DE2047997B2 - Elektronische einzel-eingabetaste - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Einzel-Eingabetastc für Anlagen, die Daten ausdrucken, verarbeiten oder speichern, insbesondere für elektrische Schreib- oder Rechenmaschinen, mit einer Taste, deren Betätigungsarm in einem Gehäusehohlkörper vertikal verschiebbar ist. der auf einem Gehäusesockel aufgesetzt ist, durch welchen vertikal Elektrodenzulcitungen hindurchgeführt sind, die mit Mittel zum Öffnen und Schließen eines Stromkreises verbunden sind. Die Taste soll auch für Fernschreibanlagen, Steuerbefehle speiclienide und weiterverarbeitende Einrichtungen an Maschinen mit einer geeigneten Eingabeeinheit, Befehlsspeicher in Aufzügen und dergleichen geeignet sein.

Bekannte Eingabetastaturen arbeiten auf mechanische Weise über Hebelarme oder durch das Schließen eines direkten elektrischen Kontaktes mittels Knopfdruck.

So ist beispielsweise aus der US-PS 32 44 847 eine Taste bekannt, bei dem ein Federteil durch Druck in eine andere, einen Schaltvorgang auslösende Stellung gebracht wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Eingabetastatur anzugeben, bei der die Einzeltasten leicht austauschbar sind und keine direkten elektrischen Berührungskontakte aufweisen.

Diese Aufgabe wird bei einer Eingabetastatur der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel zum Öffnen und Schließen eines Stromkreises ein lichtaussendendes und ein lichtempfindliches Halbleiterelement sind und daß der mit dem Tastenkopf verbundene, als Blendenplatte ausgebildete Betätigungsarm zur Unterbrechung bzw. Herstellung der zwischen den beiden Bauelementen bestehenden Lichtverbindung betäiigbar ist.

Die erfindungsgemäße Eingabetastatur hat den Vorteil, daß keine mechanisch bewegten Hebelarme mehr notwendig sind. Bei der erf'mdungsgcmäßen Anordnung entfallen auch direkte elektrische Kontakte, die bekanntlich durch Kontaktabbrand und mechanische Kontaktabnutzung nur eine beschränkte Lebensdauerbesitzen.

Aus der FR-PS 14 99 670 sind zwar Tastensätze bekannt, bei denen einer ganzen Reihe von Tasten ein lichtempHndliches Bauelement zugeordnet ist. Für den ganzen Tastensatz ist nur eine Lichtquelle vorgesehen. Durch die Betätigung der Tasten werden Lochmatrixen verändert, so daß durch eine geeignete Ausueinschaltung die gedruckte Taste ermittelt werden kann. Hs handelt sich dabei nicht um komplette Baueinheiten, in denen Taste und Halbleiterbauelemente integriert sind.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der neuen Eingabetastatur ist darin zu sehen, daß die Tasten in Steckleiste!! eingesetzt werden können und durch einfaches Auswechseln gegen Ersatztasten ausgetauscht werden können Die nach der Erfindung aufgebauten Tasten sind vorzugsweise nur über Steckkontakte mit entsprechenden elektrisch angeschlossenen Stccklcisten verbunden und weisen mit dem Eingabegerät keine zusätzliche mechanische oder elektrische Verbindung mehr auf.

Weiterhin kann als Vorteil angeführt werden, daß die Tasten unabhängig von den übrigen Teilen der Maschinen gefertigt und erst nach dem Zusammenbau der Maschine in die Maschine an den dafür vorgesehenen Stellen eingefügt werden können. Die Fertigung von Tasten, die bereits mit den erforderlichen Mitteln zum Öffnen und Schließen eines Stromkreises unter Auslassung von Berührungskontakten versehen sind, lassen sich rationell in einer Massenfertigung herstellen, wobei in der Fertigung auf die in der Halblcitermontagetechnik gesammelten Erfahrungen und Einrichtungen zurückgegriffen werden kann.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Tastatur ist vorgesehen, daß der aus einer stufenförmigen Platte bestehend; Tastenkopf durch einen diese Platte übergreifenden Innenflansch des Gehäusehohlkörpers gegen die Wirkung einer Feder in seiner Ruhelage gehalten und die Platte in den Gehäusehohlkörper geführt ist.

In der Platte ist vorzugsweise eine Öffnung oder eine Aussparung vorgesehen, deren räumliche Lage so gewählt wird, daß erst beim Betätigen der Taste eine Lichtverbindung zwischen den beiden Halbleiterbauelementen durch die öffnung zustande kommt.

In dieser öffnung, bzw. in der Aussparung der Blendenplatte kann eine Optik, z. B. eine Zylinderlinse angeordnet werden.

Es ist von Vorteil, Mittel vorzusehen, durch die die örtliche Lage der Lichtverbindung zwischen den beiden Halbleiterbauelementen in bezug auf die durch den Tastenkopf betätigte Blende bestimmt wird. Dies wird beispielsweise durch einen im Gehäusehohlkörper verschiebbaren Gehäusesockel erreicht.

Die Erfindung und ihre weitere vorteilhafte Ausgestaltung soll im weiteren anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert werden.

In der Fig. 1 ist, teils in einer perspektivischen Ansicht teils im Schnitt, eine erfindungsgemäße Eingabetaste dargestellt.

Der Tastenkopf besteht aus einer Platte 2 die sich nach unten an einer Stelle stufenförmig erweitert. Die dadurch gebildete Stufe 3 dient als Anschlag gegen den flanschartig nach innen erweiterten Rand 4 des Gehäusehohlkörpers 1. Dieser Gehäusehohlkörper bildet die Führung für den in vertikaler Richtung verschiebbaren Tastenkopf 2. Im Gehäusehohfkörper ist eine Feder 18 angeordnet, die die Taste 2 mit der Stufe 3 gegen den Rand 4 des Hohlkörpers 1 preßt und nach einem Tastendruck für die Rückstellung des Tastenkopfes und die Ruhelage sorgt.

In den Gehausehohlkörper ist beispielsweise von unten ein Gehäusesockel 5 eingeschoben, der beispielsweise den in der Halbleitertechnik verwendeten Gehäusesockel für Transistoren oder andere Halbleiterbauelemente entspricht. Dieser Gehäusesockel besteht beispielsweise aus einer Isolierstcffmasse 17. die von einem Metallzylinder umfaßt wird. Durch die Isolierstoffmasse sind Elektrodcnzuleilungen 9 bis 12 geführt, die auf der dem Gehäuse abgewandten Seite vorzugsweise als Steckkontakte ausgebildet sind. Hierdurch läßt sich die gesamte Taste mit ihrem elektrischen Teil in entsprechende Buchsen einer Steckleiste einsetzen und elektrisch anscnließen.

An einer Sockeldurchführung 9 ist beispielsweise ein Halbleiterbauelement 13 befestigt, das gegen Lichteinfall empfindlich ist. Dieses Bauelement besitzt vorzugsweise zwei durch einen pn-Übergang voneinander getrennte Zonen. In der Fig. 2 sind die Halbleiterbauelemente gesondert dargestellt. Die beiden Halbleiterzonen des Bauelementes 13 sind mit den Ziffern 23 und 24, der pn-Übergang mit der Ziffer 25 bezeichnet.

Die Zone 23 ^:st mit der Elektrodenzuleiuing 9 (F i g. 1) mechanisch und elektrisch verbunden, während die dünne Oberflächenzone 24 über einen Kontaktierungsdraht an die Elektrodenzuleitung 10 elektrisch angeschlossen ist.

Entsprechend ist auf dem dem Bauelement 13 gegenüberliegenden Teil der Sockeloberfläche das lichtaussendende Halbleiterbauelement an der Elektrodenzuleitung 11 befestigt. Zwischen dem Halbleiterkörper und der Kontaktfläche der Elektrodcnzuleitung kann gegebenenfalls eine Zwischenplatte 15 eingefügt werden. Nach der Fig. 2 weist auch dieses Bauelement zwei durch einen pn-Übergang 22 voneinander getrennte Halbleiterzonen 20 und 21 auf. Vom pn-Übergang geht bei an den Halbleiterzonen entsprechend anliegender Spannung ein Lichtstrahl 19 aus, der beispielsweise durch die Öffnung 8 in der Blendenplatte 7 hindurch in Verbindung mit dom Halbleiterbauelement 13 steht und dort einen Stromfluß verursacht.

Auch bei diesem zweiten Halbleiterbauelement ist die nicht mit der Elektrodenzuleitung 11 verbundene Zone über einen dünnen Zuleitungsdraht 16 mit der als Elektrodenzuleitung dienenden weiteren Sockeldurchführung 12 elektrisch verbunden.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an der Unterseite des beispielsweise rechteckförmig ausgebildeten Tastenkopfes eine runde Scheibe 6 befestigt, die eine vertikal verlaufende ins Gehäuseinnere ragende Blendenplatte 7 aufweist, die wie eine Trennwand zwischen den beiden Halbleiterbauelementen 13 und 14 angeordnet ist. Diese Trennwand, die bei der Betätigung der Taste zusammen mit dem Tastenkopf in vertikaler Richtung verschoben wird, weist im Bereich der Lichtverbindung 19 zwischen den beiden Bauelementen eine Aussparung 8 auf. die im Ruhezustand der Taste eine Lichtverbndung 19 zwischen den beiden Halbleiterbaaelemenien i-rmögijcbi.

Beim Betätigen der Taste \ erschiebt sich diese Aussparung derart, daß die Lichnerbindir.ig zwischen den beiden Bauelementen unterbrochen wird.

Der für die Unterbrechung des I.ichtwegs erforderliche Tastenwe.ii kann beliebig klein gewählt werden, wenn die Aussparung sehr schmal gewählt oder der Abstand zwischen dem Lichtweg und dem oberen Rand der Aussparung sehr klein gewählt w ;rd.

Es soll jedoch nochmals darauf hingewiesen werden, daß die Aussparung aber auch so angeordnet werden kann, daß der Lichtweg erst durch das Betätigen der Taste durch die Aussparung hindurch /ustandekommt.

Es ist sinnvoll, die Anschlagtiefe der Taste /u begrenzen. Dies kann durch den Abstand des unteren Randes der Plane 7 von der Oberfläche des Gehäusesockel 5 oder durch eine Einbuchtung an der Innenwandung des Gehäusehohlkörpers 1 geschehen.

Um die Anschlagtiefe verstellen zu können, ist es weiterhin sinnvoll. Mittel vorzusehen, mit deren Hilfe die relative Lage /wischen Lichtweg 19 und Blendenplatte 7 veränderbar ist. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß der Gehäusesockel im Gehäusehohlkörper verschiebbar angeordnet ist.

Es ist auch möglich, zur stärkeren Konzentrierung des Lichtstrahls zwischen den beiden Halbleiterbauelementen in die Blendenplatte eine Optik einzufügen. Dies kann beispielsweise eine Zylinderlinse sein.

In der F i g. 3 ist beispielsweise die Tastatur einer Tischrechenmaschine 26 dargestellt, die sich äußerlich nicht von bekannten Tastaturen unterscheidet. Die Tasten 27 sind jedoch in eine 5teckkoniaktplatte eingesetzte Tasten gemäß der F i g. 1, die im Bedarfsfall wieder gegen eine andere Taste ausgetauscht werden können. Hierzu muß die Taste 27 nur aus der Steckplatte herausgezogen und eine neue Taste eingesteckt werden.

Die erfindungsgemäße Tastatur kann überall vorteilhaft eingesetzt werden, wo Daten elektrisch weiterverarbeitet werden, sei es nun, um informationen auszudrucken, zu speichern oder zu Steuerbefehlen auszuwerten. Die erfindungsgemäße Tastatur stellt uncn weiteren Schritt auf dem Weg /um vollelektronischen Aufbau elektrischer Anlagen dar. die rationell erzeugt und gewartet werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektronische Einzel-Eingabetaste für Anlagen, die Daten ausdrucken, verarbeiten oder speichern, insbesondere für elektrische Schreib- oder Rechenmaschinen, mit einer Taste, deren Betätigungsarm in einem Gehäusehohlkörper vertikal verschiebbar ist, der auf einem Gehäusesockel aufgesetzt ist, durch welchen vertikal Elektrodenzuleitungen nindurchgeführt sind, die mit Mittel zum Öffnen und Schließen eines Stromkreises verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum öffnen und Schließen eines Stromkreises ein lichtaussendendes (14) und ein lichtempfindliches (13) Halbleitereiement sind und daß der mit dem Tastenkopf (2) verbundene, als Blendenplatte (7) ausgebildete Betätigungsarm zur Unterbrechung bzw. Herstellung der zwischen den beiden Bauelementen (14,13) bestehenden Lichtverbindung (19) betätigbar ist.

2. Eingabetaste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einer stufenförmigen Platte (3) bestehende Tastenkopf (2) durch einen diese Platte (3) übergreifenden Innenflansch (4) des Gehäusehohlkörpers (1) gegen die Wirkung einer Feder(18) in seiner Ruhelage gehalten und die Platte (3) in dem Gehäusehohlkörper (1) geführt ist.

3. Eingabetastatur nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Platte vorgesehene Öffnung oder Aussparung (8) in ihrer räumlichen Lage so gewählt ist. daß erst beim Betätigen der Taste eine Lichtverbindung (19) zwischen den beiden Halbleiterbauelementen (13, 14) durch die Öffnung zustande kommt.

4. Eingabetastatur nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Öffnung bzw. in der Aussparung (8) der Blendenplatte (7) eine Optik, z. B. eine Zylinderlinse, angeordnet ist.

5. Eingabetastatur nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch die örtliche Lage der Lichtverbindung (19) zwischen den beiden Halbleiterbauelementen (13, 14) in bezug auf die durch den Tastenkopf (2) betätigte Blende (7) veränderbare Mittel, z. B. einen im Gehäusehohlkörpcr (1) verschiebbaren Gehäusesockel (5).