 15i bis 15„ erregt, das Tasten-Abtastsignal
wird durch die erregte Ausgangsleitung an die CPU 12 zurückgegeben und dort wird bestimmt, welche der
Tasten der Tastatur betätigt wurde. Die CPU 12 gibt darüber hinaus Treibersignale X, Y und Z über
Leitungen 16a, 166 und 16c an die Anzeige 6 zum Darstellen von Daten. Beim Empfang von Anzeige-Treibersignalen
über die Leitungen 17) sis 17„ treibt die
Anzeige 6 selektiv die in Form der Ziffer »8« angeordneten Segmentelektroden. In iihnlicher Weise s
legt die CPU 12 die Treibersignale X Y und Z über
Leitungen 16a bis 16c an die Anzeige 7, um die Tastensymbole anzuzeigen. Wenn die Anzeige-Treibersignale
A und B über die Leitungen 18 ϊ und 186 unter gegebener zeitlicher Steuerung an die Anzeige 7
gegeben werden, so aktiviert dies: selektiv die Elektroden, um ein gegebenes Tastensymbol anzuzeigen.
Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die F i g. 4{a)
und 4(b) eine Anordnung von Elektrode ι in der Anzeige is
7 für die Darstellung von Tastensymbolen, sowie der Vorgang zum Betreiben der Anzeige erläutert werden.
In der Darstellung bildet ein Paar von Elektrodensubstraten die Flüssigkristallzelle 7a, wobei das obere
Elektrodensubstrat 196 in Fig.4(a) ind das untere :o
Elektrodensubstat 196 in Fig.4(b) dargestellt ist Das
obere Elektrodensubstrat 19a weist Elektroden auf, deren Gestalt entsprechend den Tasiensymbolen an
Stellen ausgebildet ist, die den Funktioi stasten 4| bis 42
entsprechen. Wie man der Zeichnung entnimmt, ;s besitzen die Elektroden 20a und 206 eine Ausbildung
entsprechend den Bezeichnungen »Fi« und »fi« der
Tasten, die zum Ändern der Betriebsarten dienen. Die genannten Bezeichnungen werden an den Stellen der
Funktionstasten 4t und 4] angezeigt Die Elektroden 21
sind als Tastensymbole für arithmetische Operationen ausgebildet und in den Mittelbereichen der Positionen
der Eingabetasten 43 bis 422 angeordnet Die Elektroden
22 bilden Tastensymbole für eine erste Funktionsgruppe und sind auf der oberen rechten Seite an der Stelle der
Eingabetasten angeordnet Die Elektroden 23 besitzen die Gestalt von Tastensymbolen für eine zweite
Funktionsgruppe. Diese Elektroden sind in der oberen linken Seite angeordnet Von den genannten Elektroden
sind die Elektroden 22 an die Leitung 16a, die Elektroden 21 an die Leitung 160 und die Elektroden 23
an die Leitung 16c angeschlossen. Auf dem unteren Elektrodensubstrat 196 ist eine Elektrode 24 in Gestalt
einer Abdeckung für die Elektroden 20# und 206, die auf dem oberen Elektrodensubstrat 19a ausgebildet sind, as
entsprechend diesen letztgenannten Elektroden angeordnet In ähnlicher Weise ist eine Elektrode 25
vorgesehen, die derart gestaltet ist daß sie die auf dem unteren Elektrodensubstrat 196 angeordneten Elektroden
21 bis 23 abdeckt Die Elektrode 24 ist an eine Leitung 186, die Elektrode 25 an eine Leitung 18a
angeschlossen. Die CPU 12 gibt Treibersignale X, Yund
Z an die Elektroden 20s und 206 auf dem oberen Elektrodensubstrat 19a sowie an die E ektroden 21, 22
und 23, und zwar über die Leitungen 16a und 16c Wenn nun das Anzeige-Treibersignal B von der CPU12 über
die Leitung 186 an die Elektrode 24 mit derselben zeitlichen Steuerung angelegt wird, wie- das Treibersignal
X, so werden die Tastenbezeichnungen »Fi« und
»F2« für den Betriebsartwechsel in den Positionen der Eingabetasten 4i . und 42 in zeitlicher Aufteilung
dargestellt Wenn die CPU 12 das Anzeige-Treibersignal A über die Leitung 18a an die Elektrode 25 mit der
gleichen zeitlichen Steuerung wie die Treibersignale X, Voder Z legt so wird das entsprechende Tastensymbol
in zeitlich unterteilter Weise an den Positionen der Eingabetasten 43 bis 422 dargestellt
In Fig.4(a) dienen die durch ausgezogene Linien eingerahmten Zahlen und Symbole für die Symbole oder Bezeichnungen von Eingabetasten lediglich zur Veranschaulichung. Tatsächlich ist jedes Tastensymbol verdrahtet. Die in F i g. 4(b) dargestellte Konfiguration sieht man, wenn man durch das Elektrodensubstrat 19a von oben schaut Die Elektroden sind auf der unteren Seite des Elektrodensubstrats 19a ausgebildet Zusätzlich sind die Elektroden in F i g. 4{b) so geformt daß ein Übersprechen zwischen ihnen und den Verdrahtungen auf dem oberen Elektrodensubstrat 19a verhindert wird. Die Arbeitsweise der in der oben erläuterten Weise aufgebauten Tastatur soll im folgenden unter Bezugnahme auf die F i g. 5(a) bis 5(c) beschrieben werden. Wenn sich der Ein/Aus-Schalter 2 in der Stellung AUS befindet, ist in dem wissenschaftlichen Rechner 1 keine der Tastenbezeichnungen an den Stellen der Eingabetasten 4j bis 4j2 dargestellt Wird der Schalter 2 in die Stellung EIN gebracht, so legt die CPU 12 die Treibersignale X, Y und Z über die Leitungen 16a bis 16c an die Anzeige 7, was eine Anzeige der Tastensymbole bewirkt Die Treibersignale werden nach dem Einschalten des Rechners konstant an die Anzeigeeinheit angelegt Weiterhin wird das Anzeigesignal A unter derselben zeitlichen Steuerung wie das Treibersignal Y über die Leitungen 18a und 166 gelegt Das Anzeige-Treibersignal B wird in derselben zeitlichen Steuerung wie das Treibersignal X angelegt Die Tastensymbole für die arithmetisc len Operationen werden an den Stellen der Eingabetasten 4i bis 422 dargestellt, wie man aus Fig.5(a) ersieht Speziell wird die Anzeige dadurch bewirkt daß die Elektroden 20a und 206 und die Elektroden 24 und 21 etc. selektiv durch die CPU 12 erregt werden, wie es in den F i g. 4(a) und 4(b) angedeutet ist In diesem Fall (einschließlich den Fällen gemäß F i g. 5{a) und 5(c)) führt die CPU 12 die Steuerung derart durch, daß die Eingabetasten 4i bis 422 eine Funktion haben, wie es durch die Tastensymbole angegeben ist Wird die Funktionstaste »Fi« betätigt, so wird ein Tasten-Abtastsignal von der Tastenmatrix 13 über eine der Ausgangsleitungen 15| bis 15„ an die CPU 12 übertragen. Nach Erhalt des Tasten-Abtastsignals stellt die CPU 12 die mittels der Eingabetaste 4 vorgenommene Tastenbetätigung fest und die C1PU überträgt die Anzeige-Treibersignale A und B mit derselben zeitlichen Steuerung, wie das Treibersignal Xi über die Leitungen 18a und 186 zur Anzeige 7. Als Folge hiervon werden die Tastensymbole der ersten Funktionsgruppe an den Stellen 4i bis 422 dargestellt wie man aus Fig.5(b) ersieht Anders ausgedrückt: die Anzeige erfolgt dadurch, daß die Elektroden 20a, 206,24 und 22, die in den F i g. 4{a) und 4(b) gezeigt sind, durch die CPU 12 selektiv erregt werden. Wird die mit »F2« bezeichnete Funktionstaste betätigt so ist der darauf folgende Vorgang ähnlich wie oben erläutert Durch eine solche Operation legt die CPU 12 das Anzeige-Treibersignal A zur Zeit des Treibersignals Z und das Treibersignal B mit der zeitlichen Steuerung des Treibersignals X über die Leitungen 18a und 186 an die Flüssigkristallanzeige 7. Als Folge hiervon werden die Tastensymbole der zweiten Funktionsgruppe an den Stellen der Eingabetasten 4i bis 422 dargestellt wie in F i g. 5(c) gezeigt Das heißt die Anzeige wird dadurch bewirkt daß durch die CPU 12 die Elektroden 20a, 206, 24, 23 ... und 25 selektiv getrieben werden. Wenn nun die Funktionstasten 4i und 4i für den Betriebsartwechsel 4 betätigt wurden, um die Symbole der Tasten für die beiden Funktionsgruppen anzuzeigen, und wenn dann eine Taste zum Einleiten der gewünschten Funktion
In Fig.4(a) dienen die durch ausgezogene Linien eingerahmten Zahlen und Symbole für die Symbole oder Bezeichnungen von Eingabetasten lediglich zur Veranschaulichung. Tatsächlich ist jedes Tastensymbol verdrahtet. Die in F i g. 4(b) dargestellte Konfiguration sieht man, wenn man durch das Elektrodensubstrat 19a von oben schaut Die Elektroden sind auf der unteren Seite des Elektrodensubstrats 19a ausgebildet Zusätzlich sind die Elektroden in F i g. 4{b) so geformt daß ein Übersprechen zwischen ihnen und den Verdrahtungen auf dem oberen Elektrodensubstrat 19a verhindert wird. Die Arbeitsweise der in der oben erläuterten Weise aufgebauten Tastatur soll im folgenden unter Bezugnahme auf die F i g. 5(a) bis 5(c) beschrieben werden. Wenn sich der Ein/Aus-Schalter 2 in der Stellung AUS befindet, ist in dem wissenschaftlichen Rechner 1 keine der Tastenbezeichnungen an den Stellen der Eingabetasten 4j bis 4j2 dargestellt Wird der Schalter 2 in die Stellung EIN gebracht, so legt die CPU 12 die Treibersignale X, Y und Z über die Leitungen 16a bis 16c an die Anzeige 7, was eine Anzeige der Tastensymbole bewirkt Die Treibersignale werden nach dem Einschalten des Rechners konstant an die Anzeigeeinheit angelegt Weiterhin wird das Anzeigesignal A unter derselben zeitlichen Steuerung wie das Treibersignal Y über die Leitungen 18a und 166 gelegt Das Anzeige-Treibersignal B wird in derselben zeitlichen Steuerung wie das Treibersignal X angelegt Die Tastensymbole für die arithmetisc len Operationen werden an den Stellen der Eingabetasten 4i bis 422 dargestellt, wie man aus Fig.5(a) ersieht Speziell wird die Anzeige dadurch bewirkt daß die Elektroden 20a und 206 und die Elektroden 24 und 21 etc. selektiv durch die CPU 12 erregt werden, wie es in den F i g. 4(a) und 4(b) angedeutet ist In diesem Fall (einschließlich den Fällen gemäß F i g. 5{a) und 5(c)) führt die CPU 12 die Steuerung derart durch, daß die Eingabetasten 4i bis 422 eine Funktion haben, wie es durch die Tastensymbole angegeben ist Wird die Funktionstaste »Fi« betätigt, so wird ein Tasten-Abtastsignal von der Tastenmatrix 13 über eine der Ausgangsleitungen 15| bis 15„ an die CPU 12 übertragen. Nach Erhalt des Tasten-Abtastsignals stellt die CPU 12 die mittels der Eingabetaste 4 vorgenommene Tastenbetätigung fest und die C1PU überträgt die Anzeige-Treibersignale A und B mit derselben zeitlichen Steuerung, wie das Treibersignal Xi über die Leitungen 18a und 186 zur Anzeige 7. Als Folge hiervon werden die Tastensymbole der ersten Funktionsgruppe an den Stellen 4i bis 422 dargestellt wie man aus Fig.5(b) ersieht Anders ausgedrückt: die Anzeige erfolgt dadurch, daß die Elektroden 20a, 206,24 und 22, die in den F i g. 4{a) und 4(b) gezeigt sind, durch die CPU 12 selektiv erregt werden. Wird die mit »F2« bezeichnete Funktionstaste betätigt so ist der darauf folgende Vorgang ähnlich wie oben erläutert Durch eine solche Operation legt die CPU 12 das Anzeige-Treibersignal A zur Zeit des Treibersignals Z und das Treibersignal B mit der zeitlichen Steuerung des Treibersignals X über die Leitungen 18a und 186 an die Flüssigkristallanzeige 7. Als Folge hiervon werden die Tastensymbole der zweiten Funktionsgruppe an den Stellen der Eingabetasten 4i bis 422 dargestellt wie in F i g. 5(c) gezeigt Das heißt die Anzeige wird dadurch bewirkt daß durch die CPU 12 die Elektroden 20a, 206, 24, 23 ... und 25 selektiv getrieben werden. Wenn nun die Funktionstasten 4i und 4i für den Betriebsartwechsel 4 betätigt wurden, um die Symbole der Tasten für die beiden Funktionsgruppen anzuzeigen, und wenn dann eine Taste zum Einleiten der gewünschten Funktion
gedrückt wurde, so kehrt die Anzeige in die Anzeigebetriebsart für die Tastensymbole für die
arithmetische Operation zurück, wie in F i g. 5(a) gezeigt ist. Dies geschieht durch einen Vorgang, der den oben
erläuterten Vorgängen gleicht.
Wie vorstehend erläutert wurde, wird bei dem wissenschaftlichen Rechner, wenn sich der Schalter 2 in
der Stellung AUS befindet, keine der Tastensymbole der Eingabetasten 4i bis 422 angezeigt Wird der Schalter 2 in
die Stellung EIN gebracht, so werden die Betriebsartwechsel-Tastensymbole und die Tastensymbole für die
arithmetische Operation an den Stellen der Eingabetasten 4i bis 422 zur Anzeige gebracht Wenn weiterhin die
Betriebsartwechsel Funktionstasten 4i bzw. 42 betätigt
werden, werden die Tastensymbole für die Funktionsgruppen an den Stellen der übrigen Eingabetasten 4s bis
422 dargestellt Wenn die Tastatur bei einem mit einer
Anzahl von Operationsfunktionen ausgestatteten wissenschaftlichen Rechner verwendet wird, werden auf
diese Weise lediglich die Tastensymbole der gewünschten Operationsfunktionen an den entsprechenden
Eingabetastenstellen angezeigt, so daß eine Bedienungsperson die Symbole einfach und sicher erkennen
kann, d. h, die Bedienungsfreundlichkeit des Geräts wird erhöht
Der in F i g. 2 gezeigte Aufbau der Tasten mit einem durchsichtigen Substrat den durchsichtigen Elektroden
und dem durchsichtigen synthetischen Harz mit der halbkreisförmigen Ausbuchtung kann noch modifiziert
werden, wenn die Tastensymbole durch die entsprechenden Eingabetasten von außen klar zu sehen sind.
Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel wird eine Anordnung verwendet bei der durch die
Fiüssigkristallanzeigeeinheit dargestellten Tastensymbole durch die Eingabetasten gesehen werden können.
Die Tastenbezeichnungen können auch in der Nähe der entsprechenden Tasten auf der Tastatur angezeigt
werden. In diesem Fall ist es nicht notwendig, durchsichtige Elemente für die Eingabetasten zu
verwenden, sondern es ist nur notwendig, Fenster vorzusehen, durch die die Symbole der Eingabetasten
gesehen werden können, wobei die Fenster in der Nähe der entsprechenden Eingabetasten angeordnet sind.
Die in dem obigen Ausführungsbeispiel für die Anzeige von Tastensymbole verwendete Flüssigkristallanzeige kann ersetzt werden durch eine andere
günstige Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise eine elektronische Anzeige.
Die Anwendung der Tastatur (im obigen Ausführungsbeispiel wurde die Tastatur bei einem wissenschaftlichen Rechner verwendet) kann bei irgendeinem
elektronischen Gerät erfolgen, welcher mit Eingabetasten ausgestattet ist, deren Symbole durch eine passive
Anzeige dargestellt werden.
Die nachstehende Erläuterung bezieht sich insbesondere auf den Aufbau der Tastatur des Ausführungsbeispiels. In Fig.6 werden zur Erläuterung für mit in den
übrigen Zeichnungen dargestellte gleiche oder ähnliche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet Der elektronische Rechner 1 gemäß F i g. 6 besitzt einen Anzeigeabschnitt 3, mit dem Anzeigedaten mittels einer Flüssigkristallanzeige dargestellt werden. Es ist eine große
rechteckige Öffnung 26 vorgesehen, deren Größe so gewählt ist daß fast die gesamte Oberfläche der
Tastatur 4 davon eingenommen wird. Weiterhin sind ein Ein/Aus-Schalter 2 und mehrere Eingabetasten 4a
vorgesehen. Wie man F i g. 7 entnimmt, sind die Anzeige
und die rechteckige Öffnung an einer Stelle auf der
Oberseite des Rechners vorgesehen. Der Aufbau der
Flüssigkristallanzeige 7 umfaßt ein Paar von Elektrodensubstraten, die derart angeordnet sind, daß vorgegebene Tastensymbole in der Nähe der Eingabetasten 4a
angezeigt werden. Weiterhin umfaßt die Einheit 7 eine Flüssigkristallteileinheit mit einer Flüssigkristallzelle 7a,
welche zwischen einem oberen und unteren Polarisator Tb und Tc abgedichtet Flüssigkristallmaterial enthält Je
ein Paar durchsichtiger Elektroden 9a und 9b ist in Form ίο fester Kontakte an den Stellen der oberen Oberfläche
der Flüssigkristallzelle 7a entsprechend den Eingabetasten 4a ausgebildet. Diese Paare von durchsichtigen
Elektroden 9a und 9b sind derart verdrahtet daß sie in ihrer Gesamtheit eine Matrix bilden. Kreisförmige
Öffnungen 27 innerhalb der Matrix sind in den oberen Polarisator Tb ausgebildet damit nur die entsprechenden Paare der durchsichtigen Elektroden 9a und 9b
durch die Öffnungen ragen. Ein durchsichtiges synthetisches Harz 10 (das schachtförmig auf dem oberen
Polarisator Tb aufgetragen ist) besitzt halbkreisförmig ausgebuchtete Teile 10a entsprechend der Anordnung
der Elektrodenpaare 9a und 9b. Jeder halbkreisförmige Teil 10a ist nach außen über das entsprechende
Elektrodenpaar 9a und 9b ausgebeult Die Tastatur 5 ist dadurch gebildet, daß für die Anzeige der Tastenbezeichnungen das durchsichtige synthetische Harz 10
schachtförmig auf der Flüssigkristallanzeigeeinheit 7 aufgebracht ist Eine Eingabetaste 4a ist im Querschnitt
in Fig.8 dargestellt Wie man aus der Zeichnung entnimmt umfaßt die Eingabetaste 4a ein Paar
durchsichtige Elektroden 9a und 9b, die in das Fenster 27 des oberen Polarisators Tb der Flüssigkristallzelle 7a
ragen, fernerhin einen halbkreisförmigen, ausgebeulten Abschnitt 10a des durchsichtigen synthetischen Harzes
10, sowie die beweglichen Kontakte, die jeweils in der Mitte der Innenfläche des halbkreisförmigen Abschnitts
10a ausgebildet sind. Beim Betrieb wird der kreissegmentförmige Abschnitt 10a herabgedrückt so daß eine
Kontaktgabe mit den festen Kontakten 9a und 9b erfolgt wodurch das Eintasten bewirkt wird.
Durch Loslassen der auf den halbkreisförmigen Abschnitt 10a einwirkenden Druckkraft wird dieser
Abschnitt elastisch in seine ursprüngliche Form zurückgebrach.
4:5 In dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel ist das
Paar der durchsichtigen Elektroden direkt auf der FIQssigkristallzclle 7a ausgebildet Eine Abwandlung ist
hier möglich, indem die durchsichtigen Elektroden zwischen der '7lüssigkristallzelle 7a und dem oberen
so Polarisator Tb mit dem durchsichtigen synthetischen Harzfilm ausgebildet werden.
Was die Anordnung und den Aufbau des Elektrodenpaares 9a und 9ύ angeht, so ist hier keine Beschränkung
auf die oben erläuterten Beispiele gegeben, vorausgesetzt daß die Elektroden elektrisch leitend miteinander
verbunden werden, wenn der halbkreisförmige Abschnitt 10a heruntergedrückt wird, um den beweglichen
Kontakt mit den Elektroden 9a und 9b in Eingriff zu bringen. Es ist fernerhin ersichtlich, daß die Gestalt des
Fensters 27, das in dem oberen Polarisator Tb ausgebildet ist, nicht auf das dargestellte Beispiel
beschränkt ist Dies gilt auch für die Ausbildung des halbkreisförmigen Abschnitts 10a des Films 10.
Die rechteckige Ausnehmung 26 in dem obigen Ausführungsbeispiel erstreckt sich in Längsrichtung fast
über die gesamte Oberfläche des Tastaturabschnitts 5.
Alternativ hienoi könnte eine Anordnung von Ausnehmungen oder Lächern in der Oberfläche des Rechners 1
vorgesehen sein, bei der jede Ausnehmung derart geformt ist, daß lediglich der halbkreisförmige Abschnitt
10a freiliegt. Weiterhin könnten zum Darstellen der Tastensymbole an den betreffenden Stellen
durchsichtige Elemente oder Löcher verwendet werden.
In einer modifizierten Aufbauform kann der obere Polarisator durchgehende Offnungen aufweisen, so daß
lediglich die durch die öffnungen ragenden Elektroden schichtförmig auf der Flüssigkristallzelle ausgebildet
sind, wobei die durchsichtigen Elektroden auf der Zelle als feste Elektroden vorhanden sind. Im Betrieb wird
lediglich ein Finger auf die freiliegenden, durchsichtigen Elektroden gelegt, um den Eintastvorgang zu bewirken.
Das heißt, bei einer solchen modifizierten Ausführungsform handelt es sich um eine sogenannte Berühr- oder
Sensortaste. Es besteht lediglich die Notwendigkeit, daß die Tastatur derart aufgebaut ist, daß im wesentlichen
eine Flüssigkristallanzeige verwendet wird, wobei die Flüssigkristallzellen mit durchsichtigen Elektroden als
feste Elektroden ausgestattet ist und der obere Polarisator mit durchgehenden öffnungen versehen ist,
um die durchsichtigen Elektroden freizulegen.
Im folgenden soll ein weiteres Ausführungsbeispiel des Tastaturaufbaus erläutert werden. Bei der Beschreibung
dieses Ausführungsbeispiels werden den bereits erläuterten Elementen entsprechende Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
Wie man in F i g. 9 sieht, ist in der ob :ren Fläche des
elektronischen Rechners 1 eine relativ jroße quadratische Ausnehmung 26 vorgesehen, durch die die Tastatur
5 freiliegt Die Tastatur 5 weist eir.e Anzahl von Eingabetasten 4b zum Eingeben von Daten auf. Neben
den Tasten Ab werden verschiedene Symbole, beispielsweise Zahlen für Tastenbezeichnungen der Eingabetasten
4b für arithmetische Operationen durch eine Flüssigkristallanzeige zur Anzeige gebracht Fig. 10
zeigt den Aufbau der Tastatur 5. Die Flüssigkristallanzeige 7 zum Anzeigen der Tastensybole umfaßt ein
Flüssigkristallmaterial, welches abgedichtet zwischen einem Elektrodenpaar eingefaßt ist. Die Elektroden sind
so angeordnet, daß das Tastensymbol dargestellt wird, wobei ein unterer und ein oberer Polarisator das durch
die Elektroden abgedichtet gehaltene Flüssigkristallmaterial zwischen sich einschließen. Eine erste durchsichtige
Isolierlage 28 ist mit paarweise angeordneten durchsichtigen Elektroden 9a und 9b auf ihrer
Oberfläche ausgestattet, wobei diese Elektroden Festkontakte bilden. Die Anordnung der paarweise
angeordneten durchsichtigen Elektroden entspricht der Anordnung der Eingabetasten 4b. Die paarweisen
Elektroden 9a und 9b sind in Form einer Matrix verdrahtet. Die Tastatur 5 ist derart ausgebildet, daß die
erste durchsichtige isolierlage 28 auf der Flüssigkrista!
lanzeige 7 schachtförmig angeordnet ist, und daß eine
zweite durchsichtige Isolierlage 30 weiterhin auf der Oberseite der ersten Isolierlage 28 aufgebracht ist
wobei die Isolierlage 30 kreisförmige Tastenfenster 29 aufweist von denen jedes derart ausgebildet ist daß die
paarweisen durchsichtigen Elektroden 9a und 9b durch die Fenster ragen. Bei diesem Aufbau ergibt sich ein
Querschnitt für jede Eingabetaste 46, wie er in F i g. 11
dargestellt ist Das Paar der durchsichtigen Elektroden 9a und 9b auf der ersten durchsichtigen Isolierlage 28
ragt in das Tastenfenster 29 der zweiten durchsichtigen Isolierlage 30 hinein. Da die Tastatur 5 aus durchsichtigen
Elementen aufgebaut ist können die darunter angeordneten Tastensymbole, die durch die Flüssigkristallanzeigeeinheit
7 dargestellt werden, von außen gesehen werden. Beim Betätigen der Eingabetasten 4b
der Tastatur 5 wird ein Finger oder ein leitendes Element mit dem durchsichtigen Elektrodenpaar 9a, 9b
das durch die Fenster 29 der zweiten Isolierlage 30 ragt
s in Kontakt gebracht
Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel ist die zweite durchsichtige Isolierlage 30 auf der ersten
Isolierlage 28 schichtförmig aufgebracht Als modifizierte Ausführungsform hierzu können die verbleibenden
ίο Abschnitte der ersten durchsichtigen Isolierlage 28 mit
Ausnahme der durchsichtigen Elektroden 9a und 9b direkt mit Isoliermaterial beschichtet werden, beispielsweise
mit einem Isolieranstrich. Es besteht lediglich die Notwendigkeit, daß die Bereiche der durchsichtigen
Elektroden 9a und 9b der ersten durchsichtigen Isolierlage 28 freiliegen und der übrige Teil der Lage 28
durch eine Isolierschicht gebildet wird.
Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel wird ein durchsichtiges Elektrodenpaar verwendet welches
auf der ersten durchsichtigen Isolierlage 28 ausgebildet ist Es kann jedoch statt dessen auch eine einzelne
durchsichtige Elektrode verwendet werden, wobei zum Eintasten ein Finger mit der einzelnen Elektrode in
Berührung gebracht wird.
Die rechteckige Ausnehmung 26, die in dem obigen Ausführungsbeispiel so groß ist daß sie fast die gesamte
Oberfläche der Tastatur 5 freigibt kann durch eine Anordnung von in der Oberfläch.; des Rechners
ausgebildeten öffnungen ersetzt werden, wobei die
ίο öffnungen nur an solchen Stellen vorgesehen sind, an
denen die Eingabetasten 4b angeordnet sind, und wobei durchsichtige Bereiche vorgesehen sind, durch die die
Tastensymbole sichtbar sind. Die Gestalt der Tastenfenster 29, die in der zweiten durchsichtigen Isolierlage 30
ausgebildet sind, ist nicht auf die gezeigte kreisförmige Ausbildung beschränkt Das Fenster 29 kann auch
irgendeine andere Gestalt haben, solange es ermöglicht daß die durchsichtigen Elektroden als feste Kontakte
durch das Fenster ragen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel betrifft einen wissenschaftlichen Rechner. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der verwendeten passiven
Anzeige um eine Flüssigkristallanzeige. Gleiche oder ähnliche Teile wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
sind mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen.
Der in F i g. 12 dargestellte wissenschaftliche Rechner
1 besitzt Ein/Aus-Schalter 2a und 2b, eine Alizeige 3 und eine Tastatur 5 mit Eingabetasten 4, bis 422, die auf der
vorderen Oberfläche des Rechners angeordnet sind. Innerhalb des Rechners 1 ist eine Flüssigkristallanzeige
31 vorgesehen, die groß genug ist um fast die gesamte Oberfläche des Rechners abzudecken. Gegenüber der
genannten Flüssigkristallanzeige sind mehrere Stellen mit Segmentelektroden in Form der Zahl »8«
angeordnet, um eingetastete Daten sowie Rechenergebnisse zur Anzeige zu hringen. Die Flüssigkristallanzeige
7 besitzt Elektroden, die derart ausgebildet sind, daß die Bezeichnungen der Eingabetasten dargestellt werden,
und zwar jeweils an der den Eingabetasten 4\ bis 422
gegenüberliegenden Stelle. Die Eingabetasten 4i bis 422,
die sämtlich durchsichtig ausgebildet sind, sind auf der Oberfläche der Kristallanzeigeeinheit 31 angeordnet
wie es bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen triäutert wurde. Daher können die Bezeichnungen der
Eingabetasten, die durch die darunter angeordnete Anzeige 7 dargestellt werden, durch die Eingabetasten
4i bis 422 von außen gesehen werden. Die Zeichen »Ein«
und »Aus« (ON, bzw. OFF) sind an den Stellen der Ein/Aus-Schalter 2a und 2b aufgedruckt, und sind durch
die Schalter 2a und 2b von außen sichtbar.
Fig. 13 zeigt ein Blockdiagramm des hier betrachteten wissenschaftlichen Rechners 1. Wie man aus F i g. 13
ersieht, werden die Bezeichnungen der Tasten 4| bis 422
und Ausgabedaten wie z. B. eingetastete Daten und Rechenergebnisse mittels einer einzigen Flüssigkristal-
lanzeige 31 zur Anzeige gebracht Im betrachteten Ausführungsbeispiel hat die Flüssigkristallanzeige, die
zur Darstellung der Tastensymbole und der Daten dient, eine hinreichende Größe, um fast die gesamte Fläche
der oberen Oberfläche abzudecken. Benötigt wird für die Anzeige jedoch lediglich eine einzelne Flüssigkristallanordnung mit einer Größe, die die Anzeige zum
Anzeigen der Daten und die Tastatur umfaßt.
Claims (6)
1. Elektrische Vorrichtung mit einer Tastatur, die
mehrere Eingabetasten und zumindest eine für eine Betriebsartwahl dienende Funktionstaste besitzt und
bei der mittels unter de? Tastatur angeordneten Flüssigkristallanzeigevorrichtungen je nach Betätigung einer Funktionstaste unterschiedliche Tasten-
Symbole für die Eingabetasten angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige
Flüssigkristallanzeige (7) zumindest zwei unterschiedlich angeordnete Gruppen von Symbolelektroden (21, 22, 23) umfaßt und daß beim Betätigen
einer Funktionstaste (4t, 42) eine andere Gruppe von
Symbolelektroden zur Darstellung der jeweiligen den Eingabetasten zuordenbaren Tastensymbole
ei regt wird
2. Elektrische Vorrichtung na>:h Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Funktionstasten (4i, 42) vorgesehen und jeweils drei Tastensymbole
jeder Eingabetaste (4s bis 4j2) zuordenbar sind
3. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastatur (S) einen
ElN'/AUS-Schalter (2) zum Anlegen von Spannung
an die elektrische Vorrichtung besitzt, bei dessen Einschalten eine Gruppe der Symbolelektroden bei
nicht gedrückten Funktionstasten erregt wird.
4. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Drücken
einer Funktionstaste (4|, 4j) und nach erfolgtem
Drücken einer Eingabetaste (43 bis 422) die Erregung
von Symbolelektroden (21) auf diejenige Gruppe von Symbolelektroden (21) wechselt, die bei «
eingeschalteter elektrischer Vorrichtung und nicht gedrückten Funktionstaste» (4i, 42) wirksam ist
5. Elektrische Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flüssigkristall-Anzeige (7) aus einer zwischen einem oberen (7) aus einer zwischen einem oberen
(Jb) und einem unteren (7c) Polarisator angeordneten Flüssigkristallzelle besteht, daß für jede der
Funktions- und Eingabetasten (4tl bis 422) zwei
durchsichtige Festkontakte (9a, 9b) und ein durchsichtiger beweglicher Kontakt (U) vorgesehen sind
wobei die Festkontakte (9a, 9b) jeder Eingabetaste (43 bis 422) auf der Oberflache der Flüssigkristallzelle
(7) ohne Überlappung mit den Symbolelektroden (43
bis 422) angeordnet sind, und daß der obere
Polarisator (7b) mit öffnungen (29) versehen ist,
durch die die Festkontakte (9a, 9b) hindurchgreifen und die derart bemessen sind daß keine Überlappung mit den Symbolelektroden (43 bis 422) auftritt
6. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf den oberen
Polarisator (7b) ein durchsichtiges federndes Blatt (10) gelegt ist daß die beweglichen Kontakte (11)
der Eingabetasten (43 bis 422) an der inneren Fläche
de: äurchsichtigen federnden Blattes (10) in
Gegenüberstellung mit den entsprechenden Fest kontaktbarren (9a, 9b) befestigt sind, und daß
diejenigen Bereiche (1OaJ des Blattes (10), die die beweglichen Kontakte (11) tragen als Halbhohlkugel
ausgebildet sind.
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