-
Die Erfindung betrifft ein Tastenelement eines Computersystems. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Tastenanordnung eines Computersystems mit einem solchen Tastenelement.
-
Nahezu jedes Computersystem, sei es ein Notebook, PC, Workstation oder sei es ein Server, weist Tasten beziehungsweise Tastenelemente oder Tastenanordnungen zum Steuern des Computersystems auf. Beispielsweise werden derartige Computersysteme mit Hilfe einer Tastatur gesteuert, welche mehrere Tasten besitzt. Tastenelemente findet man des Weiteren an Frontpanels oder Bedienpanels der Computersysteme, beispielsweise zum Einschalten oder Starten der Computersysteme. In der Regel weisen die Tastenelemente Kennzeichnungen auf, beispielsweise Symbole wie Buchstaben, welche einem Benutzer die Funktionen der Tastenelemente kenntlich machen sollen. Vielmals sind dabei die Tastenelemente beziehungsweise Tastenanordnungen beleuchtet, sodass die Kennzeichnungen der Tastenelemente auch in einer dunklen Umgebung für den Benutzer sichtbar sind.
-
Aus der
US 7,989,722 B2 ist eine beleuchtete Schaltvorrichtung bekannt, welche in der Lage ist, effektiv Lichtverluste zwischen unterschiedlichen Lichtquellen zu vermeiden. Dabei wird eine gute Lichtqualität bei Verringerung einer Gesamtgröße der Schaltvorrichtung erreicht.
-
Aus der
DE 92 05 969 U1 ist eine Tastenanordnung für einen Tippschalter bekannt, bei der eine in einem Durchbruch der Frontwand eines elektronischen Gerätes beweglich gelagerte, aus Kunststoff hergestellte, kappenförmig ausgebildete Taste vorgesehen ist.
-
Aus der
US 2005/0194241 A1 ist eine Tastenanordnung für ein Haushaltsgerät bekannt, welche einen Tastenkörper für eine Betätigung durch einen Benutzer aufweist. Der Tastenkörper weist im Inneren einen vorbestimmten Raum auf.
-
Aus der
US 7,619,174 B2 ist eine beleuchtete Schaltvorrichtung bekannt, welche ein Gehäuse mit einer offenen Oberseite aufweist, an deren inneren Boden eine Trennwand angeformt ist.
-
Aus der
DE 198 31 850 A1 ist ein Betätigungselement für ein elektrisches Haushaltsgerät zum Einstellen eines elektrischen Bauteils bekannt, welches ein erstes Teil aus einem elektrisch nicht leitenden Material und ein mit dem ersten Teil gekoppeltes zweites Teil aufweist.
-
Aus der
DE 28 25 833 A1 ist ein mittels einer Leuchtdiode beleuchteter Schalter- oder Tastenknopf bekannt, in welchem vor der Leuchtdiode ein Körper aus durchsichtigem Material angeordnet ist.
-
Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein Tastenelement sowie eine Tastenanordnung eines Computersystems anzugeben, welche sich durch einen einfachen mechanischen Aufbau und besonders gute Beleuchtung auszeichnen.
-
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Tastenelement eines Computersystems beschrieben, welches einen zumindest teilweise lichtdurchlässigen Hohlkörper mit einer Vorderseite und einer Rückseite aufweist. Die Rückseite weist eine Öffnung auf. Das Tastenelement ist dazu eingerichtet, Licht einer im Bereich der Rückseite angeordneten Lichtquelle über die Öffnung in einen Hohlraum des Hohlkörpers einzuleiten und über die Vorderseite auszuleiten. Zudem ist das Tastenelement dazu eingerichtet, bei Betätigung des Tastenelements mit einer die Öffnung umgebenden ersten Kante des Hohlkörpers ein Schaltelement zu betätigen. Die erste Kante weist einen Vorsprung zum Betätigen des Schaltelements auf. Weiter ist an einer die Öffnung umgebenden zweiten Kante des Hohlkörpers, welche der ersten Kante gegenüberliegt, ein als federnde Lippe ausgebildetes Federelement vorgesehen.
-
Der erste Aspekt der Erfindung sieht ein Tastenelement vor, welches zwei Funktionen einnimmt. Zum einen kann mittels des Tastenelements ein Schaltelement betätigt werden und zum anderen leitet der Hohlkörper Licht der Lichtquelle über die Rückseite des Hohlkörpers in den Hohlraum des Hohlkörpers und über die Vorderseite des Hohlkörpers aus. Das Tastenelement eignet sich somit für eine Tastenanordnung eines Computersystems, wobei das Tastenelement besonders gut beleuchtet ist und zugleich bei Betätigung des Tastenelements über die erste Kante der Rückseite das Schaltelement betätigt werden kann.
-
Das Betätigen des Schaltelements erfolgt mittels der ersten Kante des Hohlkörpers, welche die Öffnung der Rückseite umgibt. Dabei ist eine besonders günstige Kraftübertragung über das Tastenelement beziehungsweise den Hohlkörper auf das Schaltelement gegeben. Insbesondere kann eine Schaltkraft bei Betätigung des Tastenelements über die erste Kante günstig in einer Betätigungsrichtung des Tastenelements auf das Schaltelement eingeleitet werden, wobei der Lichtleiter praktisch nicht verkanten kann. Die Betätigungsrichtung ist dabei im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Hohlkörpers und/oder fällt mit der Längsachse des Hohlkörpers zusammen.
-
Die im Bereich der Rückseite angeordnete Lichtquelle liegt im Wesentlichen der Rückseite des Hohlkörpers gegenüber. Die Lichtquelle kann alternativ auch im Wesentlichen von dem Hohlkörper beziehungsweise den die Öffnung umgebenden Kanten des Hohlkörpers umgeben und/oder umschlossen sein. Beispielsweise kann sich die Lichtquelle im Hohlraum des Hohlkörpers befinden. Bevorzugt ist die Lichtquelle zentral oder mittig bezüglich der Rückseite des Hohlkörpers angeordnet. Somit strahlt das Licht der Lichtquelle als Streulicht in den Hohlraum ein. Damit ist eine besonders gleichmäßige und somit besonders günstige Ausleuchtung des Hohlkörpers und dessen Vorderseite gewährleistet.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung wird das Tastenelement gleichermaßen als Leuchtelement und als Betätigungselement für das Schaltelement verwendet.
-
Für das Tastenelement wird kein Lichtleiter, beispielsweise ein aus einem Vollmaterial bestehender Kunststoffkörper, benötigt. Somit müssen keine weiteren Bauteile vorgesehen werden, um eine besonders gute Ausleuchtung des Tastenelements zu gewährleisten. Dies spart Herstellungs- und Montagekosten ein.
-
Der Hohlkörper weist an der die Öffnung umgebenden zweiten Kante das Federelement auf. Das Federelement wirkt dabei in einer Betätigungsrichtung des Tastenelements, wobei beim Betätigen des Tastenelements das Federelement entgegen einer Federkraft elastisch verspannt wird und nach dem Betätigen des Tastenelements wieder entspannt. Das Federelement ist als federnde Lippe ausgestaltet.
-
Erfindungsgemäß ist die zweite Kante der ersten Kante gegenüberliegend, sodass bei Betätigung des Tastenelements eine Betätigungs- beziehungsweise Schaltkraft gleichmäßig auf das Schaltelement und das Federelement übertragen wird. Die Schaltkraft wird dabei im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene des Schaltelements, des Federelements und einer Mittellängsachse verteilt. Damit ist gewährleistet, dass das Tastenelement bei Betätigung im Wesentlichen nicht verkantet und somit eine hohe mechanische Stabilität aufweist.
-
Die erste Kante des Hohlkörpers weist den Vorsprung, insbesondere einen Schaltpunkt, zum Betätigen des Schaltelements auf. Beispielsweise kann der Vorsprung topfförmig oder zylinderförmig ausgestaltet sein, sodass bei Betätigung des Tastenelements eine Schaltkraft mechanisch günstig auf das Schaltelement übertragen werden kann.
-
Gemäß einer Ausgestaltung ist das Tastenelement einstückig hergestellt. Beispielsweise kann das Tastenelement in einem Spritzgussverfahren hergestellt sein. Damit ist die Herstellung des Tastenelements kostengünstig, wobei insbesondere keine separaten Bauteile für das Federelement und/oder die erste Kante beziehungsweise den Vorsprung vorgesehen werden, welche einen zusätzlichen Zeit- und/oder Kostenaufwand bedeuten würden.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Hohlkörper des Tastenelements eine Kennzeichnung an der Vorderseite auf.
-
Beispielsweise ist die Kennzeichnung zur Sichtbarmachung wenigstens eines Symbols vorgesehen. Beispielsweise kann die Kennzeichnung als Symbol einen Buchstaben zur Verdeutlichung einer Funktion des Tastenelements aufweisen. Die Kennzeichnung ist dabei nur in bestimmten Bereichen lichtdurchlässig, sodass das wenigstens eine Symbol beziehungsweise der Buchstabe beleuchtet und sichtbar ist.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Hohlkörper ein Führungselement auf, sodass das Tastenelement an einem Gegenführungselement, beispielsweise an einem Bedienfeld, verschiebbar gelagert werden kann. Somit ist eine sichere mechanische Führung des Tastenelements gewährleistet.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Vorderseite des Hohlkörpers strukturiert. Dadurch wird das gleichmäßige Ausleuchten der Vorderseite begünstigt. Dabei kann die Vorderseite beispielsweise profiliert oder rau sein, sodass das in den Hohlraum eingeleitete Licht gestreut und im Wesentlichen in alle Raumrichtungen reflektiert wird. Somit wird eine für einen Benutzer gleichmäßig ausgeleuchtete Vorderseite des Tastenelements beziehungsweise des Hohlkörpers erzielt.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Tastenanordnung eines Computersystems beschrieben, welche ein Bedienfeld mit einer Aussparung aufweist. Die Tastenanordnung weist des Weiteren ein Tastenelement gemäß dem ersten Aspekt auf, welches fluchtend mit der Aussparung an dem Bedienfeld verschiebbar gelagert ist. Die Tastenanordnung weist des Weiteren eine Lichtquelle auf, welche im Bereich der Rückseite des Tastenelements angeordnet ist. Zudem weist die Tastenanordnung ein Schaltelement auf, welches dezentral bezüglich der Rückseite des Hohlkörpers gegenüberliegend angeordnet ist, wobei bei Betätigung des Tastenelements die erste Kante des Tastenelements des Schaltelements betätigt.
-
Die Tastenanordnung gemäß dem zweiten Aspekt ermöglicht im Wesentlichen die vorgenannten Vorteile. Insbesondere zeichnet sich die Tastenanordnung durch einfachen mechanischen Aufbau aus.
-
Das Bedienfeld der Tastenanordnung stellt im Wesentlichen eine Führung für den Hohlkörper des Tastenelements dar und kann beliebige konstruktive Ausgestaltungen annehmen. Somit ist das Tastenelement bei Betätigung mechanisch sicher geführt. Das Bedienfeld kann beispielsweise ein Frontpanel oder ein Bedienpanel eines Computersystems sein.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Lichtquelle und das Schaltelement auf einer Leiterplatte angeordnet, welche parallel zu einer die Aussparung aufweisenden Seite des Bedienfelds angeordnet ist.
-
Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels offenbart.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die angehängten Figuren näher erläutert.
-
In den Figuren zeigen:
-
1 eine Tastenanordnung mit einem Tastenelement in einer Explosionsdarstellung,
-
2 eine Schnittansicht der Tastenanordnung und
-
3 eine weitere Schnittansicht der Tastenanordnung mit einem zusätzlichen Bedienfeld.
-
Die 1 und 2 zeigen eine Tastenanordnung TAO, welche gemäß 1 in einer Explosionsdarstellung und gemäß 2 in einer Schnittansicht von der Seite gezeigt ist. Die Schnittansicht gemäß 2 zeigt die Tastenanordnung TAO gemäß einer Schnittebene A-A' (1).
-
Die Tastenanordnung TAO weist ein Tastenelement TE sowie eine Leiterplatte LP auf. Auf der Leiterplatte LP sind ein Schaltelement SE und eine Lichtquelle LQ angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle LQ eine LED und das Schaltelement SE ist ein elektromechanischer Schalter, welcher mechanisch betätigt werden kann. Das Tastenelement TE besitzt einen Hohlkörper HK auf, welcher aus einem transparenten oder transluzenten Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial, besteht. Der Hohlkörper HK besitzt bezüglich einer Längsachse LA, welche eine Mittellängsachse ist, eine geschlossene Vorderseite VS und eine offene Rückseite RS mit einer Öffnung OE (2). Der Hohlkörper HK umgibt im Ausführungsbeispiel die Öffnung OE im Bereich der Rückseite RS mit vier Kanten. Alternativ kann der Hohlkörper HK auch zylindrisch ausgestaltet sein, wobei die Öffnung OE der Rückseite RS dann lediglich von einer durchgehenden Kante umgeben ist.
-
Wie in den 1 und 2 zu sehen, ist im Bereich der Rückseite RS die Lichtquelle LQ angeordnet. Die Lichtquelle LQ ist dabei zentral oder mittig bezüglich der Rückseite RS angeordnet. In anderen Worten ausgedrückt ist die Lichtquelle LQ zentral bezüglich der Längsachse LA des Hohlkörpers HK beziehungsweise des Tastenelements TE angeordnet. Die Lichtquelle LQ kann allerdings auch leicht radial beabstandet von der Längsachse LA auf der Leiterplatte LP angeordnet sein, sodass die Lichtquelle LQ in einem zentralen Bereich um die Längsachse LA des Tastenelements TE herum angeordnet ist.
-
Das Schaltelement SE ist auf der Leiterplatte LP außermittig bezüglich der Rückseite RS beziehungsweise radial beabstandet von der Längsachse LA angeordnet. Das Schaltelement SE ist dabei derart angeordnet, dass es von einer ersten Kante K1 des Hohlkörpers HK, welche die Öffnung OE umgibt, bei Betätigung des Tastenelements TE von der Vorderseite VE geschalten werden kann. Zur Betätigung des Schaltelements SE ist aus der ersten Kante K1 ein Vorsprung V herausgeformt. Der Vorsprung V ist dabei leicht abgerundet und weist im Wesentlichen die Struktur einer Noppe auf. Der Vorsprung V kann allerdings auch topfförmig oder zylinderförmig ausgestaltet sein.
-
Auf einer der ersten Kante K1 gegenüberliegenden zweiten Kante K2 ist ein Federelement FE angeordnet. Das Federelement FE ist aus der zweiten Kante K2 des Hohlkörpers HK herausgeformt. Bei Betätigung, also bei einem Drücken des Tastenelements TE in einer Betätigungsrichtung BR, welche im Wesentlichen parallel zu der Längsachse LA verläuft beziehungsweise im Wesentlichen mit der Längsachse LA zusammenfällt, wird eine Betätigungs- beziehungsweise Schaltkraft über den Hohlkörper HK und den Vorsprung V auf das Schaltelement SE übertragen. Somit kann das Schaltelement SE betätigt werden. Bei der Betätigung des Tastenelements TE wird zugleich auch das Federelement FE elastisch verbogen oder vorgespannt. Nach Betätigen oder Drücken des Tastenelements entspannt das Federelement FE entgegen der Betätigungsrichtung BR, so dass die Betätigung des Schaltelements SE mittels des Vorsprungs V unterbrochen ist. In anderen Worten ausgedrückt kontaktiert der Vorsprung V bei Betätigung des Tastenelements TE das Schaltelement SE und löst den Kontakt nach dem Betätigen des Tastenelements TE wieder.
-
Dadurch, dass die erste Kante K1 und die zweite Kante K2 gegenüberliegend angeordnet sind und somit der Vorsprung V zur Betätigung des Schaltelements SE und das Federelement FE gegenüberliegen, wird die Betätigungskraft im Wesentlichen gleichmäßig auf das Federelement FE und das Schaltelement SE abgegeben. Dabei liegen das Schaltelement SE, das Federelement FE und die Längsachse LA in einer gemeinsamen Ebene, beispielsweise der Schnittebene A-A'. Dadurch ist eine hohe mechanische Stabilität gewährleistet.
-
Aufgrund der Tatsache, dass die Lichtquelle LQ im Wesentlichen zentral bezüglich der Rückseite RS des Hohlkörpers HK angeordnet ist, wird Licht der Lichtquelle LQ besonders günstig in einen Hohlraum HR des Hohlkörpers HK eingeleitet. Insbesondere dadurch, dass der Hohlkörper HK im Wesentlichen die Lichtquelle LQ umgibt oder umschließt und mit den die Öffnung OE umgebenden Kanten zumindest teilweise berührend auf der Leiterplatte LP aufliegt, wird das Licht praktisch vollständig in den Hohlraum HR eingeleitet, ohne dass Licht seitlich direkt in die Umgebung abstrahlt. Dadurch kann insbesondere die Vorderseite VS des Hohlkörpers HK besonders gut ausgeleuchtet werden.
-
Wie in 1 und 2 weiter dargestellt ist an der Vorderseite VS eine Kennzeichnung KZ angebracht, welche ein Symbol S aufweist. Die Kennzeichnung KZ ist ein Negativdruck, also eine Maske, sodass die Vorderseite VS bis auf den das Symbol S darstellenden Bereich von der Kennzeichnung KZ überzogen ist. Die Kennzeichnung KZ kann beispielsweise eine Lackschicht sein oder ein Aufkleber. Wird nun Licht der Lichtquelle LQ in den Hohlraum HR eingeleitet, so wird die Vorderseite VS und somit das Symbol S beleuchtet. Der restliche Teil der Kennzeichnung KZ ist lichtundurchlässig.
-
Beispielsweise weist die Kennzeichnung KZ eine Farbe auf, welche einen starken Kontrast zur Vorderseite VS des Hohlkörpers HK bietet. Damit ist es möglich, dass selbst in einer hellen Umgebung und bei nichtbeleuchtetem Hohlkörper HK das Symbol S der Kennzeichnung KZ sichtbar für einen Benutzer ist.
-
Die Vorderseite VS des Tastenelements TE ist strukturiert. Dies ermöglicht, dass auszuleitendes Licht konfus ausgeleitet beziehungsweise gestreut wird. Dadurch wird die besonders gleichmäßige Ausleuchtung der Vorderseite VS begünstigt. Zudem wird dazu erreicht, dass die Vorderseite VS milchig oder weißlich erscheint. Dies begünstigt zusätzlich, dass selbst in einer hellen Umgebung und bei nichtbeleuchtetem Hohlkörper HK das Symbol S der Kennzeichnung KZ sichtbar für einen Benutzer ist.
-
In 1 ist zusätzlich eine Rippe R zu sehen, welche an einer Außenseite des Hohlkörpers HK angebracht ist. Der Hohlkörper HK kann des Weiteren weitere Rippen R aufweisen. Die Rippe R hat den Zweck, eine mechanische Führung des Tastenelements TE in einer Tastenanordnung TAO zu gewährleisten. Beispielsweise kann die Rippe R mit einem Bedienfeld, wie in 3 gezeigt, im Eingriff sein.
-
3 zeigt die Tastenanordnung gemäß 1 mit einem Bedienfeld BF. Die Tastenanordnung TAO gemäß 3 ist dabei bezüglich der Schnittebene B-B' gezeigt. An einer Oberseite OS besitzt das Bedienfeld BF eine Aussparung ASP. Die Leiterplatte LP ist dabei parallel zu der die Aussparung ASP aufweisenden Oberseite OS angeordnet. Das Tastenelement TE ist derart in dem Bedienfeld BF angeordnet, dass die Vorderseite VS im Wesentlichen bündig mit der Oberseite OS schließt. Sie kann allerdings auch leicht beabstandet von der Oberseite OS sein. In den Seitenbereichen des Hohlkörpers HK ist das Tastenelement TE mechanisch geführt. Diese Führung bündelt das in den Hohlraum HR eingestrahlte Licht und das Licht kann im Wesentlichen ausschließlich über die Vorderseite VS ausstrahlen oder ausgeleitet werden.
-
Das Tastenelement TE weist neben der in 1 gezeigten Rippe R noch eine gegenüberliegende zweite Rippe R auf. Die beiden Rippen sind dabei formschlüssig im Eingriff mit dem Bedienfeld BF. Somit kann das Tastenelement TE von der Vorderseite VS in Betätigungsrichtung BR betätigt werden, wobei das Schaltelement SE geschalten werden kann (in 3 nicht gezeigt).
-
Bezugszeichenliste
-
-
- A-A'
- Schnittebene
- B-B'
- Schnittebene
- ASP
- Aussparung
- BF
- Bedienfeld
- BR
- Betätigungsrichtung
- FE
- Federelement
- HK
- Hohlkörper
- HR
- Hohlraum
- K1
- erste Kante
- K2
- zweite Kante
- KZ
- Kennzeichnung
- LA
- Längsachse
- LP
- Leiterplatte
- LQ
- Lichtquelle
- OE
- Öffnung
- OS
- Oberseite
- R
- Rippe
- RS
- Rückseite
- S
- Symbol
- SE
- Schaltelement
- TAO
- Tastenanordnung
- TE
- Tastenelement
- V
- Vorsprung
- VS
- Vorderseite
