DE2047396C3 - Elektronische Tastatur - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine elektronische Tastatur nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei einer aus der US-PS 29 97 703 bekannten, kontaktlos arbeitenden elektronischen Tastatur dieser Art enthält der jeder Taste zugeordnete Kodierschaltungsmodul eine der Anzahl der Bitstellen des zu erzeugenden Parallelbit-Binärsignals entsprechende Anzahl kleiner Spulenkerne mit jeweils einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung. Ein am Tastenschaft der jeweils zugehörigen Taste angeordneter ss Permanentmagnet bewirkt bei Annäherung an den Kodierschaltungsmodul beim Niederdrücken der betreffenden Taste entweder eine magnetische Sättigung der sonst ungestättigten Spulenkerne derart, daß dann keine Signalübertragung mehr von der Primärspule zur Sekundärspule möglich ist, oder er kompensiert das Magnetfeld eines entgegengesetzt gepolten, unmittelbar am Kodierschaltungsmodul angeordneten zweiten Permanentmagneten, der die Spulenkerne normalerweise in gesättigtem Zustand hält, so daß die i>^r> Spulenkerne nunmehr magnetisch ungesättigt sind und eine Signalübertragung von der Primärspule zur Sekundärspule stattfinden kann.

Eine Tastatur nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs hat natürlich den Vorteil, daß auf ein mechanisches Hebelwerk mit den dazugehörigen zahlreichen beweglichen Teilen fast vollständig verzichtet werden kann. Bei der aus der US-PS 2997 703 bekannten Tastatur ist jedoch die Herstellung und Verdrahtung der jeweils aus einer Anzahl kleiner, mit jeweils einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung versehener Spulenkerne bestehenden Kodierschaltungsmodule mit verhältnismäßig großem Arbeitsaufwand verbunden. Dieser Aufwand, der bei kleinen Tastaturen mit wenigen Tasten, beispielsweise einer reinen Zehnertastatur, noch vertretbar sein kann, fällt bei großen Tastaturen mit umfangreichen alphanumerischen Tastenfeldern und zahlreichen Funktionstasten, wie sie als Eingabeeinheiten für Datenverarbeitungsanlagen Anwendung finden, erheblich ins Gewicht, da dann aufgrund der großen Tastenanzahl auch das den Informationsinhalt jeder Taste darstellende Parallelbit-Binärsignal eine entsprechend große Bitstellenanzahl aufweisen muß. Darüber hinaus sind bei der bekannten Anordnung besondere schaltungstechnische Maßnahmen erforderlich, um die Primärwicklungen der Spulenkerne mit Impulsen zu beaufschlagen und außerdem sicherzustellen, daß bei jedem Niederdrücken einer Taste nur ein einmaliges Auswerten der durch den am Tastenschaft angeordneten Permanentmagneten bewirkten Spernsiig oder Freigabe der Impulsübertragung von Primärspule zu Sekundärspule stattfindet. Schließlich können bei der bekannten Anordnung durch das Zusammenwirken des jeweils am Tastenschaft angeordneten Permanentmagneten mit den magnetisierbaren Spulenkernen oder einem weiteren, am jeweiligen Kodierschaltungsmodul angeordneten Permanentmagneten Rückwirkungen auf die Bewegbarkeit der betreffenden Taste entstehen.

Der Erfindung liegt im Hinblick auf die bekannte Anordnung die Aufgabe zugrunde, eine den Forderungen nach wirtschaftlicher Herstellbarkeit und einfacher Montierbarkeit besser gerecht werdende, keine Rückwirkungen auf den mechanischen Teil der Tasten hervorrufende Möglichkeit zur kontaktlosen Umsetzung einer Tastenbewegung in ein dem Informationsinhall der betreffenden Taste entsprechendes elektrisches Parallelbit-Binärsignal zu finden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Anordnung gelöst.

Die Erfindung ermöglicht den Einsatz wirtschaftlich herstellbarer, extrem kleiner, verlustarmer und einfach montierbarer Halbleitermodule als Kodierschaltungsmodule, bei denen auch die bei umfangreichen Tastaturen erforderliche große Anzahl von Bitstellen der zu erzeugenden Parallelbit-Binärsignale kein Problem darstellt und die jeweils durch ein einfaches elektrisches Ansteuersignal, das der zugeordnete Hall-Generator beim Niederdrücken der betreffenden Taste aufgrund der Annäherung des Permanentmagneten erzeugt, ansteuerbar bzw. einschaltbar sind, so daß sie das dem Informationsinhalt der jeweils betreffenden Taste entsprechende Parallelbit-Binärsignal erzeugen. Es sind bei der Erfindung also keine besonderen Schaltungsmaßnahmen erforderlich, um nicht nur die Erzeugung des jeweils betreffenden Parallelbit-Binärsignals, sondern auch die Auslösung des F.rzeugungsvorgangs herbeizuführen, da die Halbleiter-Kodierschaltungsmodule stets in der Bereitschaft zur Erzeugung des jeweiligen Parallelbit-Binärsignals gehalten werden

können und durch das Ansteuersignal des Hall-Generators beim Niederdrücken der zugehörigen Taste nur nocfcden Anstoß zur Abgabe des Binärsignals erhalten.

Bevorzugte Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der Gegenstand des Anspruchs 4 gibt die Möglichkeit, jeder Taste mehrere Bedeutungen zuzuordnen, ohne die Tastatur wesentlich zu verkomplizieren. Dadurch können beispielsweise einer Buchstabentaste nicht nur die betreffenden Groß- und Kleinbuchstaben, sondern zum Beispiel auch noch verschiedene Druckarten wie Fett- und Magerdruck zugeordnet werden. Die Auswahl der jeweils gewünschten Bedeutung erfolgt dabei durch entsprechende Befehlstasten. Diese Anordnung gestattet es auch, den Zeichenvorrat der Tastatur nach mehreren verschiedenen Systemen kodiert im Speicher zur Verfügung zu halten und Informationen wahlweise in der einen oder anderen Codeform bereitzustellen.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug üuf die Zeichnungen beispielsweise mehr im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 schematisch einen eine Taste umfassenden Ausschnitt einer Tastatur nach der Erfindung,

Fig.2 ein Blockschaltbild der jeder Taste der Tastatur zugeordneten Kodierschaltung,

Fig.3 ein schematisches Blockschaltbild einer elektronischen Tastatur nach der Erfindung,

F i g. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tastatür, und

F i g. 5 ein Blockschaltbild der Steuerung der in F i g. 4 gezeigten Tastatur.

F i g. 1 zeigt einen Tastenmodul einer elektronischen Tastatur. Der Tastenmodul weist ein Kunststoffgehäuse 3s 1 auf, auf welchem mittels eines Federelements 2 eine Taste mit einem Tastenkopf 3 und einem Tastenschaft 4 abgestützt ist. innerhalb des Gehäuses 1 ist ein Halbleiter- Kodierschultungsmodul 5 angeordnet, der über Anschlußstifte 6 mit einer gedruckten Leiterplatte 7 verbunden ist. Auf dem Kodierschaltungsmodul 5 ist das Halbleiterplättchen 8 eines Hall-Generators angebracht, während am unteren Ende des Tastenschaftes 4 ein Permanentmagnet 9 befestigt ist.

Das Halbleiterplättchen 8 ist stromdurchflossen und bei Annäherung des Magneten 9 durch Niederdrücken der Taste 3, 4 wird das Halbleiterplättchen einem stärkeren Magnetfeld ausgesetzt, wodurch an diesem eine entsprechende Hall-Spannung entsteht.

F i g. 2 zeigt den Halbleiter-KodierschaltungsmodulS als Blockschaltbild. Bei Annäherung des am Tastenschaft 4 angeordneten Magneten 9 steuert der Hall-Generator 8 eine Triggerschaltung 10 an, die ihrerseits einen monostabilen Multivibrator 11 ansteuert. Dieser monostabile Multivibrator 11 setzt eine Halteschaltung 12, die ihrerseits eine Kodierschaltung 13 ansteuert, wodurch diese ein dem Informationsinhalt der betreffenden Taste entsprechendes Parallelbit-Binärsignal erzeugt und auf eine Leitung 14 gibt. Die Kodierschaltung kann durch ein gedrucktes Leitungs- t,o muster gebildet sein. Nach der Erzeugung des Binärsignals wird die Halteschaltung 12 durch ein Rückstellsignal R zurückgestellt, das beispielsweise von einem das Binärsignal empfangenden Pufferregister geliefert werden kann.

Fi g. 3 zeigt ein Blockschaltbild der Tastatur. Die von den einzelnen Tastenmodulen erzeugten Parallelbit-Binärsignale gelangen über Mehrfachübertragungsleitungen 16a 166, löcund 16c/zu einem Pufferregister 17, das die Binärsignale in der Reihenfolge ihrer Eingabe auch wieder über eine Mehrfachleitung 18 ausgibt Das Pufferregister 17 besitzt beim dargestellten Ausführungsbeispiel vier Speicherplätze, kann also jeweils bis zu vier Parallelbit-Binärsignale zwischenspeichern. Die Arbeitsweise des Pufferregisters wird von einer Steuerung 19 gesteuert.

Das Pufferregisler 17 ist bei Anschluß der Tastatur an eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Einrichtung, beispielsweise ein Bildschirmgerät, entbehrlich. Bei Anschluß an ein verhältnismäßig langsam arbeitendes Gerät, beispielsweise einen Drucker, dient das Pufferregister zum vorübergehenden Zwischenspeichern der von der Tastatur gelieferten Binärsignale bis zur Aufnahmebereitschaft durch das angeschlossene Gerät

Fig.4 zeigt ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform einer elektronischen Tastatur. Bei dieser Tastatur gelangen die von den Tastenmodulen 15 erzeugten Parallelbit-Binärsignale über eine Mehrfachleitung 16 als Adressensignaie zu einem Speicher 20, in dem eine Vielzahl von Informationswörtern gespeichert ist, die den Zeichenvorrat der Tastatur nach einem oder mehreren verschiedenen Systemen kodiert darstellen. Der Speicher 20 gibt jeweils bei Adressierung durch die über die Tastenmodule 15 erzeugten Adressenbinärsignale das entsprechende Informationswort über eine Mehrfachleitung 18a an ein Pufferregister 17a ab, das die Informationswörter gegebenenfalls zwischenspeichert und sodann über die Ausgangsmehrfachleitung 18 abgibt. Die Steuerung des Speichers und des Pufferregisters erfolgt mittels einer Steuerschaltung 21.

F i g. 5 zeigt schematisch die Steuerschaltung 21. Sie enthält einen monostabilen Multivibrator 22, der über ein mit der Mehrfachübertragungsleitung 16 verbundenes ODER-Glied 23 ansteuerbar ist. Während der Dauer der Erregung der in F i g. 2 gezeigten Halteschaltung 12 erzeugt der monostabile Multivibrator 22 einen Impuls zur Steuerung des Datenflusses, wobei dieser Impuls als Dalenauswahlimpuls an den Speicher 20 abgegeben wird und außerdem als Setzsignal für das Pufferregister 17a dient. Außerdem steuert dieser Impuls einen weiteren monostabilen Multivibrator 24 an, der eine Triggerschaltung 25 steuert. Die Triggerschaltung 15 steuert die Abgabebereitschaft der Daten an eine nachgeschaltete Einrichtung. Nach der Datenabgabe gibt das Pufferregister 17a einen Rückstellimpuls an die Triggerschaltung 25 ab. Über eine Rückstelleitung 26 stellt außerdem das Ausgangssignal des weiteren moriostabilen Multivibrators 24 die in F i g. 2 gezeigte Halteschaltung 12 zurück.

Der Speicher 20 ist vorzugsweise als monolithischer Speicher auf Halbleitersubstraten in integrierter Schaltungstechnik ausgebildet. Der Speicher kann, wie bereits erwähnt, den Zeichenvorrat der Tastatur nach mehreren verschiedenen Codes kodiert speichern. Die Auswahl des jeweils gewünschten Codes kann über zusätzliche Leitungspfade der Mehrfachübertragungsleitung 16 erfolgen, wobei vor den Speicher 20 Dekodiei jr zur Codeauswahl geschaltet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   J. Elektronische Tastatur zur Erzeugung binärkodierter alphanumerischer Informationen und/oder Steuerzeichen, bei welcher jeder Taste zur kontaktlosen Umsetzung einer Tastenbetätigung in ein dem Informationsinhalt der betreffenden Taste entsprechendes elektrisches Parallelbit-Binärsignal ein unterhalb der betreffenden Taste angeordneter Kodierschaltungsmodul und ein am Tastenschaft angeordneter, als Annäherungsschaltelement zur Beeinflussung des Kodierschaltungsmoduls wirkender Permanentmagnet zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierschaltungsmodul (5) einen durch den Permanentmagneten (9) beeinflußbaren Hall-Generator (8) aufweist, der bei Annäherung des Permanentmagneten den Kodierschaltungsmodul im Sinne der Erzeugung des jeweils betreffenden Parallelbit-Binärsignals erregt.
2. 2. Elektronische Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierschaltungsmodul (5) einen durch den Hall-Generator (8) ansteuerbaren monostabilen Multivibrator (11) zur jeweils einmaligen Auslösung der Erzeugung des betreffenden Parallelbit-Binärsignals enthält.
3. 3. Elektronische Tastatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Signalausgang (18) der Tastatur und die den Tasten zugeordneten Kodierschaltungsmodule (5) ein Pufferregister (17) zur Zwischenspeicherung der Parallelbit-Binärsignale geschaltet ist.
4. 4. Elektronische Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die den Tasten zugeordneten Kodierschaltungsmo- J5 du Ie (5) und den Signalausgang (18) der Tastatur ein Speicher (20) geschaltet ist, der eine Vielzahl von Informationswörtern speichert, und daß die Kodierschaltungsmodule jeweils Speicheradressensignale erzeugen, aufgrund derer der Speicher das jeweils adressierte Informationswort an den Signalausgang abgibt.