Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tastenanordnung gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Aus der Rechner- oder Mikrocomputer-Technik sind Tastenfelder zur Eingabe bestimmter Zahlenwerte oder Operanden gut bekannt. Die Tasten sind meist mechanische Kontakte, die durch Tastendruck geschlossen werden und nach der Betätigung wieder in die Ruhelage zurückkehren. Anfänglich bestand das Problem darin, die Druck- Weg- Charakteristik so auszubilden, dass ein Benützer die Kontakte sicher schliesst. Später wurden Tastenfelder gebildet, die bei Berührung mit einem blossen Finger aufgrund kapazitiver oder induktiver Beeinflussung unter Verwendung eines Schwingkreises eine Signalinformation erzeugten.
In der heutigen Zeit werden Bankschalter und Schaufenster oder dgl. mit Verbundglas gesichert, somit ist eine direkte Berührung der Zeichenfelder hinter solchen Glasscheiben nicht mehr möglich.
Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, eine Tastenanordnung zu schaffen bei der die entsprechenden Signale auch auf Distanz erzeugt werden können.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs erfüllt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, und
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine nur teilweise dargestellte Bildfläche.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zeigt eine Verbundglasscheibe mit zwei miteinander durch z.B. Kunstharz verbundenen Glasscheiben 1, 2 und dahinter angeordneter Materialplatte 3 für die Bildfläche 30 mit den Zeichenfeldern 31 (Fig. 3). Diese Materialplatte 3 kann eine Deckplatte eines die gesamte elektrische Ausrüstung enthaltenden nicht dargestellten Wahlgerätes oder Tasteneinheit sein.
Gemäss dem Ausführungsbeispiel stellt diese Materialplatte 3 ein Farbfilter für beispielsweise infrarote Strahlung dar, die für das blosse Auge unsichtbar ist.
Ein Lichtsender 10 mit einer Blende 11 besteht beispielsweise aus einer lichtemittierenden Diode, LED genannt. Solche Dioden sind bekannt und geben beispielsweise Strahlung im roten Bereich des Spektrums ab. Die optische Achse A der Anordnung Lichtsender 10 und Blende 11 steht beispielsweise senkrecht auf den Ebenen von Materialplatte 3 und der beiden Glasscheiben 1, 2. Infolge der naturgebundenen geometrischen Form eines Strahlenbündels mit endlichen Abmessungen trifft der Lichtstrahl in einer Kreisfläche auf den optischen Grenzschichten einerseits Luft und anderseits Materialplatte 3 oder Glasscheibe 1, 2 und deren Zwischenschicht auf.
Aufgrund des Gesetzes, dass ein Teil des Strahles gebeugt und der Rest reflektiert wird, entstehen mehrere reflektierte Lichtbündel B um den ursprünglichen Strahl herum, die sich kegelförmig nach hinten ausbreiten aber viel schwächer sind als der Strahlenteil der sich im anderen Medium fortsetzt. Obwohl nur zwei Glasscheiben 1, 2 dargestellt, können auch höherschichtige Verbundungsglasscheiben verwendet sein.
Wird nun auf die obere Glasscheibe 1 ein Finger F gelegt, so wird praktisch der gesamte Lichtstrahl reflektiert und erzeugt diffuse Strahlen C. Wird die optische Achse E eines neben dem Lichtsender 10 angeordneten Lichtempfängers 20 auf den Durchstosspunkt der optischen Achse A des Lichtsenders 10 ausgerichtet, so wird genügend Strahlenenergie in Richtung des Lichtempfängers 20 reflektiert, so dass der erzeugte Photostrom in einem Verstärker 21 verstärkt und über eine Schwellwertschaltung 22 der Auswertung zugeleitet werden kann.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Speisestrom als pulsierender Gleichstrom dem Lichtsender 10 zugeführt wird, so kann nämlich mit niedriger Frequenz, z.B. 10 Hz bei langer Ansprechzeit Strom eingespart werden. Soll die Ansprechzeit sehr klein sein, kann mit einer Impulswiederholungsfrequenz bis 20 kHz gearbeitet werden.
Gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel, das gemäss Fig. 2 ausgebildet ist, kann auch die optische Achse A min des Lichtsenders 10 einen Winkel kleiner 90 DEG mit der Ebene der Materialplatte 3 einschliessen, vorzugsweise einen Winkel von 10 DEG zur Senkrechten S auf die Materialplatte 3.
Damit lässt sich erreichen, dass die an den Grenzschichten reflektierten Strahlenbündel B min gesamthaft in eine Richtung ausgelenkt werden, so dass der auf der anderen Seite des Lichtsenders 10 angeordnete Lichtempfänger 20 weitab von diesem Streulicht liegt und weniger durch dasselbe beaufschlagt wird.
The present invention relates to a key arrangement according to the preamble of independent claim 1.
Keypads for entering certain numerical values or operands are well known from computer or microcomputer technology. The keys are mostly mechanical contacts, which are closed by pressing a key and return to the rest position after actuation. Initially, the problem was to design the pressure-travel characteristic so that a user closes the contacts safely. Keypads were later formed which, when touched with a bare finger, generated signal information due to capacitive or inductive interference using an oscillating circuit.
Nowadays bank counters and shop windows or the like are secured with laminated glass, so direct contact with the drawing fields behind such glass panes is no longer possible.
It is therefore an object of the invention to provide a key arrangement in which the corresponding signals can also be generated at a distance.
This is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of the independent patent claim.
Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. Show it:
1 is a schematic representation of a first embodiment of the invention,
Fig. 2 is a schematic representation of a second embodiment of the invention, and
Fig. 3 is a plan view of an only partially shown image area.
The embodiment according to Fig. 1 shows a laminated glass pane with two together by e.g. Glass panes 1, 2 connected with synthetic resin and material plate 3 arranged behind them for the image area 30 with the drawing fields 31 (FIG. 3). This material plate 3 can be a cover plate of a voting device or key unit, not shown, which contains the entire electrical equipment.
According to the exemplary embodiment, this material plate 3 represents a color filter for infrared radiation, for example, which is invisible to the naked eye.
A light transmitter 10 with an aperture 11 consists, for example, of a light-emitting diode, called an LED. Such diodes are known and emit radiation in the red region of the spectrum, for example. The optical axis A of the arrangement of light transmitter 10 and aperture 11 is, for example, perpendicular to the planes of the material plate 3 and the two glass panes 1, 2. As a result of the natural geometric shape of a beam with finite dimensions, the light beam strikes air in a circular area on the optical boundary layers and on the other hand material plate 3 or glass pane 1, 2 and their intermediate layer.
Due to the law that part of the beam is diffracted and the rest is reflected, several reflected light bundles B are created around the original beam, which spread out conically but are much weaker than the part of the beam that continues in the other medium. Although only two glass panes 1, 2 are shown, higher-layer laminated glass panes can also be used.
If a finger F is now placed on the upper glass pane 1, practically the entire light beam is reflected and generates diffuse beams C. If the optical axis E of a light receiver 20 arranged next to the light transmitter 10 is aligned with the intersection point of the optical axis A of the light transmitter 10, enough beam energy is reflected in the direction of the light receiver 20 so that the photocurrent generated can be amplified in an amplifier 21 and fed to the evaluation via a threshold value circuit 22.
It has proven to be advantageous if the feed current is supplied to the light transmitter 10 as a pulsating direct current, namely because it can be operated at a low frequency, e.g. 10 Hz can be saved with a long response time. If the response time is to be very short, a pulse repetition frequency of up to 20 kHz can be used.
According to a second exemplary embodiment, which is designed according to FIG. 2, the optical axis A min of the light transmitter 10 can also form an angle of less than 90 ° with the plane of the material plate 3, preferably an angle of 10 ° to the vertical S on the material plate 3.
It can thus be achieved that the beam bundles B min reflected at the boundary layers are deflected in one direction as a whole, so that the light receiver 20 arranged on the other side of the light transmitter 10 lies far from this scattered light and is less acted upon by it.