DE2931213B1

DE2931213B1 - Tastatur

Info

Publication number: DE2931213B1
Application number: DE19792931213
Authority: DE
Inventors: Eberhard Lehmann
Original assignee: Petrick Elektro Mech GmbH
Current assignee: Petrick Elektro Mech GmbH
Priority date: 1979-08-01
Filing date: 1979-08-01
Publication date: 1980-11-13

Description

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unterhalb der Taste im wesentlichen senkrecht zu deren Betätigungsrichtung eine Mehrzahl von sich in Längsrichtung der Tastatur erstreckenden Strahlenkanälen angeordnet ist, an deren einem Ende eine Lichtquelle und an deren anderem Ende eine der Anzahl der Strahlenkanäle entsprechende Anzahl von licht- empfindlichen Bauelementen angeordnet ist, und daß jeder Tastenschieber mit einem außerhalb der Strahlenkanäle angeordneten Steg versehen ist, der beim Betätigen des Tasters in die Strahlenkanäle hineinragt und mit mit den Strahlenkanälen fluchtenden Durchgangslöchern versehen ist.
Die erfindungsgemäße Tastatur erstellt an ihrem Ausgang bereits ein codiertes Schaltsignal. Es wird jedoch nicht nur der Aufwand für einen nachgeschalteten Codierer vermieden, sie ist darüberhinaus äußerst einfach im Aufbau und besonders störungsunanfällig, da keine herkömmlichen Kontakte mehr verwendet werden. Es entfallen daher alle Probleme, die sich sonst bei der Funktionsfähigkeit von mechanischen Kontakten ergeben, wie prellen, erforderlicher Kontaktdruck, Sicherheit gegen Verschmutzung usw. Die Schaltleistung der erfindungsgemäßen Tastatur ist nicht mehr durch das Kontaktmaterial begrenzt. Die erfindungsgemäße Tastatur läßt daher eine wesentlich höhere Lebensdauer zu.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stege der nicht betätigten Taster oberhalb der Strahlenkanäle angeordnet. Dadurch läßt sich eine besonders einfache Konstruktion erstellen, da die Stege mit dem Tastenschieber in die Strahlenkanäle eingedrückt werden können.
Zweckmäßigerweise können die Strahlenkanäle durch Längsrippen gebildet sein, die Unterbrechungen aufweisen, in die die Stege der Taster eintauchen können.=Yorzugsweise sind; dabei die Längsrippen einstückig mit dem Gehäuse verbunden, das heißt das Gehäuse ist als ein Kunststoff-Spritzteil mit den Längsrippen hergestellt.
Das Licht für die Strahlenkanäle kann aus einer Lichtquelle entnommen und einfach in die Strahlenkanäle eingeleitet werden, wenn zwischen der Lichtquelle und den Strahlenkanälen Lichtleiter angeordnet sind.
Diese Lichtleiter können bekanntlich das Licht über gekrümmte Bahnen leiten.
Bei einer halbwegs punktförmigen Lichtquelle kann zwischen der Lichtquelle und den Strahlenkanälen eine Sammellinse so angeordnet sein, daß sie im wesentlichen paralleles Licht erzeugt.
Es ist allerdings nicht unbedingt erforderlich, parallele Strahlenkanäle zu verwenden. Ebenso ist es denkbar, strahlenförmig sich erweiternde Strahlenkanäle vorzusehen, um eine Lichtquelle ohne Zwischenschaltung von optischen Hilfsmitteln benutzen zu können.
Eine gute Abschirmung gegen Streulicht wird erreicht, wenn die lichtempfindlichen Bauelemente innerhalb der durch die Längsrippen gebildeten Strahlenkanäle angeordnet sind.
Die Strahlenkanäle können aber auch durch in Längsrichtung der Tastatur hintereinander angeordnete Masken gebildet sein. In einer alternativen Ausführungsform, die einen hohen Wirkungsgrad bei der Lichtleitung aufweist und einen guten Schutz gegen Streulicht gewährleistet, sind die Strahlenkanäle durch Unterbrechungen für die Stege aufweisende Lichtleiter gebildet.
In vielen Anwendungsfällen werden Reihen-Tastenschalter nicht in einer Reihe von Tasten realisiert, sondern in zwei Reihen.
Hierzu ist - es erfindungsgemäß besonders günstig, wenn die Tastenschieber der beiden Reihen von Tastern beiderseits der Strahlenkanäle angeordnet und mit einseitig angebrachten Stegen versehen sind, die über dieselben Strahlenkanäle ragen. Dabei sind vorzugswei- se die Stege aus der Mitte des Tastenschiebers heraus versetzt, so daß die Stege von zwei den beiden Reihen gegenüberliegenden Tastern parallel zueinander in die Strahlenkanäle eintauchen können. Vorzugsweise sind die beiden Stege dann so nah nebeneinander angeordnet, daß sie in dieselbe Unterbrechung der Strahlenkanäle geführt werden können.
Eine Abschirmung gegen Streulicht läßt sich besonders einfach dadurch erreichen, daß die Strahlenkanäle durch an die Oberseite des Gehäuses angeformte Teile zwischen den Stegen nach oben hin abgeschlossen sind Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Es zeigt F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Tastatur; Fig.2 einen Querschnitt durch die Tastatur gemäß F i g. 1 entlang der Linie ll-ll; F i g. 3 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Tastatur gemäß F i g. 1.
In einem Tastaturgehãuse 1 sind Taster 2 eindrückbar gelagert, die einen Tastenknopf 3 und einen Tastenschieber 4 aufweisen Die Taster 2 sind in ihrer eingedrückten Lage mit Hilfe einer Sperrschiene 4' arretierbar, die in bekannter Weise in Längsrichtung der Tastatur verschiebbar gelagert ist und Rastschrägen aufweist Unterhalb der Taster 2 verlaufen in Längsrichtung des Gehäuses 1 vier Strahlenkanäle 5 parallel zueinander, in die Licht einer Lichtquelle 6, beispielswei se =einer Leuchtdiode oder aber einer einfachen Glühbirne, über Lichtleiter-7 geleitet wird.
Die Taster 2 sind in zwei Reihen so als Tastatur angeordnet, daß ihre Tastenschieber 4 neben den Strahlenkanälen 5 liegen Einseitig an die Tastenschieber 4 sind Stege 8 angeformt, deren Breite etwa der durch die Strahlenkanäle 5 in Anspruch genommenen Breite entspricht Die Stege 8 sind aus der Mitte der Tastenschieber 4 heraus versetzt, so daß die Stege 8 von zwei in den beiden Reihen einander gegenüberliegenden Tastern 2 dicht nebeneinander angeordnet sind. In der Höhe der Stege weisen die Strahlenkanäle 5 eine Unterbrechung 9 auf, in die die Stege eintauchen können. F i g. 2 verdeutlicht, daß die Stege 8 mit Durchgangslöchern 10 versehen sind, die im eingedrückten Zustand des zugehörigen Tasters 2 mit den Strahlenkanälen 5 fluchten, so daß Licht in dem Strahlenkanal 5 weitergeleitet wird, obwohl der Steg 8 in den Strahlenkanal 5 gedrückt worden ist Am Ende der Strahlenkanäle 5 befinden sich innerhalb der Kanäle lichtempfindliche Bauelemente 11, deren elektrische Eigenschaften sich verändern, wenn Licht auf sie fällt Diese Bauelemente 11 stellen die Ausgangsanschlüsse der Tastatur dar. An ihnen ist die Schaltinformation in codierter Form entnehmbar.
Die Strahlenkanäle 5 werden - wie aus F i g. 2 besonders deutlich wird - durch an das Gehäuse 1 angeformte Längsrippen 12 begrenzt Die Unterbrechung 9 wird durch Unterbrechungen der Längsrippen 12 gebildet Das von der Lichtquelle 6 ausgesandte Licht durchflutet die Strahlenkanäle 5 und gelangt auf die lichtempfindlichen Bauelemente 11, wenn keine Taste gedrückt ist Beim Eindrücken eines Tasters 2 gelangt der entsprechende Steg 8 in die Strahlenkanäle, wodurch entsprechend den vorhandenen Durchgangslöchern das Licht in manchen Kanälen 5 weiterhin durchgelassen und in anderen Kanälen abgeblockt wird.
Die Verteilung der Durchgangslöcher 10- auf dem Schieber 8 kann nach jeder Codierung erfolgen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann vorzugsweise eine binäre Codierung verwendet werden Die vier Ausgangsanschlüsse 11 können dann 16 Schaltzustände charakterisieren. Da auf alle lichtempfindlichen Bauelemente 11 Licht fällt, wenn keine Taste gedrückt ist, entsteht eine negative Codierung. Selbstverständlich kann auch eine positive Codierung realisiert werden, wenn z. B. mit allen Tasten eine Blende gekoppelt wird, die die Strahlengänge sperrt, wenn keine Taste gedrückt ist.
Als lichtempfindliche Bauelemente 11 können bekannte Fotodioden, Fototransistoren und ähnliche Bauelemente eingesetzt werden. Für die Realisierung der Strahlenkanäle können statt der Längsrippen 5 auch in Längsrichtung hintereinander mit Abstand angeordnete Masken oder auch Lichtleiter verwendet werden, die Unterbrechungen für die Stege 8 aufweisen. Obwohl es vorteilhaft ist, die Stege 8 im Ruhezustand oberhalb der Strahlenkanäle 5 anzuordnen, kann zur Erzielung einer niedrigen Bauhöhe der Schieber auch seitlich eingeschoben werden, wobei er dann vorzugsweise eine Kammstruktur entsprechend den Längsrippen 12 aufweisen kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Tastatur mit einer Mehrzahl von in Längsrichtung der Tastatur nebeneinander angeordneten Tastern, die einen Tastenknopf und einen in einem Gehäuse verschiebbaren Tastenschieber aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Taster (2) im wesentlichen senkrecht zu deren Betätigungsrichtung eine Mehrzahl von sich in Längsrichtung der Tastatur erstreckenden Strahlenkanälen (5) angeordnet sind, an deren einem Ende eine Lichtquelle (6) und an deren anderem Ende eine der Anzahl der Kanäle (5) entsprechende Anzahl von lichtempfindlichen Bauelementen (11) angeordnet ist, und daß jeder Tastenschieber (4) mit einem außerhalb der Strahlenkanäle (5) angeordneten Steg (8) versehen ist, der beim Betätigen des Tasters (2) in die Strahlenkanäle (5) hineinragt und mit mit den Strahlenkanälen (5) fluchtenden Durchgangslöchern (10) versehen ist.
2. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (8) der nicht betätigten Taster (2) oberhalb der Strahlenkanäle (5) angeordnet sind.
3. Tastatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenkanäle (5) durch Längsrippen (12) gebildet sind, die Unterbrechungen (9) aufweisen, in die die Stege (8) der Taster (2) eintauchen können.
4. Tastatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrippen (12) einstückig mit dem Gehäuse (1) verbunden sind.
5. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Lichtquelle (6) und den Strahlenkanälen (5) Lichtleiter (7) angeordnet sind.
6. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Lichtquelle (6) und den Strahlenkanälen (5) eine Sammellinse so angeordnet ist, daß sie im wesentlichen paralleles Licht erzeugt.
7. Tastatur nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindlichen Bauelemente (11) innerhalb der durch die Längsrippen (12) gebildeten Strahlenkanäle (5) angeordnet sind.
8. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenkanäle durch in Längsrichtung der Tastatur hintereinander angeordnete Masken gebildet sind.
9. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenkanäle (5) durch Unterbrechungen für die Stege (8) aufweisende Lichtleiter gebildet sind.
10. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reihen von Tastern (2) vorgesehen sind, deren Tastenschieber (4) beiderseits der Strahlenkanäle (5) angeordnet und mit einseitig angebrachten Stegen (8) versehen sind, die über dieselben Strahlenkanäle (5) ragen.
11. Tastatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (8) aus der Mitte des Tastenschiebers (4) heraus versetzt sind.
12. Tastatur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (8) zweier in den beiden Reihen gegenüberliegender Taster (2) in dieselbe Unterbrechung (9) der Strahlenkanäle (5) eintauchen.
13. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenkanäle (5) durch die Oberseite des Gehäuses (1) angeformte Teile zwischen den Stegen (8) nach oben hin abgeschlossen sind.

Die Erfindung betrifft eine Tastatur mit einer Mehrzahl von in Längsrichtung der Tastatur nebeneinander angeordneten Tastern, die einen Tasterknopf und einen in einem Gehäuse verschiebbaren Tastenschieber aufweisen.

Derartige Tastaturen finden bei vielen elektrischen und elektronischen Geräten Verwendung. Sie sind bekannt als Programmtasten bei Fernsehgeräten, als Steuertasten bei Maschinen usw.

In zunehmendem Maße werden mit Schaltsignalen, die durch die Tastatur erzeugt werden, integrierte Schaltungen gesteuert. Zur Einsparung von den Platzbedarf der integrierten Schaltungen bestimmenden Anschlußstiften werden die integrierten Schaltungen üblicherweise in codierter Form angesteuert. Demzufolge muß bei den hekannten Tastaturen das Schaltsignal in einen Codierer gegeben werden, der das Signal für die integrierte Schaltung codiert. Bei einer 16-Fachtastatur sind daher 32 Verbindungsleitungen von der Tastatur zum Codierer erforderlich, der beispielsweise mit vier Leitungen mit der integrierten Schaltung verbunden ist, auf denen das codierte Schaltsignal übertragen wird.

Die 16-Fachtastatur erfordert 16 Kontaktsätze und ist daher relativ aufwendig.

Es ist bekannt, bei einem Drehschalter ohne Zwischenschaltung eines Codierers sofort ein codiertes Ausgangssignal zu erzeugen. Der Betätigungsknopf des Drehschalters ist dabei drehfest mit einer Nockenwelle verbunden, auf deren Umfang die Nocken entsprechend der gewünschten Codierung in verschiedene Schaltstellungen verteilt sind. Die Nockenwelle steuert seitlich von der Nockenwelle in Längsrichtung nebeneinander angeordnete Kontakte. Die Verwendung von Drehschaltern ist für viele Anwendungsfälle nicht mehr erwünscht, da der Bedienungskomfort gering ist. Wenn beispielsweise 16 Schaltstellungen vorgesehen werden müssen, ist der Übergang von der Schaltstellung 1 zur Schaltstellung 9 nur sequentiell möglich, so daß acht Schaltstellungen nacheinander durchlaufen werden müssen. Neben dem geringen Bedienungskomfort macht sich hierbei auch eine erhöhte Abnutzung des Schalters bemerkbar, da wesentlich mehr Schaltungen ausgeführt werden als eigentlich erforderlich wären.

Der Erfindung liegt hingegen die Aufgabe zugrunde, eine Tastatur mit einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Tastern zu erstellen, bei der die Anzahl der notwendigen Verbindungsleitungen zu den folgenden Stufen erheblich vermindert werden kann und ein einfacher, gegen Störungen unanfälliger Aufbau möglich ist, wobei insbesondere eine Anfälligkeit gegen Kontaktverschmutzungen eliminiert ist.