DE2024984C - Druckempfindliche Membran-Schalteinrichtung - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine druckempfindliche Membran-Schaltelnrlchtung mit wenigstens einem auf einer isolierenden Basisschicht befestigten elek-Irischen Leiter und wenigstens einem im geringen Absland darüber auf der Unterseite einer isolierenden elastomeren Membran angeordneten elektrischen Leiter, dessen Richtung sich mit dem Leiter auf der Basissehicht kreuzt.

Derartige Meinbran-Schaiteinrichtungen bsnötlgen nur eine sehr kleine Betlitigungskraft und einen iluUcrst kleinen BelUtigungshub und haben außerdem den Vorzug, daß auf einer Flächeneinheit eine verhültnismlißig große Anzahl von Schaltstellen untergebracht werden kann. Auf Grund ihrer geringen Abmessungen, des leichten Gewichtes und ihrer korn- »5 paklen Anordnung werden Membran-Schalteinrichtungcn als Handtastaturen, als einfache elektrische Membranschalter, als Vielfachschalter, als Matrixschalter bei Stcuerungsschaltungen, in der Meß- und Feinwerktechnik verwendet oder als Eingabestation bei Datenverarbeitungsanlagen.

Durch die IJSA.-Patentschi il"t 3 308 253 wurde ein druckempfindlicher Membranschalter für mehrere Schaltstellen bekannt, der im Prinzip den folgend beschriebenen Aufbau hat. Auf einer elektrisch isolierenclen, festen und maßbeständigen Basisschicht sind parallel mit Abstand nebeneinanderliegend eine Anxahl elektrischer Leiter befestigt, deren Enden mit Anschliißpunkten verbunden sind. In einem geringen Abstund über diesen Leitern ist eine Membran angeordnet, auf deren Unterseite ebenfalls eine Anzahl paralleler Leiter befestigt sind, die in ihrer Längsrichtung sich jedoch quer zur Längsrichtung der auf der Basisschichl angeordneten Leiter erstrecken. Die Kreu/ungspunktc der in zwei Ebenen liegenden Leiter bilden die einzelnen Schallstcllcn bzw., wenn sie aneinandergcdrückt sind, die Kontaktstellen. Diese übereinanderliegenden Leiter sind durch eine den Zwischenraum ausfüllende isolierende Zwischenschicht, die an den Krcuzungsstellcn der Leiter jeweils eine ÖITnung aufweist, normal voneinander getrennt und isoliert. Durch diese Zwischenschicht wird der Abstand der übereinanderliegenden Leiter gewahrt und damit der offene Schaltzustand definiert. Ober der Membran liegt meistens zu deren Schutz noch eine elastische Druckschicht. Wird mit einer Fingerspitze oder einem stumpfen Stift an einer Stelle der Deckschicht, unter der sich ein Leiterkreuzungspunkt und eine öffnung in der Zwischenschicht befindet, ein leichter Druck ausgeübt, dann wird die Membran und das daran befestigte Leiterstück in die öffnung der Zwischenschicht gedruckt, so weit, bis dieser Leiter auf den darunter befindlichen Leiter der Basisschicht aufliegt. Diese beiden sich berührenden Leiter bilden somit eine geschlossene Kontakt- oder Schaltstelle. Sobald die Einwirkung der Druckkraft aufhört, ölfnct diese Kontaktstelle.

Obwohl dieser bekannte Mcrnbranschaltcr im Vergleich mit anderen elektromechanischen Viclfaclischaltcrn, die ebenfalls mehrere Schaltslellen aufweisen, relativ sehr klein ist und noch andere Vorzüge aufweist, erfüllt er nicht alle Forderungen, ilic man Membran-Schaltcinrichtungcn in der Datcnverarbeilungs- und Steuerungstechnik stellt. Man hat erkannt, daß Mernbran-Schallcinrichtungen außer zum Zweck der digitalen Dateneingabe auch zur Eingabe von in Analogform.darstellbaren Muttern oder Kurven sowie zur Eingabe von Antwortsignal» von auf Bildschirmen dargestellten Informationen (z. B. bei der Beantwortung von Testfragen dienen können oder daß Membran-Schalteinrichtungen als olektromechanische Lesegeräte zur Identifizierung von erhabenen Zeichen auf Ausweis- bzw. Kreditkarten und anderem vorteilhaft verwendbar sind, vorausgesetzt, daß die Schaltstellen in der Membran-Schalteinrichtung in einer solchen Dichte angeordnet sind, daß sich eine große Auflösung des eingeschriebenen oder gelesenen Zeichenmusters ergibt. Mit den bekannten Membranschalterausführungen ist die geforderte Auflösung nicht erzielbar, außerdem ist ihre Empfindlichkeit noch zu gering. ,

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Membran-Schalteinrichtung so zu gestalten, daß eine sehr große Anzahl von Schaltstellen, die voneinander isoliert sind, auf einer Flächeneinheit untergebracht werden können, so daß sich ein großes Auflösungsvermögen, eine scharfe Abgrenzung der jeweiligen Schaltstelle und eine hohe Empfindlichkeit bei einer guten Betriebssicherheit ergeben.

Di'jse Aufgabe wird erfindungsgeniäß daduich gelöst, daß die Leiter mit Ausnahme der eine Schaltslele bildenden Kreuzungen mit ihren Abstand voneinander bestimmendem, elektrisch isolierendem Material umgeben sind.

Diese erfindungsgemäße Membran-Schalteinrichtung unterscheidet sich im wesentlichen von der als bekannt erwähnten Ausführung dadurch, daß sie keine plane, isolierende und an den Kreuzungsstellen mit Öffnungen versehene Zwischenschicht enthält. Zur Isolierung der in zwei Ebenen übereinanderliegenden Leiter und zur Festlegung eines definierten Abstandes der blanken Leiter an den Kreuzungsstellen bei offenen Schaltstellen sind die Leiterstücke zwischen den Kreuzungspunkten und den Enden mit isolierenden Abstandsstücken verschen, die sich bis in die Nähe der Kreuzungspunkte erstrecken und die nach einem chemischen Ausfällverfahren hergestellt werden. Durch diese isolierenden Abstandsstücke, die in sehr kurzen Längen herstellbar sind, ist es möglich, eine große Schaltstcllendichte je Flächeneinheit zu erzielen. Die Höhe der Abstandsstücke bestimmt ebenfalls den Abstand zwischen der Basisschicht und der Membran.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Membran-Schalteinrichtung besteht darin, daß die Basisschicht und die Membran aus transparenten Materialien bestehen, auf denen die schmalen elektrischen Kupferleiter nach einem bekannten Niederschlags-Verfahren aufzubringen sind. Bei einer derartig transparenten Membran-Schalteinrichtung, die nur eine geringe Dicke aufweist, weisen die Leiter und die isolierenden Abstandestiicke sowie die Schaltstellen die Form eines durchscheinenden Gitters auf. Diese Transparenz der erfindungsgemäßen Mcmbran-Schalteinrichtung bringt verschiedene Vorteile mit sich. So ist z. B. die zu betätigende Schaltstelle leicht auffindbar und gezielt zu betätigen. Diese Ausführungsart kann auch vor einer Anzeigetafel, vor einem Tableau oder vor einem Bildschirm angeordnet werden. Die aus diesen Anzeigegeräten dargestellten Zeichen sind durch die Membran-Schaltcinriclitung für eine Bedienungsperson zu erkennen.

Einzelheiten der crfindungsgcmäßen Mcmbran-Schallcinrichlung sind im folgenden bevorzugten Ausfiihriingsbcispicl an Hand der F i g. I bis 3 erläutert. Von den Zeichnungen stellt dar

F i g. 1 einen Schnitt durch einen Teil der Membran-Schalteinrichtung,

F i g. 2 in sehr stark vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt aus einem Teil der Membran-Schalteinrichtung,

Fig.3 eine Darstellung der prinzipiellen Anordnung einer Membran-Schalteinrichtung in Kombination mit einem graphischen Sichtanzeigegerllt.

Aus der Fig. 1 ist zu ersehen, daß die erfindungsgcmllße Membran-Schalteinrichtung, die eine Vielzahl von Kontaktstellen aufweisen kann, unten eine ebene, fliichenhafte Basisschicht 10 und oben eine plane Membran 12 enthält. Die Fig. 1 ist die Ansicht eines Schnittes durch die Membran-Schalteinrichtung, der quer zu der Ebene der Basisschicht 10 und der Membran 12 verläuft. Die Membran 12 besteht aus einem transparenten, elastisch verformbaren Material, z. B. Polyester, und die Basisschicht 10 bsstcht aus einem festen und formbeständigen Material, z. B. Glas od. dgl. Jedoch wenn eine flexible Schaltungsstruktur zweckmäßig ist, kann uie Basisschicht 10 ebenfalls aus einem Polyestermaterial bestehen.

Auf der Oberseite der Basisschicht K) ist eine An zahl von elektrischen Leitern 14 angeordnet, die parallel mit Abstand nebeneinander liegen. Ein derartiger Leiter 14 ist in der Fig. 1 abgebildet. Diese elektrischen Leiter 14, welche aus Kupfer bestehen können, werden als Hingliche Bahnen auf der Basisscliieht 10 durch eines der zahlreichen bekannten Verfahren erstellt und befestigt, z. B. durch ein Niederschlag- oder Ätzverfahren unter Verwendung von Schabloncnmaskcn. Desgleichen ist die Unterseite der Membran 12 ebenfalls mit solchen elektrischen Leitungen 16 und 18 versehen, die jedoch in ihrer Längsrichtung t|uer zur Längsrichtung der Leiter 14 auf der Basisschicht 10 verlaufen.

Wesentlich für die Erfindung ist, daß die Membran 12 und die Basisschicht 10 voneinander einen Abstand aufweisen, ohne daß dazu eine besondere den Abstand bestimmende Zwischenschicht erforderlich ist. Die elektrischen Leiter 14, 16, 18 auf der Basisschicht und der Membran 12 weisen ebenfalls einen geringen Abstand zueinander auf. Sie sind voneinander elektrisch isoliert durch eine gewachsene Isolierschicht, die durch ein elektrochemisches Ausfall-Verfahren auf den Leitern 14, 16, 18 erzeugt wird. Mit Ausnahme der Schaltstellen sind die Leiter 14, 16, 18 über ihre gesamte Länge mit dieser Isolierschicht bedeckt. Die Leiter 14, 16, 18 sind dabei nur an den Stellen, an denen sie sich kreuzen, blank. Diese Stellen bilden die Kontaktpunkt? bei einer Betätigung der Membran-Schalteinrichtung. Die Verbindung zwischen den Leitern entsteht dabei dadurch, daß ein Leiter der Membran 12 auf einen Leiter der Basischicht 10 gedrückt wird. In eier Fig. 1 ist der auf der Basisschicht 10 angeordnete Leiter 14 mit den isolierenden Abstandsstücken 20/1, 20ß und 2OC versehen, wobei zwischen zwei isolierenden Abstandsstücken sich jeweils eine Schaltstelle befindet. In dem Zwischenraum zwischen zwei isolierenden Abstandsstücken ist der Leiter 14 blank. In ähnlicher Weise wie der Leiter 14 sind auch die elektrischen Leiter 16 und 18, die auf der Membran 12 angeordnet sind, mit isolierenden AbstandsstUckcn 21 und 22 versehen. Die Leiter 16 und 18 sind ebenfalls an den Kontaktstellen, an denen sie die darunterliegenden Leitungen der Basisschicht 10 kreuzen.

Über eine sehr kurze Lunge blank. Diese Anordnung ist aus der Fig.2 besser ersichtlich.

Die Fig.2 zeigt in sens- stark vergrößerter Abbildung einen Ausschnitt der Membran 12 und einen

.s Einblick in das Innere der Membran-Schalteinrichtung mit zwei sich kreuzenden Leitern 14, 16, die eine Schaltstelle bilden. Durch die Entfernung eines Teils der Membran 12 ist aus der Fig.2 deutlich der auf- der Basisschicht 10 angeordnete Leiter 14

ίο und der diesen kreuzenden und darüberliegenden Leiter 16 sowie die isolierenden Abstandsstücke 2OA, 20 ß, 21A, 21B, die die beiden Leiter 14, 16 außerhalb der Schaltstelle asymmetrisch umgeben, zu ersehen. Der untere, auf der Basisschicht 10 angeord-

nctc Leiter 14 ist außerhalb der Schaltstelle mit den isolierenden Abstandsstücken 2OA und 20 B versehen, und der darüberliegende Leiter 16, der an der Unterseite der Membran 12 befestigt ist, weist außerhalb der Schaltstelle die beiden isolierenden Ab-

ao Standsstücke 21 A und 21 B auf. Wie man aus der Fig. 2 erkennen kann, wird der Abstand zwischen den beiden sich kreuzenden Leitern 14 und 16 durch die Dicke der isolierenden Abstandsstücke 20 A, 20 B, 21/1, 21 B bestimmt. Eine Schaltverbindung bzw.

as eine elektrische Kontaktverbindung zwischen den beiden Leitern 14 und 16 wird dadurch hergestellt, daß die Membran 12 an der über der Leitungskreuzung liegenden Stelle durch einen Taststift, Finger od. dgl. geringfügig eingedrückt wird; durch die Aus-

lenkung der Membran 12 wird auch der Leiter 16 an dieser Stelle nach unten ausgelenkt und kommt in physikalischen Kontakt mit dem darunterliegenden Leiter 14, wodurch der Stromkreis geschlossen wird. Ein Schalter, dessen eine Ebene /V-Leiter und in der anderen zugeordneten Ebene M-Leiter enthält, ist bekanntlich ein Matrixschalter (oder auch Kreuzschienenverteiler genannt), der N · M Schaltpunklc zur Verbindung ungleicher Paare elektrischer Leiter aufweist. Diese Leiter sind je nach den vorliegenden Erfordernissen mit Stromquellen oder den Ein- bzw. Ausgängen von sonstigen Schaltungsanordnungen verbunden. Je nachdem, welche Stelle der Membran 12 betätigt wird, schließt der dieser Stelle zugeordnete Stromkreis. Gegenüber den bekannten Membranschaltcrn hat die erfindungsgemäße Membran-Schalteinrichtung verschiedene Vorzüge, die folgend erläutert werden. Die isolierenden Abstandsstücke 20/1, 20 ß, 21, 22 usw. sind nur geringfügig breiter als die elektrischen Leiter 14, 16..., deren Breite

z. B. 0,13 mm beträgt. Da die isolierenden Abstandsstiickc durch ein elektrophorethisches Niederschlagsverfahren erzeugt werden, ist eine genaue Regelung ihrer Dicke und der übrigen Abmessungen möglich, wodurch eine sehr gute Maßhaltigkeit erreicht wird.

Auf der Basisschicht 10 und der Membran 12 kennen somit die Leiter 14, 16, 18 nebeneinanderlieg^nd in einer sehr großen Dichte angeordnet werden, was zur Folge hat, daß in der erfindungsgemäßen Membranschaltcinrichtung auf einer spezifischen Fläche

eine sehr große Anzahl von Schaltstcllen gebildet werden kann.

Wesentlich ist, daß bei der erfindungsgemäßen Membran-Schaltcinrichtung keine besondere gelochte Zwischenschicht als Isolierschicht und als Abstandshalter erforderlich ist und daß die isolierenden Anstandsstücke 20/1, 20Ii, 21 A, 21ß, die die Leiter asymmetrisch umgeben, nur wenig breiter sind als die elektrischen Leiter 14, 16, 18, welche sehr schmal

sein können. Die Basisschicht 10 und die Membran sichtbaren Z-Y-Gitterpositionen der Membran 12 der 12 können deshalb zweckmäßigerweise aus transpa- Membran-Schalteinrichtung 30. Durch das nur gerenten Materialien bestehen. Die elektrischen Leiter ringfügige Eindrücken der Membran 12 an der durch 14, 16, 18 und die sie umgebenden isolierenden An- die Ä'-Y-Koordinaten bestimmten Gitterstelle wird schlußstücke 2OA, 20 B, 21A, 21B ... sind somit als 5 das darunterliegende Schaltelement geschlossen, das Haarlinien in der komplettierten Membran-Schalt- durch einen in horizontaler und einen in vertikaler einrichtung sichtbar und erscheinen bei einer planen Richtung sich erstreckenden Leiter 14, 16 gebildet Schalterausführung als ein Gitter, das durch die wird. Damit schließt auch der angeschlossene Stromtransparente Basisschicht 10 und transparente Mem- kreis der Schaltungsanordnung. Die horizontalen (X) bran 12 gut erkennbar ist. io Leiter und die vertikalen (Y) Leiter der Membran-Die F i g. 3 zeigt die Verbindung einer derartigen Schalteinrichtung 30 und das X-Y-Ablenksystem des transparenten Membran-Schalteinrichtung in Kombi- Sichtanzeigegerätes 26 können durch zwischengenation mit dem Bildschirm 28 eines Anzeigegerätes schaltete Schaltungseinrichtungen so aufeinander ab-26, wobei die transparente Membran-Schalteinrich- gestimmt und angepaßt werden, daß bei jeder betung vor einem Bildschirm 28 angeordnet ist. Bei 15 tätigten Schaltstelle der Membran-Schalteinrichtung optischen Anzeigegeräten 26, z. B. Bildschirmgeräten, 30 der Elektronenstrahl auf die dieser Schaltstelle zuist es manchmal wünschenswert, die Anzeige oder geordnete Position auf dem Bildschirm 28 ausgelenkt Darstellung durch die Eingabe von Daten oder Strich- wird.

zeichnungen korrigieren zu können. Dies ist z. B. Wie bereits erläutert wurde, können in der erfinmöglich durch die Verwendung von zusätzlichen «o dungsgemäßen Membran-Schalteinrichtung die in elektrisch-optischen Geräten, den sogenannten Licht- horizontaler und vertikaler Richtung sich erstreckengriffeln, die bei Bildschirmgeräten Verwendung fin- den Leiter in einer sehr großen Dichte angeordnet den. Derartige Anordnungen von Lichtgriffelsyste- werden, so daß sich sehr viele Schaltstellen ergeben, men sind in den USA.-Patentschriften 3 337 860 Dies hat den Vorteil, daß die Auflösung der vor- und 3 106 707 erläutert. »5 stehend erläuterten graphischen Eingabestation sehr

In der F i g. 3 ist ein Sichtanzeigesystem illustriert, groß ist (s. F i g. 3).

bei dem eine plane erfindungsgemäße Membran- Nachstehend wird an einem anderen Beispiel er-Schalteinrichtung mit einem Anzeigegerät 26 kombi- läutert, wie auf einem Bildschirm 28 in Kombination niert ist, um ein elektro-mechanisch gesteuertes An- mit einer erfindungsgemäßen Membran-Schalteinzeigesystem zu erhalten. Das Sichtanzeigegerät 26, so richtung 30 eine Bedienungsperson ein gewünschtes das z. B. ein Bildschirmgerät, ein Lichtpunktabtaster Muster einer Darstellung erzeugen kann. Die hori- oder eine andere ähnliche Anordnung ist, enthält zontalen und die vertikalen Leiter einer Membraneinen Bildschirm 28 einer Elektronenstrahlröhre, auf Schalteinrichtung 30 sind jeweils an ihren Anschlußdem die graphische Darstellung der Anzeige erscheint. stellen durch Steckkupplungen 32 und 34 mit weiter-Eine erfindungsgemäße Membran-Schalteinrichtung 35 führenden entsprechenden Leitungen verbunden, die 30 in der Ausführung nach Fig. 2 ist auf der Vor- zusammengefaßt die Kabel 36 und 38 bilden und die derseite des Bildschirmes 28 so angeordnet, daß die zu einem Speicher 40 führen. Im Speicher 40 kann in horizontaler Richtung sich erstreckenden Leiter der jede mögliche Schaltstelle der Membran-Schalteinrich-Membran-Schalteinrichtung 30 mit der Richtung der tung 30 gespeichert werden, die durch eine kontakthorizontalen Strahlablenkung übereinstimmen. Die 40 mäßige Schließung einer Kreuzungsstelle zwischen vertikalen Leiter der Membran-Schalteinrichtung 30 einem horizontalen und vertikalen Leiter 14, 16 gesind in solchen Abständen positioniert, daß sich eine bildet wird. Die einmal geschlossenen und gespeicher-Übereinstimmung mit der zeitlichen Auslenkung des ten Schaltstellen stehen als entsprechende, den horizontalen Ablenksignals ergibt. Den ,Y-Y-Koordi- .Y-Y-Koordinaten des Bisldschirms 28 zugeordnete naten auf dem Bildschirm 28 sind somit jeweils be- 45 Signale am Ausgang des Speichers 40 zur Verfügung, stimmte Schaltstellen der Membran-Schalteinrichtung Eine geschlossene Schaltstelle in der Membran-Schalt-30 zugeordnet. Da die direkt vor dem Bildschirm 28 einrichtung 30 dient somit als Adresse zur Führung angeordnete Membran-Schalteinrichtung 30 transpa- des Elektronenstrahls auf die zugeordnete X-Y-Posirent ist, ist auch der vom Elektronenstrahl erzeugte tion des Bildschirms 28. Diese, jeder Schaltstelle der Kurvenzug auf dem Bildschirm 28 für einen Betrach- 50 Membran-Schalteinrichtung 30 entsprechenden X-Y-ter durch die Membran-Schalteinrichtung 30 sichtbar, Koordinatensignale, die am Ausgang des Speichers lediglich an den durch die sehr schmalen Leiter 14, 40 zur Verfugung stehen, werden in einem Digital/ 16,18 gebildeten Gitterlinien in der Membran-Schalt- Analogwandler 42 in Steuersignale für das Ablenkeinrichtung 30 erfolgt eine kaum erkennbare Unter- system des Elektronenstrahles umgeformt, so daß in brechung der Anzeige, jedoch ist diese im allgemei- 55 dem Sichtanzeigegerät 26 der Elektronenstrahl auf nen vernachlässigbar, da die Leiter-Gitterlinien im die der Schaltstelle zugeordnete JY-Y-Position auf Verhältnis zur Dicke der Aufzeichnungsspur sehr dem Bildschirm 28 ausgelenkt wird. Es wurde bereits •schmal sind. Ist die Oberfläche des Bildschirmes 28 erwähnt, daß durch das Schließen einer Schaltstelle nicht plan, sondern etwas gewölbt, verwendet man, in der Membran-Schalteinrichtung 30 eine lösbare um Verzerrungen der angezeigten Darstellungen zu 60 elektrische Kontaktverbindung zwischen einem horizu vermeiden, bei der Membran-Schalteinrichtung 30 zontalen und einem vertikalen elektrischen Leiter eine flexible Basissehicht 10, die z. B. aus Polyester hergestellt wird. Jeder vertikale Leiter der Membcstchen kann. bran-Schaltcinrichtung 30 ist über das mehradrige Um auf das Sichtanzeigesystem einwirken zu kön- Kabel 36 im Speicher 40 jeweils mit einem neu, wählt der Betrachter eine oder mehrere Posi- 65 Transistor verbunden, der seinerseits wieder an !ionen auf dem Bildschirm 28 aus, die durch die einer SpannungsqucUc liegt. Die horizontalen l.ci-A'-Y-Koordinaten wählbar sind, und drückt mit einer Ut der Mnnbran-Schalteinrichtung 30 sind cbcnslumpfen Spitze eines Stifles auf die einsprechenden falls über ein mehradriges Kabel 38 im Speicher

mit Transistoren verbunden, die auf Massepotential liegen. Durch die Betätigung einer Schaltstelle der Membran-Schalteinrichtung 30 wird somit ein Stromkreis geschlossen, und die Transistoren dieses Stromkreises werden aktiviert. Die Ausgangssignale von diesem aktivierten Transistorpaar sind repräsentativ für die Adresse der betätigten Schaltstelle, und sie bewirken, daß über den Digital/Analogwandler 42 der Elektronenstrahl im Sichtanzeigegerät 26 auf die Strahlaufzeichnung und gleichzeitig als transparente Basisschicht 10 ■ für die Membran-Schalteinrichtung 30 dient. Beispielsweise können die unteren zur Basisschicht 10 gehörigen Leiter 14 direkt auf der ⁵ Oberfläche des Bildschirms 28 befestigt werden. Diese Anordnung der Leiter 14 direkt auf dem Bildschirm 28 hat den Vorzug, daß die Weite der spezifischen Auslenkung des Elektronenstrahls (ζ. Β. V/mm od. dgl.), also dessen Raster an die Gitterweite der

Position der betätigten Schaltstelle geführt wird. Da ¹⁰ sich kreuzenden Leiter 14,16 in der Membran-Schaltdieses Nachführsystem sehr empfindlich und praktisch trägheitslos ist, kann die Bedienungsperson
einen Betätigungsstift zügig über die Oberfläche der
Membran-Schalteinrichtung 30 führen, wodurch sich

einrichtung vorher bestimmbar ist und gleich bei der Fabrikation der Bildröhre angepaßt werden kann. Ein weiterer Vorzug dieser direkten Anordnung der Leiter auf dem Bildschirm 28 ist, daß sich die

die darunterliegenden und sehr nahe beieinander- ^l5 Parallaxe bei der Sichtanzeige verringert und damit liegenden Schaltstellen nacheinander schließen; eine bessere Darstellung erreicht wird.

Darüber hinaus ist es auch möglich, die erfinnungsgemäße Membran-Schalteinrichtung außer in

praktisch zur gleichen Zeit stehen am Ausgang des Speichers 40 die den entsprechenden Z-Y-Koordinaten zugeordneten Signale zur weiteren Verarbei-Kombination mit einem Sichtanzeigegerät 26 bzw.

tung zur Verfügung, und über diese Ausgangssignale ²⁰ mit einer Abtaströhre zu verwenden. Da die Membranwird auch der Elektronenstrahl jeweils auf die ent- Schalteinrichtung eine einfache, einheitliche Konsprechende Position im Bildschirm 28 nachgeführt. struktion aufweist, die eine mehr oder weniger Durch die zügige Bewegung eines Betätigungsstiftes große Anzahl von kompakt angeordneten Schaltüber die Oberfläche der Membran 12 kann die Be- elementen enthalten kann, von denen eine sehr große dienungsperson eine beliebige Figur aufzeichnen, die *⁵ Anzahl auf einer Flächeneinheit untergebracht sein gleichzeitig optisch durch den Elektronenstrahl auf können, ist es möglich, verschiedene Schaltkombidem Bildschirm 28 des Sichtanzeigegerätes 26 darge- nationen zu erstellen durch die jeweilige Leiterfühstellt wird. Da diese manuell aufgezeichnete und op- rung und die Anordnung der isolierenden Abstandstisch auf dem Bildschirm 28 dargestellte Figur aus stücke. So ist es z. B. möglich, daß bei Betätigung einzelnen Rasterpunkten besteht, stehen die diesen ³° einer Schaltstelle gleichzeitig mehrere Kontaktstellen Rasterpunkten zugeordneten ^-Y-Koordinaten-Si- schließen.

■ - - - - - Weiterhin eignet sich die erfindungsgemäße Mem

bran-Schalteinrichtung für ein elektromechanisches Lesegerät zur Identifizierung von Kreditkarten oder Ausweisen, in denen die Schriftzeichen oder sonstige Markierungen als erhabene Prägungen eingearbeitet

gnale in digitaler Form am Ausgang des Speichers 40 und in analoger Form am Ausgang des Digital/Analogwandlers 42 zur weiteren Verarbeitung auch für andere Zwecke zur Verfügung.

Eine andere Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Membran-Schalteinrichtung ist gegeben, wenn von einem unabhängigen Eingabegerät, z. B. einem Computer, eine Darstellung auf dem Bildschirm 28 eines Sichtanzeigegerätes 26 erzeugt wird. In diesem Fall kann mit Hilfe der Membran-Schalteinrichtung von der Bedienungsperson ein Teil der dargestellen Anzeige ausgewählt werden. Eine derartige Anwendung ist z. B. gegeben, wenn bei sind. Durch die große Packungsdichte der Schaltstellen ergibt sich ein gutes Auflösungsvermögen bei der Identifizierung derartiger Schlüsselzeichen.

Je nach den vorliegenden Erfordernissen kann die in F i g. 2 dargestellte geometrische Anordnung der in ihrer Längsrichtung sich kreuzenden Leiter 14, 16 und ihre Abstands-Isolierung20^, 20 B, 21A, 21B abgewandelt und an die jeweiligen Verhältnisse an-

einem Lehrprogramm vom Computer auf dem Bild- ⁴⁵ gepaßt werden. Beispielsweise ist es auch möglich, hi 28 d Sihtaeiegätes 26 mehrere Fagen die Basisschicht 10 und die Membran 12 zylindrisch

schirm 28 des Sichtanzeigegerätes 26 mehrere Fragen oder Antworten angezeigt werden, von denen der Schüler jeweils die richtige auswählen soll, indem er den dieser Frage oder Antwort zugeordneten Schalter betätigt. Durch die von diesem geschlossenen Schalter letztlich erzeugten Positionssignale, die auf den Computer gelangen, kann dann der Computer entscheiden, ob die von dem Schüler gegebene Antwort richtig war.

In der F i g. 3 ist, wie bereits erwähnt wurde, die Kombination eines Sichtanzeigegerätes 26 mit einer erfindungsgemäßen Membran-Schalteinrichtung 30 in der Ausführung nach Fig. 1 und 2 abgebildet, wobei die Membran-Schalteinrichtung direkt vor dem Bildschirm 28 angeordnet ist. Bei den verschiedenen möglichen Anwendungsfällen, bei denen die erfindungsgemäße Membran-Schalteinrichtung häufig oder dauernd mit einem Bildschirm 28 einer Elektronenstrahlröhre zusammenwirkt, ist es zweckmäßig, die Bildschirmfläche gleich fabrikationsmäßig als Basis-Schicht 10 für die Membran-Schalteinrichtung zu gestallen, so daß die Bildschirmflächc eine Doppclfunktion hat und zur Darstellung der Elektroncndie Basisschicht 10 und die Membran 12 zylindrisch zu gestalten anstatt, wie in Fig. 2, als flache Scheiben, um damit eine zylindrische Schalteinrichtung zu schaffen, die gegebenenfalls auch drehbar sein kann.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Druckempfindliche Membran-Schalteinrichtung mit wenigstens einem auf einer isolierender Basisschicht befestigten elektrischen Leiter und wenigstens einem in geringem Abstand darübei auf der Unterseite einer isolierenden, elastomerer Membran angeordneten elektrischen Leiter, des sen Richtung sich mit dem Leiter auf der Basis Schicht kreuzt, dadurch gekennzeichnet daß die Leiter (14, 16, 18) mit Ausnahme de eine Schaltstelle bildenden Kreuzungen mit ihrei Abstand voneinander bestimmenden, elektriscl isolierendem Material (20A, 2OB, 21, 21A, 21B umgeben sind.

2. Membran-Schalteinrichtung nach An Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bash schicht (10) und die Membran (12) t ransparent sine

3. Membran-Schalteinrichtung nach Ar

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sprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer Schaltermatrix auf der Basisschicht (10) und der Unterseite der Membran (12) jeweils eine Anzahl paralleler, mit bestimmtem •Abstand nebeneinanderliegender Leiter (14, 16) angeordnet sind.

4. Membran-Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (12) aus elastomerem Polyester und die Basisschient (10) aus einem festen und formbeständigen Material (z. B. Glas) besteht.

5. Membran-Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (10) aus einem flexiblen, schmiegsamen Material (z. B. Polyester) besteht.

6. Membran-Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (14, 16) auf der Basisschicht und der Membran niedergeschlagene Kupferbahnen sind.

7. Membran-Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Abstandsstücke (20/1,20 B, 21A, 21 B) nur geringfügig breiter als die Leiter sind.

8. Membran-Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Abstandsstücke (2QA, 20 B, 21A, 21 B) im Querschnitt die Leiter (14, 16) asymmetrisch umgeben.

9. Membran-Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Abstandsstücke auf den Leitern nach einem chemischen Ausfällverfahren gebildet sind.

10. Membran-Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf der Anzeigefläche eines Sichtanzeigegerätes (26) angeordnet ist, so daß dessen Anzeigefeld ganz oder teilweise mit Schaltstellen bedeckt ist.

11. Membran-Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (10) durch die· Oberfläche eines Bildschirms (28) in einem Sichtanzeigegerät (26) gebildet wird, auf der auch die zugeordneten Leiter (14) befestigt sind.

12. Membran-Schalteinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der parallel angeordneten Leiter (14,16) zueinander in horizontaler und vertikaler Richtung an das Raster des Bildschirms im Sichtanzeigegerät (26) angepaßt sind und daß das durch die Leiter gebildete Gittermuster deckungsgleich mit dem Raster des Sichtanzeigegerätes ist.

13. Membran-Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußpunkte der Leiter (14, 16) mit die Strahlungsauslenkung eines Elektronenstrahl-Sichtanzeigegerätes (26) beeinflussenden elektrischen Schaltungseinrichtungen (40, 42) verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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