DE3803023A1 - Verfahren und vorrichtung zur rueckwaertigen beleuchtung eines tastenfeldes - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur rueckwaertigen beleuchtung eines tastenfeldesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rückwärtigen Be
leuchtung eines Tastenfeldes gemäß den Oberbegriffen der
nebengeordneten Patentansprüche 1 und 19 sowie ein rückwär
tig beleuchtbares Tastenfeld gemäß den Oberbegriffen der
nebengeordneten Patentansprüche 10, 17 und 20.
Für Dateneingabeterminals und entfernt aufgestellte Steuer
terminals werden verschiedene Tastenfelder verwendet. Eini
ge zum Stand der Technik gehörende Tastenfelder weisen ei
nen komplexen Aufbau auf, da durch die Tasten häufig ein
Drucksprung verursacht wird, um einem Benutzer anzuzeigen,
daß ein elektrischer Kontakt beim Herunterdrücken der Taste
geschlossen worden ist. In vielen Fällen ist es gewünscht,
eine ausgewählte Taste leuchtend erscheinen zu lassen, um
anzuzeigen, daß die Taste betätigt worden ist oder um den
Status einer Funktion anzuzeigen, die durch die Taste steu
erbar ist.
Der nächstliegende Stand der Technik bezüglich rückwärtig
beleuchtbarer Tastenfelder wird vielleicht durch die US-Pa
tentschriften 42 88 672, 43 43 975 und 44 89 227 gebildet.
Das Patent 44 89 227 zeigt ein horizontal angeordnetes Sub
strat mit einer Mehrzahl von vertikalen Lichtleitern, wobei
jeder vertikale Lichtleiter sich nach oben in eine transpa
rente Taste hinein erstreckt und integral mit dem horizon
talen Substrat verbunden ist. Eine gemeinsame Lichtquelle
führt Licht von einer externen Quelle in das Substrat hin
ein, welches das Licht zu allen Lichtleitern führt. Es
leuchten daher alle Tasten gleichzeitig. Ein aufgeschäumtes
Nachlaufkissen ruht auf der horizontalen Substratplatte.
Das Nachlaufkissen enthält Öffnungen, die einen Eintritt
der Lichtleiter zulassen. Ein durch das Nachlaufkissen ge
tragener Membranschalter enthält ebenfalls Öffnungen, durch
die die Lichtleiter hindurchlaufen. Das Patent 42 88 672
zeigt einen Aufbau, bei dem Licht von einer gemeinsamen
Lichtquelle an geneigten Bodenflächen von Lichtleitern re
flektiert wird, die sich nach oben durch eine Schaltungs
kartenanordnung hindurch erstrecken. Dagegen beschreibt das
Patent 43 43 975 ein System, bei dem Licht von einer ent
fernten, gemeinsamen Quelle über einen optischen Leiter zu
verschiedenen transparenten Tasten geführt wird.
Bei dem von hinten beleuchtbaren Tastenfeldsystem entspre
chend der zuvor beschriebenen Patente ist es nicht möglich,
wahlweise individuelle Tasten von hinten zu beleuchten. Die
Patente geben keinen Hinweis darauf, in welcher Weise ein
Tastenfeld mit wahlweise von hinten beleuchtbaren Tasten
praktisch und unter ökonomischen Gesichtspunkten herge
stellt werden kann.
Ein anderer und zum Stand der Technik gehörender Aufbau
weist einzelne lichtemittierende Dioden auf, die an der Bo
denfläche einer gedruckten Schaltungskarte angeordnet sind
und die sich nach oben durch Öffnungen in der gedruckten
Schaltungskarte hindurch erstrecken, und zwar in sehr fla
che, durchscheinende Tastenkappen hinein, um sie von hinten
zu beleuchten. Die Tastenkappen sind etwa 0,127 mm dick.
Diese Technik ist nur anwendbar, wenn die Tastenkappen sehr
dünn sind. Die meisten Tastenkappen jedoch, die durch Form
pressung aus einem gummiartigen Schichtmaterial hergestellt
worden sind, sind relativ dick. Sie können daher nicht ge
nug Licht von lichtemittierenden Dioden hindurchlassen, die
in dieser Weise angeordnet sind.
Es ist allgemein bekannt, aufgrund wirtschaftlicher Überle
gungen bei der Herstellung gedruckter Schaltungskarten die
sogenannte Anschwemm- bzw. Schwall-Löttechnik einzusetzen.
In diesem Fall müssen alle Komponenten, also auch die
lichtemittierenden Dioden, auf nur einer Seite der gedruck
ten Schaltungskarte angeordnet sein. Entsprechend dem ge
genwärtigen Stand der Technik sollten bei jedem praktischen
Verfahren zur Bildung von Tasten, die von hinten beleucht
bar sind, alle Komponenten auf der Bodenfläche der gedruck
ten Schaltungskarte angeordnet sein, so daß die konventio
nelle Anschwemm- bzw. Schwall-Löttechnik angewendet werden
kann.
Es besteht daher nach wie vor ein Bedürfnis, Tastenfelder
mit von hinten wahlweise beleuchtbaren Tasten in ökonomi
scher Weise herstellen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tastenfeld
mit von hinten wahlweise beleuchtbaren Tasten zu schaffen,
das unter Anwendung der Anschwemm- bzw. Schwall-Löttechnik
ökonomisch hergestellt werden kann.
Ein anderes Ziel der Erfindung besteht in der Herstellung
eines Tastenfeldes mit von hinten wahlweise beleuchtbaren
Tasten, bei dem alle Komponenten einschließlich der Licht
quellen auf der Bodenseite einer gedruckten Schaltungskarte
unterhalb der Tasten montiert sind, und zwar mit Hilfe der
Anschwemm- bzw. Schwall-Löttechnik.
Verfahrensseitige Lösungen sind den kennzeichnenden Teilen
der Patentansprüche 1 und 19 zu entnehmen. Dagegen sind
vorrichtungsseitige Lösungen den kennzeichnenden Teilen der
Patentansprüche 10, 17 und 20 zu entnehmen. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unter
ansprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine
Vorrichtung zur wahlweisen Beleuchtung einzelner Tasten ei
nes Tastenfeldes, das eine Mehrzahl von relativ dicken,
transparenten oder durchscheinenden Tastenkappen aufweist,
wobei jede Tastenkappe eine Ausnehmung aufweist, in die ein
entsprechender, sich vertikal erstreckender Lichtleiter
hineinragt, der von einem transparenten Substrat getragen
und mit diesem einstückig verbunden ist. Die jeweiligen
Lichtleiter erstrecken sich ausgehend vom transparenten
Substrat sowohl nach oben in die Ausnehmungen der einzelnen
Tastenkappen hinein, als auch nach unten durch Öffnungen
hindurch, die sich in einer gedruckten Schaltungskarte be
finden, um Licht von einer zugeordneten lichtemittierenden
Diode zu empfangen, die an der Bodenfläche der gedruckten
Schaltungskarte angeordnet ist. Das Substrat ist weiterhin
mit Ausrichtfüßen verbunden, die in Ausrichtöffnungen hin
eingreifen, welche sich in der gedruckten Schaltungskarte
befinden. Die Tastenkappen selbst werden dadurch erhalten,
daß eine flexible Schicht aus einem gummiartigen Material
oder aus Plastik in entsprechender Weise formgepreßt wird.
Geschlossene Ansätze an der inneren Oberfläche eines Gehäu
ses drücken auf denjenigen Teil der oberen Fläche der
flexiblen Plastikschicht, der um jede Tastenkappe herum an
geordnet ist, um auf diese Weise eine Abdichtung gegen
Feuchtigkeit und Staub zu erzielen. Das Gehäuse, das Öff
nungen aufweist, durch die die Tastenkappen hindurchragen,
ist mit einer rückwärtigen Abdeckung verbunden. Diese rück
wärtige Abdeckung weist Sockel auf, auf denen die Bodenflä
che der gedruckten Schaltungskarte ruht. Durch Niederdrü
cken einer jeweiligen Tastenkappe wird ein elektrisch lei
tendes Kontaktkissen gegen zwei voneinander beabstandete,
elektrische Kontakte gedrückt, die auf einer Schaltkontakt
schicht liegen. Das transparente Substrat trägt daher nicht
nur die Lichtleiter, sondern auch die Plastikschicht, aus
der die Tastenkappen formgepreßt worden sind, und die
Schaltkontaktschicht. Ferner nimmt das transparente Sub
strat diejenigen Kräfte auf, die die Abdichtansätze gegen
die flexible Plastikschicht drücken, und andere Kräfte, die
beim Betätigen der Tastenkappen auftreten.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dar. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Terminals mit
einem von hinten beleuchtbaren Tastenfeld nach der
Erfindung in einer Explosionsdarstellung,
Fig. 2 einen Teilquerschnitt des Tastenfeldes nach Fig.
1, und
Fig. 3 einen der Fig. 2 ähnlichen Teilquerschnitt bei
niedergedrückter Tastenkappe.
In Übereinstimmung mit den Zeichnungen enthält ein Mikro
terminal oder ein Tastenfeld 100 ein Kunststoffgehäuse 1,
das eine obere Fläche mit einer Öffnung 2 aufweist, die die
Oberfläche einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 21 (LCD)
freigibt, welche sich innerhalb des Gehäuses 1 befindet,
wie die Fig. 1 zeigt. Die Platte 23 in Fig. 1 bildet die
rückwärtige Platte der LCD-Anzeigeeinheit 21 und ist mit
Hilfe von Schrauben 26 mit dem Gehäuse 1 verbunden. Die
obere Fläche des Gehäuses 1 enthält eine Mehrzahl von Öff
nungen 3, durch die entsprechend viele Tasten oder "Tasten
kappen" 4 hindurchragen. Die Tastenkappen 4 bestehen aus
einem flexiblen Gummiformteil oder aus einem ähnlichen
Kunststoffmaterial und sind mit einer flexiblen Basisplatte
4 A integral verbunden, von der sie getragen werden. Jede
Tastenkappe 4 enthält einen geschlossenen, flexiblen
Flansch 4 B, über den sie mit der Basisplatte 4 A verbunden
ist.
Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, stehen mehrere geschlossene
Vorsprünge 30 von der oberen, inneren Fläche des Gehäuses 1
ab, wobei die Vorsprünge 30 gegen die obere Fläche der Ba
sisplatte 4 A gedrückt sind. Ein geschlossener Vorsprung 30
umgibt jeweils eine Tastenkappe 4, um eine Abdichtung gegen
Feuchtigkeit und Staub zu erzielen.
Die Basisplatte 4 A ruht auf einer aus Mylar bestehenden
Schaltkontaktschicht 5, die ihrerseits auf der oberen Flä
che eines horizontal angeordneten, transparenten Substrats
10 liegt. Die Schaltkontaktschicht 5 weist auf ihrer oberen
Fläche ein Feld von gedruckten Leitern 9 auf.
Jede der Tastenkappen 4 weist eine innere Ausnehmung 22
auf, in die der obere Bereich 10 B eines vertikal angeordne
ten, transparenten Lichtleiters 10 A hineinragt. Jeder ver
tikale Lichtleiter 10 A ist integral mit dem horizontalen,
transparenten Substrat 10 verbunden. Jeder der Lichtleiter
10 A enthält einen oberen Abschnitt 10 B, dessen Quer
schnittsfläche etwa 10,08 mm2 beträgt, und der sich etwa
4,06 mm über die obere Fläche der Platte 10 hinaus er
streckt. Ein unterer Abschnitt 10 C eines jeden Lichtleiters
10 A besitzt ebenfalls einen Querschnitt von 10,08 mm2. Der
untere Abschnitt 10 C erstreckt sich bis zu einer Tiefe von
9,65 mm unterhalb der unteren Fläche des horizontalen,
transparenten Substrats 10. Jeder untere Abschnitt 10 C
weist eine um 45° geneigte Bodenfläche 10 D auf.
Mehrere Montagepfosten 15 A stehen von der Bodenfläche des
horizontalen Substrats 10 ab und sind mit diesem integral
verbunden. Ein Ausrichtstutzen 15 B befindet sich an jeder
Bodenfläche eines integralen Montagepfostens 15 A, der das
horizontale Substrat 10 trägt. Die Dicke des transparenten
Substrats 10 beträgt etwa 1,52 mm. Die gesamte aus dem Sub
strat 10 und den Lichtleitern 10 A bestehende Einheit kann
aus transparentem ABS-Kunststoffmaterial hergestellt sein.
Eine leitfähige Kontaktfläche 8 ist mit der Bodenfläche der
Taste 4 verbunden. Die Kontaktfläche 8 weist eine Öffnung
auf, deren Ausdehnung und Lage praktisch mit der Ausnehmung
22 innerhalb der Tastenkappe 4 übereinstimmt. Durch die
Öffnung ragt ebenfalls das obere Ende 10 B des Lichtleiters
10 A hindurch.
Die Fig. 3 zeigt einen Aufbau entsprechend der Fig. 2, al
lerdings bei heruntergedrückter Tastenkappe 4, wie durch
den Pfeil 33 angedeutet ist, so daß die Kontaktfläche 8 in
elektrischem Kontakt mit den gedruckten Leitern 9 steht.
Eine vorzugsweise aus einem geformten Kunststoffmaterial
hergestellte Bodenabdeckplatte 6 ist mit dem Boden des Ge
häuses 1 verbunden, und zwar mit Hilfe einer Mehrzahl von
Schrauben 29, wobei die Schrauben jeweils durch eine Öff
nung 32 innerhalb eines Montagepfostens 12 A in Fig. 2 hin
durchragen und in einen nicht dargestellten Vorsprung hin
eingedreht sind, der mit der inneren, vertikalen Fläche der
Umfangswand des Gehäuses 1 verbunden ist. Jeder Montagepfo
sten 12 A weist eine Öffnung 34 auf, in die die Schraube 29
vollständig hineingedreht werden kann. Eine Schulter 25 an
der inneren Bodenöffnung des Gehäuses 1 dient dazu, den Um
fangskantenbereich der Bodenabdeckplatte 6 bzw. Hinterwand
lagernd aufzunehmen.
Mehrere Montagepfosten 12 B sind mit der oberen Fläche der
Bodenabdeckplatte 6 bzw. Rückwand integral verbunden. Mon
tagepfosten 12 weisen Gewindeöffnungen 28 auf, in die Bol
zen hineingeschraubt werden können, um das Tastenfeld 100
bzw. dessen Oberfläche in gewünschter Weise ausrichten zu
können.
Eine geschlossene, hochstehende Lippe 37 auf der oberen
Fläche des Gehäuses 1 erlaubt einen Aufbau der Einheit 100
ohne hervorspringende Teile, so daß die Tasten bzw. Tasten
kappen 4 mit der Oberfläche der Konsole fluchten.
Eine gedruckte Schaltungskarte 7 weist eine Anzahl von
rechteckförmigen Durchgangslöchern 13 auf, durch die je
weils ein Lichtleiter hindurchragt, der integral mit dem
transparenten Substrat 10 verbunden ist. Ferner enthält die
gedruckte Schaltungskarte 7 eine Anzahl von Ausrichtöffnun
gen 14, durch die die Ausrichtstutzen 15 B hindurchragen,
die von der Bodenfläche der jeweiligen Montagepfosten 15 A
ausgehen. Das Substrat 10 kann somit in einfacher und ge
nauer Weise relativ zur gedruckten Schaltungskarte 7 posi
tioniert bzw. ausgerichtet werden.
Alle Komponenten der gedruckten Schaltungskarte 7 befinden
sich auf deren Unterseite, so daß die konventionelle und
wirtschaftliche Anschwemm- bzw. Schwall-Löttechnik ange
wandt werden kann und der Lötvorgang nur auf einer Seite
der gedruckten Schaltungskarte 7 vorgenommen zu werden
braucht. Im allgemeinen ist es unmöglich, eine automatische
Anschwemm- bzw. Schwall-Löttechnik zum Einsatz kommen zu
lassen, wenn sich auf beiden Seiten der gedruckten Schal
tungskarte Komponenten befinden. In Fig. 2 ist mit dem Be
zugszeichen 27 eine Leitung für eine lichtemittierende Dio
de 11 (LED) bezeichnet, die eine rechtwinklige Montagebasis
11 A aufweist, welche mit der Bodenfläche der gedruckten
Schaltungskarte 7 verbunden ist. Mit dem Bezugszeichen 16
ist eine sogenannte "Anschwemm- bzw. Schwall-Lötverbindung"
bezüglich der Zuleitung 27 bezeichnet.
Wird die lichtemittierende Diode 11 eingeschaltet, so brei
tet sich von dieser ein horizontaler Lichtstrahl 40 aus,
der die vertikale Wand des unteren Abschnitts 10 C des
Lichtleiters 10 A durchsetzt und auf die um 45° geneigte Bo
denfläche 10 D des Lichtleiters 10 A auftrifft. Die geneigte
Bodenfläche 10 D wirkt als Spiegel und reflektiert den
Lichtstrahl 40 direkt nach oben durch den Lichtleiter 10 A
hindurch, wie durch den Pfeil 41 angegeben ist. Der Licht
strahl 40 tritt somit in die Ausnehmung 22 hinein, die sich
innerhalb der Tastenkappe 4 befindet. Beim Einschalten der
lichtemittierenden Diode 11 tritt also ein Lichtstrahl 42
durch die Tastenkappe 4 hindurch, die aus einem durchschei
nenden bzw. transparenten Material besteht, so daß auf die
se Weise eine selektive Rückbeleuchtung möglich ist.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die Mylar-Schaltkontakt
schicht 5 integral mit einem Mylar-Flachkabel 35 verbunden,
mit dessen Hilfe die gedruckten Leiter 9 (siehe Fig. 2) um
das Lichtleiter-Trägersubstrat 10 herumgeleitet und zu ei
nem nicht dargestellten Stecker geführt sind, der mit der
Bodenseite der gedruckten Schaltungskarte 7 verbunden ist,
um auf diese Weise einen elektrischen Kontakt mit verschie
denen Leitern herstellen zu können.
Bei der Montage der oben beschriebenen Struktur wird die
gedruckte Schaltungskarte 7 auf die Montagepfosten 12 A auf
gesetzt und mit diesen mit Hilfe von Schrauben 29 verbun
den. Das Lichtleiter-Trägersubstrat 10 wird so ausgerich
tet, daß die Ausrichtansätze 15 B in die Ausrichtöffnungen
14 passend eingreifen, die zuvor in die gedruckte Schal
tungskarte 7 hineingebohrt worden sind. Alle Lichtleiter
10 A sind dann relativ zu den Öffnungen 13 und den licht
emittierenden Dioden 11 ausgerichtet, die zuvor an der Un
terseite der gedruckten Schaltungskarte 7 montiert worden
sind. Die lichtemittierenden Dioden 11 strahlen Licht
parallel zur Fläche der gedruckten Schaltungskarte ab. Die
Schaltkontaktschicht 5 ist dann relativ zu den Lichtleitern
10 A ausgerichtet und liegt auf der oberen Fläche des Licht
leiter-Trägersubstrats 10. Die aus einem Stück bestehende
Tastenkappenbasis 4 A mit den auf ihr angeordneten Tasten 4
ist ebenfalls relativ zur Schaltkontaktschicht 5 ausgerich
tet. Im Anschluß daran wird die Flüssigkristall-Anzeigeein
heit 21 montiert. Sodann wird das Frontgehäuse 1 mit der
Bodenabdeckplatte 6 verbunden.
Auf diese Weise wird eine zuverlässig arbeitende und quali
tativ hochwertige Tasteneingabestation erhalten, deren ein
zelne Tasten von hinten beleuchtbar sind. Die Tasteneinga
bestation ist wirtschaftlich herzustellen, da alle Kompo
nenten, einschließlich der unter rechtem Winkel lichtemit
tierenden Dioden 11, auf der Bodenfläche der gedruckten
Schaltungskarte 7 angeordnet werden können. Dies erlaubt
den Einsatz der wirtschaftlichen Anschwemm- bzw. Schwall-
Löttechnik, um die elektrischen Verbindungen auf der Ober
fläche der gedruckten Schaltungskarte 7 herzustellen. Das
zusammenhängende, transparente Substrat 10 und die Licht
leiter 10 A weisen einen einfachen Aufbau auf, so daß ein
zelne Tasten wahlweise von hinten beleuchtbar sind. Trans
parentes Substrat und Lichtleiter 10 A bzw. Lichtleitröhren
sind leicht relativ zur gedruckten Schaltungskarte 7 auszu
richten und auf dieser anzuordnen. Das transparente Sub
strat 10 trägt ferner die Mylar-Schaltkontaktschicht 5 und
die auf ihr liegende Basisschicht 4 A mit den mit ihr ver
bundenen, formgegossenen Tastenkappen. Sie nimmt ferner die
nach unten gerichteten und über die Abdichtvorsprünge 30
als auch die nach unten gerichteten und über die Tastenkap
pen wirkenden Druckkräfte auf. Jede Tastenkappe kann wahl
weise mit Hilfe einer lichtemittierenden Diode 11 von hin
ten beleuchtet werden, die in Abhängigkeit eines Signals
eingeschaltet wird, das bei Kurzschluß der gedruckten Lei
ter 9 durch die Schaltkontaktplatte 8 erzeugt wird, oder in
Abhängigkeit eines Signals, das die Einheit 100 von einer
äußeren Quelle empfängt.
Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen des
Tastenfeldes nach der Erfindung denkbar. Beispielsweise
kann der Rand der gedruckten Schaltungskarte 7 mit den Ta
sten fluchten, so daß die nach oben verlaufenden Lichtlei
ter 10 B im Kantenbereich der gedruckten Schaltungskarte 7
liegen.
Claims (20)
1. Verfahren zur rückwärtigen Beleuchtung eines Tasten
feldes, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- a) Ausstatten einer Mehrzahl von Tasten (4) mit Linsentei len, durch die Licht hindurchtreten kann,
- b) Anordnen einer Mehrzahl von leitfähigen Schaltkontakt elementen (9), die miteinander kooperieren, um Schalt signale zu erzeugen, wenn die jeweiligen Tasten (4) niedergedrückt werden,
- c) Montage einer gedruckten Schaltungskarte (7) mit einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (13), wobei die Schal tungskarte (7) unterhalb der Tasten (4) liegt und je weils eine Durchgangsöffnung (13) auf eine der Tasten (4) ausgerichtet ist,
- d) Montage einer Mehrzahl von Lichtquellen (11) auf der unteren Fläche der gedruckten Schaltungskarte (7) und in jeweiliger Ausrichtung auf die Tasten (4),
- e) Montage einer Mehrzahl von Lichtleitern (10 C, 10 B), die Lichtstrahlen von den jeweiligen Lichtquellen (11) emp fangen und die Lichtstrahlen durch die Öffnungen (13) in der gedruckten Schaltungskarte (7) zu den Linsentei len der Tasten (4) leiten, und
- f) Einschalten einer ausgewählten Lichtquelle (11) bei gleichzeitig abgeschalteten anderen Lichtquellen (11), Führung der Lichtstrahlen in einen der Lichtleiter (10 C, 10 B) sowie Weiterleitung der Lichtstrahlen mit Hilfe des Lichtleiters (10 C, 10 B) durch die gedruckte Schaltungskarte (7) hindurch zum Linsenteil der ent sprechenden Taste (4), um diese Taste von hinten zu be leuchten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch fol
genden Schritt:
Unterstützung der mehreren Lichtleiter (10 C, 10 B) durch ein gemeinsames Substrat (10) zwischen der gedruckten Schal tungskarte (7) und den Tasten (4), wobei jeder Lichtleiter einen oberen Teil (10 B) aufweist, der sich bis in die Nähe des Linsenteils einer zugeordneten Taste (4) erstreckt, und einen unteren Teil (10 C), der sich durch ein Loch (13) in der gedruckten Schaltungskarte (7) bis in die Nähe der zu geordneten Lichtquelle (11) erstreckt.
Unterstützung der mehreren Lichtleiter (10 C, 10 B) durch ein gemeinsames Substrat (10) zwischen der gedruckten Schal tungskarte (7) und den Tasten (4), wobei jeder Lichtleiter einen oberen Teil (10 B) aufweist, der sich bis in die Nähe des Linsenteils einer zugeordneten Taste (4) erstreckt, und einen unteren Teil (10 C), der sich durch ein Loch (13) in der gedruckten Schaltungskarte (7) bis in die Nähe der zu geordneten Lichtquelle (11) erstreckt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine
Anordnung der Schaltkontaktelemente (9) auf einem isolie
renden Film (5) sowie Anordnung des Films (5) auf der obe
ren Fläche des Substrats (10), und Führung der Schaltsigna
le von den Schaltkontaktelementen (9) zur unteren Fläche
der gedruckten Schaltungskarte (7) mit Hilfe eines Flach
bandkabel-Ansatzes (35) des isolierenden Films (5).
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch
Preßformen der Tasten (4) aus einem gummiähnlichen Schicht
material und Anordnen dieser Schicht (4 A) auf der oberen
Fläche des isolierenden Films (5).
5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Bil
dung eines Gehäuses (1), das eine obere Fläche mit Ta
stenöffnungen (3) aufweist, durch die die jeweiligen Tasten
(4) hindurchragen, und durch Bildung eines geschlossenen,
inneren Vorsprungs (30) am Gehäuse für jede Tastenöffnung
(3), der diese umgibt, wobei jeder geschlossene, innere
Vorsprung (30) gegen die Schicht (4 A) aus gummiartigem Ma
terial gedrückt wird, um eine Abdichtung gegen Feuchtigkeit
und Staub zu erzielen, und wobei das Substrat (10) die über
die Vorsprünge (30) wirkenden Kräfte und diejenigen Kräfte
zum Herunterdrücken der Tasten (4) aufnimmt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Bil
dung einer geneigten Spiegelfläche (10 D) am unteren Bereich
(10 C) eines jeden Lichtleiters an einer der zugeordneten
Lichtquelle (11) gegenüberliegenden Seite, wobei entspre
chend Schritt (f) die Lichtstrahlen von der Lichtquelle
(11) durch einen Teil des Lichtleiters zur geneigten Spie
gelfläche (10 D) geführt, dort reflektiert und weiter durch
den Lichtleiter zum Linsenteil der ausgewählten Taste (4)
übertragen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß entsprechend Schritt (d) mehrere lichtemittierende Di
oden (11) an der unteren Seite der gedruckten Schaltungs
karte (7) mit Hilfe von rechtwinkligen Elementen montiert
werden, so daß eine Linse jeder lichtemittierenden Diode
(11) auf die geneigte Spiegelfläche (10 D) des zugeordneten
Lichtleiters gerichtet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Bil
dung einer Mehrzahl von Trägerpfosten (15 A) an der Boden
fläche des Substrats (10) Bildung einer Mehrzahl von Aus
richtansätzen (15 B), wobei jeweils einer an einem Träger
pfosten (15 A) vorhanden ist, Bildung entsprechender Aus
richtöffnungen (14) in der gedruckten Schaltungskarte (7),
Aufsetzen der Ausrichtansätze (15 B) auf die obere Fläche
der gedruckten Schaltungskarte (7) und Einsetzen der Aus
richtansätze (15 B) in die Ausrichtöffnungen (14).
9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Ver
lötung der lichtemittierenden Dioden (11) mit Hilfe der An
schwemm- bzw. Schwall-Löttechnik.
10. Rückwärtig beleuchtbares Tastenfeld, gekennzeichnet
durch die Kombination folgender Merkmale:
- a) eine Mehrzahl von flexiblen Tasten (4), die aus einer gummiartigen Schicht (4 A) formgepreßt sind und durch diese getragen werden, wobei jede Taste (4) einen Lin senteil und eine auf den Linsenteil ausgerichtete Aus nehmung (22) aufweist,
- b) eine gedruckte Schaltungskarte (7) mit einer oberen und einer unteren Fläche sowie einer Mehrzahl von Durch gangslöchern (13), von denen jeweils eines auf eine Ausnehmung (22) der zugeordneten Taste (4) ausgerichtet ist,
- c) ein Substrat (10) oberhalb und im Abstand zu der ge druckten Schaltungskarte (7),
- d) einen isolierenden Film (5) auf der oberen Fläche der gedruckten Schaltungskarte (7), eine Mehrzahl von Schaltkontaktelementen (9) auf der oberen Fläche des isolierenden Films (5) und eine Mehrzahl von Durch gangsöffnungen im isolierenden Film (5), die auf die Durchgangslöcher (13) in der gedruckten Schaltungskarte (7) ausgerichtet sind,
- e) eine Mehrzahl von durch das Substrat (10) getragenen Lichtleitern (10 B, 10 C), wobei jeder Lichtleiter einen oberen Teil (10 B) aufweist, der sich nach oben durch eine Durchgangsöffnung im isolierenden Film (5) bis in die Ausnehmung (22) der zugeordneten Taste (4) er streckt, und einen unteren Teil (10 C), der sich nach unten durch die Durchgangsöffnung (13) in der gedruck ten Schaltungskarte (7) erstreckt,
- f) eine Mehrzahl von geneigten Reflexionsflächen (10 D), die jeweils unterhalb der gedruckten Schaltungskarte (7) am Boden des unteren Teils (10 C) eines jeweiligen Lichtleiters liegen, und
- g) eine Mehrzahl von unter rechtem Winkel lichtemittieren den Dioden (11) an der unteren Fläche der gedruckten Schaltungskarte (7) in der Nähe jeweils einer ihrer Durchgangsöffnungen, wobei die Dioden (11) auf einen Abschnitt des unteren Teils der Lichtleiter gerichtet sind, in dem sich die geneigte Reflexionsfläche (10 D) befindet.
11. Rückwärtig beleuchtbares Tastenfeld nach Anspruch
10, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (10) aus fe
stem, transparentem Kunststoff besteht und einstückig mit
den Lichtleitern verbunden ist.
12. Rückwärtig beleuchtbares Tastenfeld nach Anspruch
11, gekennzeichnet durch Mittel (35) zur elektrischen Ver
bindung der Schaltkontaktelemente (9) mit Leitern auf der
unteren Fläche der gedruckten Schaltungskarte (7).
13. Rückwärtig beleuchtbares Tastenfeld nach Anspruch
12, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (1), das eine obere
Fläche mit einer Mehrzahl von Tastenöffnungen (3) aufweist,
durch die jeweils Tasten (4) hindurchragen, wobei das Ge
häuse (1) an seiner oberen, inneren Fläche eine Mehrzahl
von geschlossenen Vorsprüngen (30) besitzt, von denen je
weils einer eine Tastenöffnung (3) umgibt, und wobei die
Vorsprünge (30) gegen die obere Fläche der gummiartigen
Schicht (4 A) gedrückt sind, um eine Abdichtung gegen Feuch
tigkeit und Staub zu erzielen.
14. Rückwärtig beleuchtbares Tastenfeld nach Anspruch
13, gekennzeichnet durch Mittel zum Unterstützen der ge
druckten Schaltungskarte (7) in fester Beziehung zum Gehäu
se (1), eine Mehrzahl von Ausrichtöffnungen (14) in der ge
druckten Schaltungskarte (7), und Abstandsstücke zwischen
der oberen Fläche der gedruckten Schaltungskarte (7) und
der unteren Fläche des Substrats (10), die das Substrat
(10) oberhalb und parallel zur gedruckten Schaltungskarte
(7) halten.
15. Rückwärtig beleuchtbares Tastenfeld nach Anspruch
14, gekennzeichnet durch Ausrichtmittel (15 B), die in die
Ausrichtöffnungen (14) eingreifen, um das Substrat (10) re
lativ zur gedruckten Schaltungskarte (7) auszurichten.
16. Rückwärtig beleuchtbares Tastenfeld nach Anspruch
10, gekennzeichnet durch Mittel zur wahlweisen Ein- und
Ausschaltung der lichtemittierenden Dioden (11).
17. Rückwärtig beleuchtbares Tastenfeld, gekennzeichnet
durch die Kombination folgender Merkmale:
- a) eine Mehrzahl von Tasten, von denen jede einen Linsen bereich aufweist, durch den Licht hindurchtreten kann,
- b) eine Mehrzahl von leitfähigen Schaltkontaktelementen, die miteinander kooperieren, um ein Schaltsignal zu er zeugen, wenn die jeweiligen Tasten (4) niedergedrückt sind,
- c) eine gedruckte Schaltungskarte (7) mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern (13),
- d) Mittel zur Halterung der gedruckten Schaltungskarte (7) und der Tasten (4), derart, daß die Durchgangsöffnungen auf die jeweiligen Tasten (4) ausgerichtet sind,
- e) eine Mehrzahl von Lichtquellen (11) auf der unteren Fläche der gedruckten Schaltungskarte (7), die jeweils relativ zu den Tasten (4) ausgerichtet sind,
- f) eine Mehrzahl von Lichtleitern, die Lichtstrahlen von den jeweiligen Lichtquellen (11) empfangen und die Lichtstrahlen durch die Öffnungen (13) der gedruckten Schaltungskarte (7) hindurch zu den Linsenteilen der Tasten (4) leiten,
- g) Mittel zur Positionierung der Lichtleiter in Ausrich tung auf die Durchgangslöcher in der gedruckten Schal tungskarte sowie in Ausrichtung auf die Tasten, und
- h) Mittel zur wahlweisen Einschaltung oder Ausschaltung der Lichtquellen (11) zur rückwärtigen Beleuchtung der Tasten (4).
18. Rückwärtig beleuchtbares Tastenfeld nach Anspruch
17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter-Trägermit
tel ein gemeinsames Substrat (10) aufweisen, das zwischen
der gedruckten Schaltungskarte (7) und den Tasten (4) an
geordnet ist, wobei jeder Lichtleiter einen oberen Teil
(10 B) aufweist, der sich bis in die Nähe des Linsenteils
der zugeordneten Taste (4) erstreckt, und einen unteren
Teil (10 C), der sich durch ein Durchgangsloch (13) in der
gedruckten Schaltungskarte (7) bis in die Nähe der zugeord
neten Lichtquelle (11) erstreckt.
19. Verfahren zur rückwärtigen Beleuchtung eines Tasten
feldes, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- a) Ausstatten einer Mehrzahl von Tasten (4) mit Linsentei len, durch die Licht hindurchtreten kann,
- b) Anbringen einer Mehrzahl von Schaltern zur Erzeugung von Schaltsignalen, wenn die jeweiligen Tasten betätigt werden,
- c) Montage einer gedruckten Schaltungskarte (7), die rela tiv zu der Mehrzahl der Tasten (4) ausgerichtet ist,
- d) Anordnung einer Mehrzahl von Lichtquellen (11) auf ei ner Oberfläche der gedruckten Schaltungskarte (7), die den Tasten (4) gegenüberliegt, wobei die Lichtquellen (11) jeweils auf die Tasten (4) ausgerichtet sind,
- e) Montage einer Mehrzahl von Lichtleitern (10 C, 10 B), die Lichtstrahlen von den jeweiligen Lichtquellen (11) emp fangen und die Lichtstrahlen zu den Linsenteilen der Tasten (4) leiten, und
- f) Einschalten einer ausgewählten Lichtquelle (11) bei gleichzeitig abgeschalteten anderen Lichtquellen (11), Führung der Lichtstrahlen in einen der Lichtleiter (10 C, 10 B) sowie Weiterleitung der Lichtstrahlen mit Hilfe des Lichtleiters zum Linsenteil der entsprechen den Taste (4), um diese Taste (4) von hinten zu be leuchten.
20. Rückwärtig beleuchtbares Tastenfeld, gekennzeichnet
durch die Kombination folgender Merkmale:
- a) eine Mehrzahl von Tasten (4), wobei die Tasten (4) von einer gummiartigen Schicht (4 A) getragen werden und je de Taste (4) einen Linsenteil aufweist,
- b) eine gedruckte Schaltungskarte (7) mit einer oberen Fläche und einer unteren Fläche sowie mit einer Mehr zahl von Durchgangsöffnungen (13), von denen jeweils eine auf eine entsprechende Taste (4) ausgerichtet ist,
- c) ein Substrat (10), das oberhalb der gedruckten Schal tungskarte (7) und im Abstand zu dieser angeordnet ist,
- d) eine Mehrzahl von Schaltelementen zur Erzeugung von Schaltsignalen in Antwort auf die Betätigung der ent sprechenden Tasten (4),
- e) eine Mehrzahl von Lichtleitern, die durch das Substrat (10) getragen werden, wobei jeder Lichtleiter einen oberen Teil (10 B) aufweist, der durch ein Durchgangs loch in einem isolierenden Film (5) bis in die Nähe einer entsprechenden Taste (4) hindurchragt, und einen unteren Teil (10 C), der sich nach unten durch die Durchgangsöffnung (13) in der gedruckten Schaltungskarte (7) bis zu einer Position unterhalb der gedruckten Schaltungskarte (7) erstreckt,
- f) eine Mehrzahl von geneigten Reflexionsflächen (10 D), die alle unterhalb der gedruckten Schaltungskarte (7) und jeweils an einem unteren Ende eines zugeordneten Lichtleiters angeordnet sind, und
- g) eine Mehrzahl von unter rechtem Winkel lichtemittieren den Dioden (11) an der unteren Fläche der gedruckten Schaltungskarte (7) in der Nähe jeweils einer ihrer Durchgangsöffnungen, wobei die Dioden (11) auf einen Abschnitt des unteren Teils der Lichtleiter gerichtet sind, in dem sich die geneigte Reflexionsfläche (10 D) befindet.
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