DE2949382C2 - Elektrische Vorrichtung mit einer Tastatur und einer Anzeige von Tastensymbolen - Google Patents

Elektrische Vorrichtung mit einer Tastatur und einer Anzeige von Tastensymbolen

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DE2949382C2 DE2949382A DE2949382A DE2949382C2 DE 2949382 C2 DE2949382 C2 DE 2949382C2 DE 2949382 A DE2949382 A DE 2949382A DE 2949382 A DE2949382 A DE 2949382A DE 2949382 C2 DE2949382 C2 DE 2949382C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem elektronischen Kleinrechner, der neben den üblichen arithmetischen Operationen mit verschiedenen anderen Funktionen, beispielsweise einer Betriebsart für wissenschaftliche Berechnungen ausgestattet ist können je nach eingestellter Betriebsart unterschiedliche Funktionen durch Drücken einer einzigen Eingabetaste ausgelöst werden. Die Betriebsart bestimmt sich durch die wahlweise Betätigung eines Schalters oder einer Taste. Die Namen oder Bezeichnungen der durch eine Taste ausgelösten Funktionen sind in der Nähe dieser Taste angeordnet, wobei solche Funktionen auf einer Tafel aufgezeichnet sind. Da alle Bezeichnungen gleichzeitig lesbar sind, wird die Tastatur äußerst unübersichtlich, was eine Beeinträchtigung der Handhabung bedeutet.
Die US-PS 39 56 745 befaßt sich mit einer Art Tastenfeld, bei dem sich unter einer mit in Spalten und Reihen angeordneten Fenstern versehenen Platte mehrere Flüssigkeitsanzeigen befinden, wobei die Zellen dieser Flüssigkeitsanzeigen auf die Fenster ausgerichtet sind. Je nach Erregung einer der Flüssigkeitsanzeigen werden in den Fenstern unterschiedliche Symbole sichtbar. Je mehr Symbole pro Fenster, d. h. Taste, gewünscht werden, um so mehr Flüssigkeitsanzeigen sind erforderlich. Die Flüssigkeitsanzeigen sind zwar durchsichtig, es ist jedoch verständlich, daß die unterste Anzeige weniger deutlich zu erkennen ist, als die oberste.
Wesentlich ist jedoch, daß durch die Mehrfachanordnung die Vorrichtung eine verhältnismäßig große Dicke
aufweist Die Auswahl der einzelnen Flüssigkeitsanzeigen erfolgt über Funktionsfelder. Die einzelnen Fenster bzw. Felder stellen keine Tasten dar, bei deren Eindrücken eine Eingabe erfolgt; vielmehr dient zur Aktivierung eines bestimmten Feldes ein eigener Griffel, der mit dem Fenster in Berührung gebracht wird.
Aus der Firmendruckschrift der Firma Siemens; Geräte und Bausteine für die Datentechnik, Bedien- und Anzeigeelemente-System, 4.1976, Nr. D 18/80 26, Seiten 1, 2, 3, 4, 6 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der in einem Gestell mittels Drucktasten- bzw. Druckschalter-Bausteinen eine Art Tastenfeld mit Anzeige zusammengestellt werden kann. F Jt jede Taste ist ein mechanisch/ elektrischer Baustein vorgesehen, über den eine bzw. zwei Lampen angesteuert werden können. Im letzteren Fall sind zwei getrennt ansteuerbare Anzeigefelder vorgesehen. Die bekannte Vorrichtung ist für ortsfeste Prozeßsteueranlagen oder dergleichen bestimmt, wobei die Anzeige, die über eine Glühlampe oder eine Lr uchtdiode erfolgen kann, den Zustand der Drucktaste bzw. des Druckschalters angibt.
Die US-PS 34 82 241 offenbart eine Anzeigevorrichtung in Form einer Kathodenstrahlröhre, über deren
Schirm eine mit diskreten Elektroden ausgestattete Schicht angebracht ist Bei Berührung einer bestimmten Stelle des Schirms werden zwei Elektroden überbrückt, wobei ein Signal entsteht, das für Steuerungszwecke, etwas Änderung der gerade angezeigten Darstellung verwendet werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Vorrichtung mit einer Tastatur und einer Anzeige von Tastensymbolen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die bei möglichst geringer Dicke eine übersichtliche Darstellung von wechselnden Tastensymbolen ermöglicht
Die erfindungsgemäße elektrische Vorrichtung besitzt die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1. t5
Patentschutz wird in Verbindung mit der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angesprochenen elektrischen Vorrichtung nur für die Gesamtheit der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale beansprucht, nicht jedoch auch für Einzelmerkmale.
Da alle Gruppen von Symbolelektroden in einer einzigen Flüssigkristallanzeige angeordnet sind, ergibt sich eine äußerst geringe Dicke des Tastenfeldes, wie sie insbesondere bei elektronischen Kleinrechnern verlangt wird. Trotzdem ergibt sich durch die deutliche Anzeige von nur jeweils einem Tastensymbol pro Eingabetaste ein eindeutiges und übersichtliches Tastenfeld, dessen Symbolkonfiguration beim Drücken einer Funktionstaste wechselt.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteranspriichen gekennzeichnet.
Im folgenden werden Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt 3ü
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines wissenschaftlichen Rechners als ein Ausführungsbeispiel,
F i g. 2 eine Querschnittsansicht, die den Aufbau der Eingabetaste in dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel darstellt, «
F i g. 3 ein Blockdiagramm des in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbetspiels,
Fig.4{a) und 4(b) jeweils eine Anordnung der Elektroden einer Flüssigkristallanzeige, die in dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel Verwendung findet,
Fig.5(a) bis 5(c) Übersichten zum Erläutern des Betriebs des in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels, F i g. 6 eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Rechners als weiteres Ausführungsbeispiel, 5<
Fig.7 eine auseinandergezogene Darstellung einer Tastatur, wie sie in dem in Fig.6 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet wird,
F i g. 8 eine Querschnittsansicht die den Aufbau einer Taste des in F i g. 6 gezeigten Ausführungsbeispiels darstellt,
F i g. 9 eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Rechners eines weiteren Ausführungcbeispiels,
Fig. 10 eine auseinandergezogene Darstellung einer Tastatur, wie sie in dem in F i g. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel verwendet wird,
F i g. 11 eine Querschnittansicht einer Eingabetaste nach dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 9,
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines wissenschaftlichen Rechners als weiteres Ausführungsbeispiel und
Fig. 13 ein Schaltungsdiagramm des in Fig. 12 dargestellten Ausführungsbeispiels.
In dem nachstehend erläuterten Ausführungsbeispiel wird als passive Anzeige zum Anzeigen der Symbole für Funktionen eine Flüssigkristallanzeige verwendet
Der in F i g. 1 dargestellte wissenschaftliche Rechner 1 besitzt einen Ein/Aus-Schaltcr 2, eine Anzeige 3, Funktionstasten 4i und 42 zum Ändern der Funktions-Betriebsarten und eine Tastatur 5 mit Eingabetasten 43 bis 422, die auf der Frontfläche des Rechners angeordnet sind Innerhalb des Rechners befindet sich eine Flüssigkristallanzeige 6 zum Anzeigen von Daten und eine weitere Flüssigkristallanzeige 7 für die Anzeige von Tastensymbolen. Die Flüssigkristallanzeigen 6 und 7 sind entsprechend der Anzeige 3 und der Tastatur 5 angeordnet Die Flüssigkristallanzeige 6 besitzt mehrere Ziffernstellen mit Segmentelektroden (nicht gezeigt), die ähnlich wie die Ziffer »8« angeordnet sind, um sowohl eingetastete Daten als auch Rechenergebnisse anzuzeigen. Die Flüssigkristallanzeige 7 besitzt Symbolelektroden zum Anzeigen der Symbole der Eingabetasten. Diese Symbolelektroden sind für die Eingabetasten 4i bis 422 angeordnet Die Eingabetasten 4i bis 422 weisen sämtlich den in Fig.2 dargestellten Aufbau auf. Wie man der Darstellung entnimmt, liegt eine Flüssigkristallzelle 7a zwischen zwei Polarisatoren 7b und 7c Eine durchsichtige Schicht 8 liegt auf der Flüssigkristallanzeige 7. Weiterhin liegt ein Paar durchsichtiger Elektroden 9a und 9b schichtförmig ausgebildet auf dem durchsichtigen Substrat 8. Weiterhin ist auf dem durchsichtigen Substrat 8 ein durchsichtiger Film 10 aus synthetischem Harz aufgebra :ht. Dieser Film besitzt einen halbkreisähnlich nach außen vorspringenden gekrümmten Abschnitt 10a Dberhalb der durchsichtigen Elektroden 9a und 96. Dei gekrümmte Abschnitt 10a besitzt einen durchsichtigen beweglichen Kontakt 11 im Mittelbereich der inneren Oberfläche des gekrümmten Abschnitts 10a. Wird der halbkreisförmige Abschnitt 10a des Films 10 herabgedrückt, so kommt der bewegliche Kontakt 11 mit dem Elektrodenpaar 9a und 96 in Berührung, wodurch der Eintastvorgang bewirkt wird. Da sämtliche in dem Tastaturaufbau verwendeten Elemente durchsichtig ausgebildet sind, können die Symbole der Eingabetasten, die durch die darunter befindliche Anzeige 7 dargestellt werden, durch die Eingabetasten 4| bis 422 hindurch von außen gesehen werden.
F i g. 3 zeigt ein Blockdiagramm des oben erläuterten wissenschaftlichen Rechners 1. Man sieht in der Zeichnung die Flüssigkristallanzeigen 6 und 7 zum Anzeigen von Daten, bzw. von Symbolen der Eingabetasten. Ferner sieht man eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 12. iiine Tastenmatrix 13 treibt ausgewählte Eingangs-und Ausgangsleitungen der Leitungen 14| bis 14„ und 15| bis 1 Sn, wenn eine der Eingabetasten 4i bis 422 betätigt wird. In F i g. 3 sind die Anzeige 7 für die Tastensymbole und die Tastenmatrix 12 getrennt aus Gründen der übersichtlicheren Darstellung dargestellt, tatsächlich jedoch liegt die Tastenmatrix 13 auf der Anzeige 7 auf. Beim Betrieb überträgt die CPU 12 ein Tasten-Abtastsignal über die Eingangsleitungen 14| bis 14„ zu der Tastenmatrix 13. Dies erfolgt unter einer vorgegebenen zeitlichen Steuerung. Hierbei werden, wenn die Eingabetasten 4i bis 42? betätigt werden, die entsprechenden Eingangs- und Ausgangsleitungen 14| bis 14„ und 15i bis 15„ erregt, das Tasten-Abtastsignal wird durch die erregte Ausgangsleitung an die CPU 12 zurückgegeben und dort wird bestimmt, welche der Tasten der Tastatur betätigt wurde. Die CPU 12 gibt darüber hinaus Treibersignale X, Y und Z über
Leitungen 16a, 166 und 16c an die Anzeige 6 zum Darstellen von Daten. Beim Empfang von Anzeige-Treibersignalen über die Leitungen 17) sis 17„ treibt die Anzeige 6 selektiv die in Form der Ziffer »8« angeordneten Segmentelektroden. In iihnlicher Weise s legt die CPU 12 die Treibersignale X Y und Z über Leitungen 16a bis 16c an die Anzeige 7, um die Tastensymbole anzuzeigen. Wenn die Anzeige-Treibersignale A und B über die Leitungen 18 ϊ und 186 unter gegebener zeitlicher Steuerung an die Anzeige 7 gegeben werden, so aktiviert dies: selektiv die Elektroden, um ein gegebenes Tastensymbol anzuzeigen.
Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die F i g. 4{a) und 4(b) eine Anordnung von Elektrode ι in der Anzeige is 7 für die Darstellung von Tastensymbolen, sowie der Vorgang zum Betreiben der Anzeige erläutert werden. In der Darstellung bildet ein Paar von Elektrodensubstraten die Flüssigkristallzelle 7a, wobei das obere Elektrodensubstrat 196 in Fig.4(a) ind das untere :o Elektrodensubstat 196 in Fig.4(b) dargestellt ist Das obere Elektrodensubstrat 19a weist Elektroden auf, deren Gestalt entsprechend den Tasiensymbolen an Stellen ausgebildet ist, die den Funktioi stasten 4| bis 42 entsprechen. Wie man der Zeichnung entnimmt, ;s besitzen die Elektroden 20a und 206 eine Ausbildung entsprechend den Bezeichnungen »Fi« und »fi« der Tasten, die zum Ändern der Betriebsarten dienen. Die genannten Bezeichnungen werden an den Stellen der Funktionstasten 4t und 4] angezeigt Die Elektroden 21 sind als Tastensymbole für arithmetische Operationen ausgebildet und in den Mittelbereichen der Positionen der Eingabetasten 43 bis 422 angeordnet Die Elektroden 22 bilden Tastensymbole für eine erste Funktionsgruppe und sind auf der oberen rechten Seite an der Stelle der Eingabetasten angeordnet Die Elektroden 23 besitzen die Gestalt von Tastensymbolen für eine zweite Funktionsgruppe. Diese Elektroden sind in der oberen linken Seite angeordnet Von den genannten Elektroden sind die Elektroden 22 an die Leitung 16a, die Elektroden 21 an die Leitung 160 und die Elektroden 23 an die Leitung 16c angeschlossen. Auf dem unteren Elektrodensubstrat 196 ist eine Elektrode 24 in Gestalt einer Abdeckung für die Elektroden 20# und 206, die auf dem oberen Elektrodensubstrat 19a ausgebildet sind, as entsprechend diesen letztgenannten Elektroden angeordnet In ähnlicher Weise ist eine Elektrode 25 vorgesehen, die derart gestaltet ist daß sie die auf dem unteren Elektrodensubstrat 196 angeordneten Elektroden 21 bis 23 abdeckt Die Elektrode 24 ist an eine Leitung 186, die Elektrode 25 an eine Leitung 18a angeschlossen. Die CPU 12 gibt Treibersignale X, Yund Z an die Elektroden 20s und 206 auf dem oberen Elektrodensubstrat 19a sowie an die E ektroden 21, 22 und 23, und zwar über die Leitungen 16a und 16c Wenn nun das Anzeige-Treibersignal B von der CPU12 über die Leitung 186 an die Elektrode 24 mit derselben zeitlichen Steuerung angelegt wird, wie- das Treibersignal X, so werden die Tastenbezeichnungen »Fi« und »F2« für den Betriebsartwechsel in den Positionen der Eingabetasten 4i . und 42 in zeitlicher Aufteilung dargestellt Wenn die CPU 12 das Anzeige-Treibersignal A über die Leitung 18a an die Elektrode 25 mit der gleichen zeitlichen Steuerung wie die Treibersignale X, Voder Z legt so wird das entsprechende Tastensymbol in zeitlich unterteilter Weise an den Positionen der Eingabetasten 43 bis 422 dargestellt
In Fig.4(a) dienen die durch ausgezogene Linien eingerahmten Zahlen und Symbole für die Symbole oder Bezeichnungen von Eingabetasten lediglich zur Veranschaulichung. Tatsächlich ist jedes Tastensymbol verdrahtet. Die in F i g. 4(b) dargestellte Konfiguration sieht man, wenn man durch das Elektrodensubstrat 19a von oben schaut Die Elektroden sind auf der unteren Seite des Elektrodensubstrats 19a ausgebildet Zusätzlich sind die Elektroden in F i g. 4{b) so geformt daß ein Übersprechen zwischen ihnen und den Verdrahtungen auf dem oberen Elektrodensubstrat 19a verhindert wird. Die Arbeitsweise der in der oben erläuterten Weise aufgebauten Tastatur soll im folgenden unter Bezugnahme auf die F i g. 5(a) bis 5(c) beschrieben werden. Wenn sich der Ein/Aus-Schalter 2 in der Stellung AUS befindet, ist in dem wissenschaftlichen Rechner 1 keine der Tastenbezeichnungen an den Stellen der Eingabetasten 4j bis 4j2 dargestellt Wird der Schalter 2 in die Stellung EIN gebracht, so legt die CPU 12 die Treibersignale X, Y und Z über die Leitungen 16a bis 16c an die Anzeige 7, was eine Anzeige der Tastensymbole bewirkt Die Treibersignale werden nach dem Einschalten des Rechners konstant an die Anzeigeeinheit angelegt Weiterhin wird das Anzeigesignal A unter derselben zeitlichen Steuerung wie das Treibersignal Y über die Leitungen 18a und 166 gelegt Das Anzeige-Treibersignal B wird in derselben zeitlichen Steuerung wie das Treibersignal X angelegt Die Tastensymbole für die arithmetisc len Operationen werden an den Stellen der Eingabetasten 4i bis 422 dargestellt, wie man aus Fig.5(a) ersieht Speziell wird die Anzeige dadurch bewirkt daß die Elektroden 20a und 206 und die Elektroden 24 und 21 etc. selektiv durch die CPU 12 erregt werden, wie es in den F i g. 4(a) und 4(b) angedeutet ist In diesem Fall (einschließlich den Fällen gemäß F i g. 5{a) und 5(c)) führt die CPU 12 die Steuerung derart durch, daß die Eingabetasten 4i bis 422 eine Funktion haben, wie es durch die Tastensymbole angegeben ist Wird die Funktionstaste »Fi« betätigt, so wird ein Tasten-Abtastsignal von der Tastenmatrix 13 über eine der Ausgangsleitungen 15| bis 15„ an die CPU 12 übertragen. Nach Erhalt des Tasten-Abtastsignals stellt die CPU 12 die mittels der Eingabetaste 4 vorgenommene Tastenbetätigung fest und die C1PU überträgt die Anzeige-Treibersignale A und B mit derselben zeitlichen Steuerung, wie das Treibersignal Xi über die Leitungen 18a und 186 zur Anzeige 7. Als Folge hiervon werden die Tastensymbole der ersten Funktionsgruppe an den Stellen 4i bis 422 dargestellt wie man aus Fig.5(b) ersieht Anders ausgedrückt: die Anzeige erfolgt dadurch, daß die Elektroden 20a, 206,24 und 22, die in den F i g. 4{a) und 4(b) gezeigt sind, durch die CPU 12 selektiv erregt werden. Wird die mit »F2« bezeichnete Funktionstaste betätigt so ist der darauf folgende Vorgang ähnlich wie oben erläutert Durch eine solche Operation legt die CPU 12 das Anzeige-Treibersignal A zur Zeit des Treibersignals Z und das Treibersignal B mit der zeitlichen Steuerung des Treibersignals X über die Leitungen 18a und 186 an die Flüssigkristallanzeige 7. Als Folge hiervon werden die Tastensymbole der zweiten Funktionsgruppe an den Stellen der Eingabetasten 4i bis 422 dargestellt wie in F i g. 5(c) gezeigt Das heißt die Anzeige wird dadurch bewirkt daß durch die CPU 12 die Elektroden 20a, 206, 24, 23 ... und 25 selektiv getrieben werden. Wenn nun die Funktionstasten 4i und 4i für den Betriebsartwechsel 4 betätigt wurden, um die Symbole der Tasten für die beiden Funktionsgruppen anzuzeigen, und wenn dann eine Taste zum Einleiten der gewünschten Funktion
gedrückt wurde, so kehrt die Anzeige in die Anzeigebetriebsart für die Tastensymbole für die arithmetische Operation zurück, wie in F i g. 5(a) gezeigt ist. Dies geschieht durch einen Vorgang, der den oben erläuterten Vorgängen gleicht.
Wie vorstehend erläutert wurde, wird bei dem wissenschaftlichen Rechner, wenn sich der Schalter 2 in der Stellung AUS befindet, keine der Tastensymbole der Eingabetasten 4i bis 422 angezeigt Wird der Schalter 2 in die Stellung EIN gebracht, so werden die Betriebsartwechsel-Tastensymbole und die Tastensymbole für die arithmetische Operation an den Stellen der Eingabetasten 4i bis 422 zur Anzeige gebracht Wenn weiterhin die Betriebsartwechsel Funktionstasten 4i bzw. 42 betätigt werden, werden die Tastensymbole für die Funktionsgruppen an den Stellen der übrigen Eingabetasten 4s bis 422 dargestellt Wenn die Tastatur bei einem mit einer Anzahl von Operationsfunktionen ausgestatteten wissenschaftlichen Rechner verwendet wird, werden auf diese Weise lediglich die Tastensymbole der gewünschten Operationsfunktionen an den entsprechenden Eingabetastenstellen angezeigt, so daß eine Bedienungsperson die Symbole einfach und sicher erkennen kann, d. h, die Bedienungsfreundlichkeit des Geräts wird erhöht
Der in F i g. 2 gezeigte Aufbau der Tasten mit einem durchsichtigen Substrat den durchsichtigen Elektroden und dem durchsichtigen synthetischen Harz mit der halbkreisförmigen Ausbuchtung kann noch modifiziert werden, wenn die Tastensymbole durch die entsprechenden Eingabetasten von außen klar zu sehen sind.
Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel wird eine Anordnung verwendet bei der durch die Fiüssigkristallanzeigeeinheit dargestellten Tastensymbole durch die Eingabetasten gesehen werden können. Die Tastenbezeichnungen können auch in der Nähe der entsprechenden Tasten auf der Tastatur angezeigt werden. In diesem Fall ist es nicht notwendig, durchsichtige Elemente für die Eingabetasten zu verwenden, sondern es ist nur notwendig, Fenster vorzusehen, durch die die Symbole der Eingabetasten gesehen werden können, wobei die Fenster in der Nähe der entsprechenden Eingabetasten angeordnet sind.
Die in dem obigen Ausführungsbeispiel für die Anzeige von Tastensymbole verwendete Flüssigkristallanzeige kann ersetzt werden durch eine andere günstige Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise eine elektronische Anzeige.
Die Anwendung der Tastatur (im obigen Ausführungsbeispiel wurde die Tastatur bei einem wissenschaftlichen Rechner verwendet) kann bei irgendeinem elektronischen Gerät erfolgen, welcher mit Eingabetasten ausgestattet ist, deren Symbole durch eine passive Anzeige dargestellt werden.
Die nachstehende Erläuterung bezieht sich insbesondere auf den Aufbau der Tastatur des Ausführungsbeispiels. In Fig.6 werden zur Erläuterung für mit in den übrigen Zeichnungen dargestellte gleiche oder ähnliche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet Der elektronische Rechner 1 gemäß F i g. 6 besitzt einen Anzeigeabschnitt 3, mit dem Anzeigedaten mittels einer Flüssigkristallanzeige dargestellt werden. Es ist eine große rechteckige Öffnung 26 vorgesehen, deren Größe so gewählt ist daß fast die gesamte Oberfläche der Tastatur 4 davon eingenommen wird. Weiterhin sind ein Ein/Aus-Schalter 2 und mehrere Eingabetasten 4a vorgesehen. Wie man F i g. 7 entnimmt, sind die Anzeige und die rechteckige Öffnung an einer Stelle auf der Oberseite des Rechners vorgesehen. Der Aufbau der Flüssigkristallanzeige 7 umfaßt ein Paar von Elektrodensubstraten, die derart angeordnet sind, daß vorgegebene Tastensymbole in der Nähe der Eingabetasten 4a angezeigt werden. Weiterhin umfaßt die Einheit 7 eine Flüssigkristallteileinheit mit einer Flüssigkristallzelle 7a, welche zwischen einem oberen und unteren Polarisator Tb und Tc abgedichtet Flüssigkristallmaterial enthält Je ein Paar durchsichtiger Elektroden 9a und 9b ist in Form ίο fester Kontakte an den Stellen der oberen Oberfläche der Flüssigkristallzelle 7a entsprechend den Eingabetasten 4a ausgebildet. Diese Paare von durchsichtigen Elektroden 9a und 9b sind derart verdrahtet daß sie in ihrer Gesamtheit eine Matrix bilden. Kreisförmige Öffnungen 27 innerhalb der Matrix sind in den oberen Polarisator Tb ausgebildet damit nur die entsprechenden Paare der durchsichtigen Elektroden 9a und 9b durch die Öffnungen ragen. Ein durchsichtiges synthetisches Harz 10 (das schachtförmig auf dem oberen Polarisator Tb aufgetragen ist) besitzt halbkreisförmig ausgebuchtete Teile 10a entsprechend der Anordnung der Elektrodenpaare 9a und 9b. Jeder halbkreisförmige Teil 10a ist nach außen über das entsprechende Elektrodenpaar 9a und 9b ausgebeult Die Tastatur 5 ist dadurch gebildet, daß für die Anzeige der Tastenbezeichnungen das durchsichtige synthetische Harz 10 schachtförmig auf der Flüssigkristallanzeigeeinheit 7 aufgebracht ist Eine Eingabetaste 4a ist im Querschnitt in Fig.8 dargestellt Wie man aus der Zeichnung entnimmt umfaßt die Eingabetaste 4a ein Paar durchsichtige Elektroden 9a und 9b, die in das Fenster 27 des oberen Polarisators Tb der Flüssigkristallzelle 7a ragen, fernerhin einen halbkreisförmigen, ausgebeulten Abschnitt 10a des durchsichtigen synthetischen Harzes 10, sowie die beweglichen Kontakte, die jeweils in der Mitte der Innenfläche des halbkreisförmigen Abschnitts 10a ausgebildet sind. Beim Betrieb wird der kreissegmentförmige Abschnitt 10a herabgedrückt so daß eine Kontaktgabe mit den festen Kontakten 9a und 9b erfolgt wodurch das Eintasten bewirkt wird.
Durch Loslassen der auf den halbkreisförmigen Abschnitt 10a einwirkenden Druckkraft wird dieser Abschnitt elastisch in seine ursprüngliche Form zurückgebrach.
4:5 In dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel ist das Paar der durchsichtigen Elektroden direkt auf der FIQssigkristallzclle 7a ausgebildet Eine Abwandlung ist hier möglich, indem die durchsichtigen Elektroden zwischen der '7lüssigkristallzelle 7a und dem oberen so Polarisator Tb mit dem durchsichtigen synthetischen Harzfilm ausgebildet werden.
Was die Anordnung und den Aufbau des Elektrodenpaares 9a und 9ύ angeht, so ist hier keine Beschränkung auf die oben erläuterten Beispiele gegeben, vorausgesetzt daß die Elektroden elektrisch leitend miteinander verbunden werden, wenn der halbkreisförmige Abschnitt 10a heruntergedrückt wird, um den beweglichen Kontakt mit den Elektroden 9a und 9b in Eingriff zu bringen. Es ist fernerhin ersichtlich, daß die Gestalt des Fensters 27, das in dem oberen Polarisator Tb ausgebildet ist, nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt ist Dies gilt auch für die Ausbildung des halbkreisförmigen Abschnitts 10a des Films 10.
Die rechteckige Ausnehmung 26 in dem obigen Ausführungsbeispiel erstreckt sich in Längsrichtung fast über die gesamte Oberfläche des Tastaturabschnitts 5. Alternativ hienoi könnte eine Anordnung von Ausnehmungen oder Lächern in der Oberfläche des Rechners 1
vorgesehen sein, bei der jede Ausnehmung derart geformt ist, daß lediglich der halbkreisförmige Abschnitt 10a freiliegt. Weiterhin könnten zum Darstellen der Tastensymbole an den betreffenden Stellen durchsichtige Elemente oder Löcher verwendet werden.
In einer modifizierten Aufbauform kann der obere Polarisator durchgehende Offnungen aufweisen, so daß lediglich die durch die öffnungen ragenden Elektroden schichtförmig auf der Flüssigkristallzelle ausgebildet sind, wobei die durchsichtigen Elektroden auf der Zelle als feste Elektroden vorhanden sind. Im Betrieb wird lediglich ein Finger auf die freiliegenden, durchsichtigen Elektroden gelegt, um den Eintastvorgang zu bewirken. Das heißt, bei einer solchen modifizierten Ausführungsform handelt es sich um eine sogenannte Berühr- oder Sensortaste. Es besteht lediglich die Notwendigkeit, daß die Tastatur derart aufgebaut ist, daß im wesentlichen eine Flüssigkristallanzeige verwendet wird, wobei die Flüssigkristallzellen mit durchsichtigen Elektroden als feste Elektroden ausgestattet ist und der obere Polarisator mit durchgehenden öffnungen versehen ist, um die durchsichtigen Elektroden freizulegen.
Im folgenden soll ein weiteres Ausführungsbeispiel des Tastaturaufbaus erläutert werden. Bei der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels werden den bereits erläuterten Elementen entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie man in F i g. 9 sieht, ist in der ob :ren Fläche des elektronischen Rechners 1 eine relativ jroße quadratische Ausnehmung 26 vorgesehen, durch die die Tastatur 5 freiliegt Die Tastatur 5 weist eir.e Anzahl von Eingabetasten 4b zum Eingeben von Daten auf. Neben den Tasten Ab werden verschiedene Symbole, beispielsweise Zahlen für Tastenbezeichnungen der Eingabetasten 4b für arithmetische Operationen durch eine Flüssigkristallanzeige zur Anzeige gebracht Fig. 10 zeigt den Aufbau der Tastatur 5. Die Flüssigkristallanzeige 7 zum Anzeigen der Tastensybole umfaßt ein Flüssigkristallmaterial, welches abgedichtet zwischen einem Elektrodenpaar eingefaßt ist. Die Elektroden sind so angeordnet, daß das Tastensymbol dargestellt wird, wobei ein unterer und ein oberer Polarisator das durch die Elektroden abgedichtet gehaltene Flüssigkristallmaterial zwischen sich einschließen. Eine erste durchsichtige Isolierlage 28 ist mit paarweise angeordneten durchsichtigen Elektroden 9a und 9b auf ihrer Oberfläche ausgestattet, wobei diese Elektroden Festkontakte bilden. Die Anordnung der paarweise angeordneten durchsichtigen Elektroden entspricht der Anordnung der Eingabetasten 4b. Die paarweisen Elektroden 9a und 9b sind in Form einer Matrix verdrahtet. Die Tastatur 5 ist derart ausgebildet, daß die erste durchsichtige isolierlage 28 auf der Flüssigkrista! lanzeige 7 schachtförmig angeordnet ist, und daß eine zweite durchsichtige Isolierlage 30 weiterhin auf der Oberseite der ersten Isolierlage 28 aufgebracht ist wobei die Isolierlage 30 kreisförmige Tastenfenster 29 aufweist von denen jedes derart ausgebildet ist daß die paarweisen durchsichtigen Elektroden 9a und 9b durch die Fenster ragen. Bei diesem Aufbau ergibt sich ein Querschnitt für jede Eingabetaste 46, wie er in F i g. 11 dargestellt ist Das Paar der durchsichtigen Elektroden 9a und 9b auf der ersten durchsichtigen Isolierlage 28 ragt in das Tastenfenster 29 der zweiten durchsichtigen Isolierlage 30 hinein. Da die Tastatur 5 aus durchsichtigen Elementen aufgebaut ist können die darunter angeordneten Tastensymbole, die durch die Flüssigkristallanzeigeeinheit 7 dargestellt werden, von außen gesehen werden. Beim Betätigen der Eingabetasten 4b der Tastatur 5 wird ein Finger oder ein leitendes Element mit dem durchsichtigen Elektrodenpaar 9a, 9b das durch die Fenster 29 der zweiten Isolierlage 30 ragt
s in Kontakt gebracht
Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel ist die zweite durchsichtige Isolierlage 30 auf der ersten Isolierlage 28 schichtförmig aufgebracht Als modifizierte Ausführungsform hierzu können die verbleibenden
ίο Abschnitte der ersten durchsichtigen Isolierlage 28 mit Ausnahme der durchsichtigen Elektroden 9a und 9b direkt mit Isoliermaterial beschichtet werden, beispielsweise mit einem Isolieranstrich. Es besteht lediglich die Notwendigkeit, daß die Bereiche der durchsichtigen Elektroden 9a und 9b der ersten durchsichtigen Isolierlage 28 freiliegen und der übrige Teil der Lage 28 durch eine Isolierschicht gebildet wird.
Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel wird ein durchsichtiges Elektrodenpaar verwendet welches auf der ersten durchsichtigen Isolierlage 28 ausgebildet ist Es kann jedoch statt dessen auch eine einzelne durchsichtige Elektrode verwendet werden, wobei zum Eintasten ein Finger mit der einzelnen Elektrode in Berührung gebracht wird.
Die rechteckige Ausnehmung 26, die in dem obigen Ausführungsbeispiel so groß ist daß sie fast die gesamte Oberfläche der Tastatur 5 freigibt kann durch eine Anordnung von in der Oberfläch.; des Rechners ausgebildeten öffnungen ersetzt werden, wobei die
ίο öffnungen nur an solchen Stellen vorgesehen sind, an denen die Eingabetasten 4b angeordnet sind, und wobei durchsichtige Bereiche vorgesehen sind, durch die die Tastensymbole sichtbar sind. Die Gestalt der Tastenfenster 29, die in der zweiten durchsichtigen Isolierlage 30 ausgebildet sind, ist nicht auf die gezeigte kreisförmige Ausbildung beschränkt Das Fenster 29 kann auch irgendeine andere Gestalt haben, solange es ermöglicht daß die durchsichtigen Elektroden als feste Kontakte durch das Fenster ragen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel betrifft einen wissenschaftlichen Rechner. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der verwendeten passiven Anzeige um eine Flüssigkristallanzeige. Gleiche oder ähnliche Teile wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen sind mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen.
Der in F i g. 12 dargestellte wissenschaftliche Rechner 1 besitzt Ein/Aus-Schalter 2a und 2b, eine Alizeige 3 und eine Tastatur 5 mit Eingabetasten 4, bis 422, die auf der vorderen Oberfläche des Rechners angeordnet sind. Innerhalb des Rechners 1 ist eine Flüssigkristallanzeige 31 vorgesehen, die groß genug ist um fast die gesamte Oberfläche des Rechners abzudecken. Gegenüber der genannten Flüssigkristallanzeige sind mehrere Stellen mit Segmentelektroden in Form der Zahl »8« angeordnet, um eingetastete Daten sowie Rechenergebnisse zur Anzeige zu hringen. Die Flüssigkristallanzeige 7 besitzt Elektroden, die derart ausgebildet sind, daß die Bezeichnungen der Eingabetasten dargestellt werden, und zwar jeweils an der den Eingabetasten 4\ bis 422 gegenüberliegenden Stelle. Die Eingabetasten 4i bis 422, die sämtlich durchsichtig ausgebildet sind, sind auf der Oberfläche der Kristallanzeigeeinheit 31 angeordnet wie es bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen triäutert wurde. Daher können die Bezeichnungen der Eingabetasten, die durch die darunter angeordnete Anzeige 7 dargestellt werden, durch die Eingabetasten 4i bis 422 von außen gesehen werden. Die Zeichen »Ein«
und »Aus« (ON, bzw. OFF) sind an den Stellen der Ein/Aus-Schalter 2a und 2b aufgedruckt, und sind durch die Schalter 2a und 2b von außen sichtbar.
Fig. 13 zeigt ein Blockdiagramm des hier betrachteten wissenschaftlichen Rechners 1. Wie man aus F i g. 13 ersieht, werden die Bezeichnungen der Tasten 4| bis 422 und Ausgabedaten wie z. B. eingetastete Daten und Rechenergebnisse mittels einer einzigen Flüssigkristal-
lanzeige 31 zur Anzeige gebracht Im betrachteten Ausführungsbeispiel hat die Flüssigkristallanzeige, die zur Darstellung der Tastensymbole und der Daten dient, eine hinreichende Größe, um fast die gesamte Fläche der oberen Oberfläche abzudecken. Benötigt wird für die Anzeige jedoch lediglich eine einzelne Flüssigkristallanordnung mit einer Größe, die die Anzeige zum Anzeigen der Daten und die Tastatur umfaßt.
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Elektrische Vorrichtung mit einer Tastatur, die mehrere Eingabetasten und zumindest eine für eine Betriebsartwahl dienende Funktionstaste besitzt und bei der mittels unter de? Tastatur angeordneten Flüssigkristallanzeigevorrichtungen je nach Betätigung einer Funktionstaste unterschiedliche Tasten- Symbole für die Eingabetasten angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Flüssigkristallanzeige (7) zumindest zwei unterschiedlich angeordnete Gruppen von Symbolelektroden (21, 22, 23) umfaßt und daß beim Betätigen einer Funktionstaste (4t, 42) eine andere Gruppe von Symbolelektroden zur Darstellung der jeweiligen den Eingabetasten zuordenbaren Tastensymbole ei regt wird
2. Elektrische Vorrichtung na>:h Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Funktionstasten (4i, 42) vorgesehen und jeweils drei Tastensymbole jeder Eingabetaste (4s bis 4j2) zuordenbar sind
3. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastatur (S) einen ElN'/AUS-Schalter (2) zum Anlegen von Spannung an die elektrische Vorrichtung besitzt, bei dessen Einschalten eine Gruppe der Symbolelektroden bei nicht gedrückten Funktionstasten erregt wird.
4. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Drücken einer Funktionstaste (4|, 4j) und nach erfolgtem Drücken einer Eingabetaste (43 bis 422) die Erregung von Symbolelektroden (21) auf diejenige Gruppe von Symbolelektroden (21) wechselt, die bei « eingeschalteter elektrischer Vorrichtung und nicht gedrückten Funktionstaste» (4i, 42) wirksam ist
5. Elektrische Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristall-Anzeige (7) aus einer zwischen einem oberen (7) aus einer zwischen einem oberen (Jb) und einem unteren (7c) Polarisator angeordneten Flüssigkristallzelle besteht, daß für jede der Funktions- und Eingabetasten (4tl bis 422) zwei durchsichtige Festkontakte (9a, 9b) und ein durchsichtiger beweglicher Kontakt (U) vorgesehen sind wobei die Festkontakte (9a, 9b) jeder Eingabetaste (43 bis 422) auf der Oberflache der Flüssigkristallzelle (7) ohne Überlappung mit den Symbolelektroden (43 bis 422) angeordnet sind, und daß der obere Polarisator (7b) mit öffnungen (29) versehen ist, durch die die Festkontakte (9a, 9b) hindurchgreifen und die derart bemessen sind daß keine Überlappung mit den Symbolelektroden (43 bis 422) auftritt
6. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf den oberen Polarisator (7b) ein durchsichtiges federndes Blatt (10) gelegt ist daß die beweglichen Kontakte (11) der Eingabetasten (43 bis 422) an der inneren Fläche de: äurchsichtigen federnden Blattes (10) in Gegenüberstellung mit den entsprechenden Fest kontaktbarren (9a, 9b) befestigt sind, und daß diejenigen Bereiche (1OaJ des Blattes (10), die die beweglichen Kontakte (11) tragen als Halbhohlkugel ausgebildet sind.
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