DE3105103A1

DE3105103A1 - Kapazitive eintast-einheit, sowie verfahren zu deren betaetigung

Info

Publication number: DE3105103A1
Application number: DE19813105103
Authority: DE
Inventors: Naohiro Murayama; Aisaku Nagai; Masafumi Yoshida
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1980-02-12
Filing date: 1981-02-12
Publication date: 1982-01-14
Also published as: FR2475760B3; GB2072389A; JPS56114028A; FR2475760A1

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH "" D-8000 MÜNCHEN 22 Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN "1 SteinscbrfstroßelO Dr. r.r. not. W. KÖRBER ~ ^T * 9 W) '296684

Dipl.-i ng. j, scHMiDT-EVERS 3105103

PATENTANWÄLTE

12. Februar 1981

KUREHA KAGAKU KOGYO
KABUSHIKI KAISHA
9-11, Horidome-cho 1-chome
Nihonbashi, Chuo-ku

Tokyo / JAPAN

Kapazitive Eintast-Einheit,sowie Verfahren zu deren Betätigung

Die Erfindung betrifft eine kapazitive Eintast-Einheit (Schlüssel-Eingabeeinheit) und ein Verfahren zum Betreiben der kapazitiven Eintast-Einhoit. Die Einheit ist insbesondere angepaßt an und geeignet für das Eingeben von Daten in Rechner, Büroverwaltungseinrichtungen und andere Prozessoren für Informationen oder kaufmännische Daten.

Bei Büroverarbeitungseinrichtungen oder Rechnern, die für das Vertriebswesen, das Lagerwesen, das Personalwesen, das kaufmännische Krankenhauswesen und für andere Zwecke verwendet werden, werden Daten, die häufig als Warenbezeichnungen, Namen für Kunden und Verbraucher oder Person;.1, Kosteneinheiten, Gehaltet* oder dergleichen verwendet werden, auf einer Karte oder einem Rollenblatt aufgezeichnet und erfolgt die Dateneingabe durch Anordnen einer derartigen Karte oder eines Rollenblattes über der Tastatur oder einer Eintast-Einheit derart, daß individuelle Daten auf einem Datenblatt oder

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einer Tastaturwortliste (Schlüsselwortliste) den jeweiligen Tasten der Tastatur eindeutig entsprechen.

Tastaturen von Eintnst-Einheiten, die bisher allgemein verwendet werden, bestehen aus undurchsichtigem Werkstoff und/ oder sind undurchsichtig ausgeführt. Folglich ist das System derart ausgebildet, daß ein Datenblatt auf die Eintast-Teilung einer Tastatur oder Tastenkoordinaten angeordnet wird. Bei einem derartigen System ist eine Ansteuerenergie wie Magnetfluß, elektrisches Feld oder Überschallwellen, die durch das Datenblatt hindurchtreten kann, erforderlich, da eine Taste durch das Datenblatt hindurch zu betreiben bzw. betätigen ii-t. Es ist auch notwendig, eine besondere Betätigungseinrichtung wie einen magnetischen Stift, einen Hochfroquenzstift oder einen Ultraschallstift zu verwenden. Die Verwendung dc>r Ansteuerenergie löst jedoch das Problem aus, daß Hauschen sehr leicht erzeugt werden kann, da die Aristeucrenergie, die durch das Datenblatt hiridurchtri tt, auch in eint Taste eingegeben wird, die der betätigten Taste benachbart ist. Ein anderes System verwendet eine sogenannte Verschlüsselungsmatrix mit Öffnungen oder Fenstern in einem Datenblatt entsprechend den jeweiligen Tasten. Diese Verschlüsselungsmatrix ist so angeordnet, daß sie Informationen von Daten auf Abschnitten des Datenblattes besitzt, die den jeweiligen Öffnungen oder Fenstern benachbart sind, und wird so auf der Tastatur angeordnet, daß die Öffnungen oder Fenster den jeveiligen Tasten entsprechen. Folglich wird in diesem Fall eine Betätigung mittels Drücken einer Taste neben der notwendigen Information durchgeführt, die der Bezugsgröße auf der Vorschlüsnelungsmntriχ oder dem Datenblatt entspricht. Eine Eintast-Einheit dieser Art besitzt derzeit große Bauform derart, daß sie hauptsächlich in Büros angeordnet ist, so daß kein großer Nachteil auftritt oder erkennbar ist. Jedoch wird in Zukunft Bedarf nach einer Eintast-Einheit kompakter bzw. tragbarer Größe bestehen, die

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von Personen verwendbar ist, während sie vor den eigenen Schreibtischen im Büro sitzen, oder auch durch Kauf leu l.e vor Ort, wenn sie Auftrage von ihren Kunden aufnehmen. In diesem Fall ist festzustellen, daß eine Eintast-Kiriheit keim- große Bauform besitzen darf und ausreichend kompakt sein muß, damit sie nicht zuviel Raum in dem eigenen Schreibtisch des Kaufmanns einnimmt oder in der Aktentasche oder dergleichen mitgenommen werden kann. Wenn eine wie erläutert ausgebildete Verschlüsselungsmatrix verwendet wird, wird eine Eintast-Einheit entsprechend sehr groß und kann nicht so klein und kompakt ausgebildet sein, daß sie im eigenen Schreibtisch jedes Kaufmanns angeordnet bzw. installiert werden kann oder als übliche kaufmännische Ausrüstung mitgenommen werden kann.

Zum Löschen oder Korrigieren von Information, die auf einer Anzeigeeinrichtung, wie einer Braunschen Röhre, dargestellt ist, wird bisher ein Vorgang verwendet, bei dem ein Lichtstift oder Lichtgriffel mit einem Abschnitt der zu löschenden oder korrigierenden Information auf der Braunschen Röhre in Berührung gebracht wird. In diesem Fall erfaßt ein Lientfühlelement in dem Spitzenabschnitt des Lichtgriffels das Licht, das die Stelle der erreichten Information oder die Stelle der Koordinaten wiedergibt, und das durch das Erfassen des Lichtes erhaltene Signale wird von dem Lichtgriffel zu der Lichtquellenabtasteinheit der als Braunsche Röhre ausgebildeten Anzeigeeinrichtung geführt, wodurch die durch den Lichtgriffel angezeigte Information auf der Braunschen Röhre gegenüber anderer Information unterschieden bzw. getrennt wird.

In einer als Braunschen Röhre ausgebildeten Anzeigeeinrichtung dieser Art ist ein langes elektrisches Signalsystem bzw.

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ein Draht mit dem Lichtgriffel verbunden zum Zuführen von Signalen von dem Lichtgriffel zu der Lichtquellen-Abtasteinheit der Anzeigeeinrichtung. Der mit dem Lichtgriffel verbundene Draht verursacht im Betrieb zahlreiche Probleme.

Der Lichtgriffel hat auch den Nachteil, daß er lediglich auf Braunsche Röhren oder dergliechen anwendbar ist, bei denen Licht aufeinanderfolgend oder nacheinander gemäß einer Zeitsteuerung abgetastet wird_/und nicht in solchen Fällen verwendet werden kann, in denen einzelne Koordinaten simultan ein- oder ausgeschaltet werden oder wenn kein Licht erzeugt wird. Folglich kann der erwähnte Lichtgriffel nicht allgemein bei eLner Luminiszenzdioden- oder Flüssigkristall-Anzeigeeinheit verwendet werden. Es kann möglich sein, den Lichtgriffel bei Luminiszenzdioden- oder Flüssigkristall-Anzeigeoinheiten zu verwenden, wenn diese so angeordnet ist, daß der Koordinatenort Licht aufeinanderfolgend oder wiederkehrend gemäß einer Zeitsteuerung erzeugt. Diese Vorgehensweise ist jedoch nicht praktisch anwendbar, da die Intensität der momentanen Beleuchtung jedes Koordinatenortes hoch gemacht werden muß,wenn die Aufleuchtzeit jedes Koordinatenortes entsprechend der Gesaratzahl der Koordinatenorte aufgeteilt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine kapazitive Eintast-Einheit und ein Verfahren zum Betreiben der Einheit anzugeben, bei denen die Tastatuj-platte kompakt bzw. mit kleiner Bauform ausgebildet sein kann, selbst wenn die Anzahl der Tastenkoordinatenorte groß ist .J Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst bzw. weitergebildet.

Die Erfindung gibt eine kapazitive Eintast-Einheit und ein Verfahren zum Betreiben der Einheit an, die so ausgebildet

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sein kann, daß der Aufbau einfach bei geringer Dickenausdehnung ist. Weiter wird durch die Erfindung erreicht, daß keine oder nur geringe Gefahr des Auslösen« irgendeines Eingangssignals in einem Tastenkoordinatenort besteht, der neben dem Tastenkoordinatenort ist ,an dem eingegeben wird.

Weiter kann bei der Erfindung eine Information an dem Koordinatenort in der Anzeigeaufteilung einer Anzeigeeinrichtung erzeugt werden, wie einer Anzeigeeinrichtung mit Braunscher Röhre, einer Luminiszenzdioden-Anzeigeeinrichtung oder einer Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung.

Bei der Erfindung ist weiter keine besondere Betriebseinrichtung, wie ein Magnetstift,ein Hochfrequenzstift oder ein Ultraschallstift oder irgendeine Betätigungseinrichtung mit einem Draht erforderlich, vielmehr kann sie lediglich mittels eines getrennten einfachen leitenden Teils betätigt werden.

Weiter gibt die Erfindung eine kapazitive Eintast-Einheit und ein Verfahren zum Betreiben der Einheit an, bei denen es nicht erforderlich ist, die Tastaturtafel beim Betätigen zu drücken, wodurch die Einheit sehr dauerhaft bzw. beständig ist.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch in Aufsicht ein Alisführungsbeispiel der kapazitiven Eintast-Einheit gemäß der Erfindung, bei der die Oberflächenschicht weggelassen ist,

Fig. 2 vergrößert den Schnitt II-II in Fig. 1, wobei die Oberflächenschicht nicht weggelassen ist,

Fig. 3 schematisch in Aufsicht ein anderes Ausführungsbeispiel der kapazitiven Eintast-Einheit gemäß der Erfindung, bei der die Oberflächenschicht weggelassen ist,

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Fig. 4 schematisch in Aufsicht eine Ausbildungsform der Oberflächenschicht zur Verwendung bei der kapazitiven Eintfist-Einheit gemäß der Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der kapazitiven Eintast-Einheit gemäß der Erfindung, wobei die kapazitive Eintast-Einheit 10 eine Tastaturtafel 12 enthält, die eine Basisplatte 14, mehrere Koordinatenelektroden l6 und eine Oberflächenschicht 18 aufweist.

Die Basisplatte 1^ιί kann derart ausgebildet sein, daß die Koordinatenelektroden 16 darauf angeordnet oder niedergeschlagen sind. Die Basisplatte ik kann aus einem im wesentlichen transparenten (lichtdurchlässigen) oder transluzenten (durchscheinenden) dieIoktrisehen Werkstoff bestehen, der hart oder weich sein kann. Der harte dielektrische Werkstoff kann ein Acrylharz oder -glas sein und der weiche dielektrische Werkstoff kann ein Polyolefin, Polyester, Polyvinylchlorid, ein fluoridhaltiges Harz oder ein Gummi sein. Die Basisplatte l4 kann eine Dicke aufweisen, die allgemein von beispielsweise etwa 1-10 mm reicht, obwohl keine Einschränkung auf eine bestimmte Dicke besteht und diese abhängig von dem Verwendungsfall der kapazitiven Eintast-Einheit und dergleichen abhängen kann. Beispielsweise kann sie so dick wie die Oberflächenschicht 18 sein, die auf der Oberseite der Basisplatte l4 anzuordnen bzw. vorzusehen ist, auf der die Koordinatenelektroden l6 ihrerseits angeordnet bzw. niedergeschlagen sind.

Die Koordinatene]ektroden 16 können mindestens ein Paar aus einer Eingangseloktrode X und einer Ausgangselektrode Y enthalben. Bei diesen Bezugszeichen X und Y bezieht sich

nm nm

das Symbol η hier auf die Ordnungszahl von Dateien (Beständen)

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oder Rängen der Eingangs- oder Ausgang/selektroden, die nebeneinander oder hintereinander in Zeilen oder Reihen angeordnet sind,und das Bezugssymbol m bezieht sich auf die Ordnungszahl von Dateien (Beständen) oder Rängen der Eingangs- oder Ausgangselektroden, die nebeneinander oder hintereinander in Zeilen oder Reihen angeordnet sind.

Die Koordinatenelektroden 1.6 sind in einer Anzahl vorgesehen, die der Anzahl der Tastenkoordinaten entspricht, die für die Tastaturtafel 12 der kapazitiven Eintast-Einheit gemäß der Erfindung erforderlich ist. Die Koordinatenelektroden l6 sind so ausgebildet, daß jede der Koordinatenelektroden l6 in Breitenrichtung nebeneinander in Zeilen oder Dateien angeordnet ist, wobei gleichzeitig jede davon in Längenrichtung hintereinander in Zeilen oder in Rängen angeordnet ist. Das heißt, daß die Koor d.inat enel ektrod en 16 nach Art eines Karomusters bzw. Schachbrettmusters angeordnet sind.

Wie sich aus der Fig. 1 ergibt, kann jede der Koordinatenelektroden 16 aus einer Kombination von Paaren aus Eingangs elektroden X und Ausgangselektroden Y bestehen.

nm nm

Die Eingangs- und Ausgangselektroden können aus im wesentlichen transparentem oder transluzentem leitenden Material bestehen, wie einem Metalloxid wie z.B. Indiumoxid-Zinnoxid (ITO) oder Zinnoxid-Antimonoxid. Sie können jede geeignete Form besitzen, obwohl sie vorzugsweise rechteckförmig sind mit einer Größe von beispielsweise 1x3 mm, 1,5 x 6 min, 2x5 mm oder 2,5 x 5 mm. Vorzugsweise sind die Eingangselektroden im wesentlichen identisch zur Größe der Ausgangselektroden. Sowohl die Eingangs- als auch die Ausgangselektroden

X bzw. Y sind auf der Oberseite der Basisplatte Ik annm nm ^r

geordnet bzw. niedergeschlagen in Form eines Dünnfilmes bei-

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spielsweise mittels Dampfniederschlagung. Die Dicke der Eingangs- und Ausgangselektroden kann beispielsweise von etwa 5OO bis etwa 2000 X betragen und vorzugsweise etwa 1000 A.

Ein Paar aus Eingangselektrode X und Ausgangselektrode Y ist derart angeordnet bzw. niedergeschlagen, daß die Eingangselektrode X der Ausgangselektrode Y gegenüberliegt bzw. parallel zu dieser ist, in einem Bereich, in dem die jeweilige Koordinatenelektrode 16 bzw. Tastenkoordinate angeordnet ist. Es ist zu bemerken, daß eine Eingangselektrode nebeneinander oder hintereinander bezüglich der benachbarten Eingangselektrode in einer benachbarten Tastenkoordinate sein kann und daß eine Ausgangselektrode in gleicher Weise nebeneinander oder hintereinander zu der Benachbarten Eingangselektrode einer benachbarten Tastenkoordinate sein kann. Insbesondere ist dann, wenn die Eingangselektroden X über und parallel zu den jeweiligen Ausgangselektroden Y wie gemäß Fig. 1 angeordnet sind, beispielsweise die Eingangselektrode X₀ neben sowohl der Eingangselektrode X₀₁ als auch der Eingangselektrode X₂„ angeordnet und ist gleichzeitig hintereinander angeordnet bezüglich den beiden Ausgangselektroden Y₁₀ und Y₀₀ · ^ⁿ ähnlicher Weise ist die jeweilige Ausgangse Lektrode Y₀₀ neben sowohl derAusgangselektrode Y₀₁ als auch dor Ausgangselektrode Y_„ angeordnet und ist auch hintereinander bezüglich den beiden Eingangselektroden X₀ und X„„ angeordnet. Selbstverständlich ist dann, wenn eine Tastenkoordinate an der äußersten Seite des Satzes der Tastenkoordinaten angeordnet ist, wie beispielsweise die Eingangs-

diese
elektrode X .₍ einerseits neben der Eingangselektrode X._o alleine und hintereinander und parallel bezüglich der Ausgangselektrode Y₁₁ und ist andererseits die Ausgangselektrode Y.... parallel und zwischen den Eingangselektroden X₁₁ und X_oi angeordnet und neben der Ausgangselektrode Y₁₀ angeordnet.

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In ähnlicher Weise ist die Eingangselektrode X_-10 einerseits neben und zwischen den Eingangselektroden X . und X₁ angeordnet und ist auch über der jeweiligen Ausgangselektrode

Y 2 angeordnet, die andererseits ihrerseits neben und zwischen den Ausgangselektroden Y₁₁ und Y. „ angeordnet ist und weiter hintereinander und zwischen den Eingangselektroden X₁₂ und X _Q angeordnet ist. Es ergibt sich, daß alle Eingangs- und Ausgangselektroden X und Y in im wesentlichen der gleichen Weise, wie das vorstehend erläutert worden ist, angeordnet sind. Es ergibt sich jedoch weiter, daß jede Änderung oder andere Ausführung bei der Anordnung der Eingangs- und Ausgangselektroden X bzw. Y möglich ist.

nm tun

Die Eingangselektrode X und dio jeweilige Ausgangselektrode

Y in der identischen Koordinateneleklrode 1.6 sind in einer nm

Beziehung atigeordnet bz;w. vorgesehen mit einem Abstand, der sich allgemein von etwa 0,25 bis etwa 1,5 mm erstreckt und vorzugsweise etwa 0,75 nun beträgt, obwohl eine Einschränkung auf eine bestimmte Größe nicht erforderlich ist und diese abhängig von der Größe und der Anzahl der Koordinatenelektroden l6 und dergleichen geändert werden kann. Die Abstände zwischen einer Koordinatenelektrode und der benachbarten Koordinatenelektrode sind nicht auf bestimmte Werte beschränkt und können abhängig von der Größe der Basisplatte und der Anzahl der Tastenkoordinaten geändert werden.

Wie sich das am besten aus Fig. 2 ergibt, .int die Basisplatte 14,auf der die Eingangs- und Ausgang.selektroden X bzw. Y angeordnet bzw. niedergeschlagen sind, mit einer Oberflächenschicht l8 bedeckt bzw. beschichtet, derart, daß deren eine Oberseite an den gesamten Oberflächenbereichen von Eingangs- und Ausgangselektroden, sowie von der Basisplatte anhaftet, wobei die Außenseite offen bleibt. Die Oberflächenschicht l8 kann aus einem im wesentlichen transparenten

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oder transluzenten dielektrischen weichen Werkstoff der vorstehend in Zusammenhang mit der Basisplatte l4 bezeichneten Art bestehen. Die Oberflächenschicht 18 kann in üblicher Weise in Form eines Dünnfilms oder einer Schicht mit einer Dicke im Bereich von allgemein etwa 1 bis etwa 30Wm und vorzugsweise zwischen etwa 2 bis etwa 20 JU m vorgesehen

Gemäß Fig. 1 sind die Eingangselektroden X elektrisch mit einer Signalversorgungs- bzw. -zuführschaltung 22 über Eingangssignalleitungen 2OX verbunden, wobei das Symbol η sich auf die Ordnungszahl der Dateien oder Ränge der Eingangselektroden bezieht, die nebeneinander oder hintereinander in Folge in Zeilen angeordnet sind. Insbesondere sind die Eingangselektroden X..,X₁₂,...X. , d.h., diejenigen, die nebeneinander oder die hintereinander in einer Folge in einer Zeile oder Geraden in der ersten Datei oder dem ersten Rang angeordnet sind, elektrisch jeweils mit einer gemeinsamen Eingangssignalleitung 20X^ verbunden. In ähnlicher Weise sind die Eingangselektroden X .,X ,..X , d.h., diejenigen, die wie zuvor in der zweiten Datei oder dem zweiten Rang angeordnet sind, elektrisch mit einer gemeinsamen Eingangssignalleitung 20X„ verbunden. Alle übrigen Eingangselektroden X sind elektrisch in im wesentlichen der gleichen Weise, wie das erläutert worden i.st_/ mit der jeweiligen lCingungssignalleitung 2OX verbunden. Die Signalzuführschaltung 22 ist so aufgebaut, daß ein i dent i scher Signalimpuls den Eingangselektroden X in der identischen Datei oder dem identischen

nm

Rang über die jeweilige gemeinsame EingangsSignalleitung 2OX zuführ bar ist und auch ein unterschiedliches Signal denjenigen zufühibar ist , die den jeweiligen anderen Dateien oder Rängen zugehören, über die entsprechende gemeinsame Eingangssignalleitung 2OX .

In ähnlicher Weise sind andererseits die Ausgangselektroden

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Y elektrisch mit einem Impedanzwandler 26 und dann oinem Datenprozessor 28 (Datenverarbeitungsglied) über Ausgangssignalleitungen 24Y verbunden, wobei das Symbol m hier sich auf die Ordnungszahl der Dateien oder Ränge der Ausgangselektroden Y bezieht, die nebeneinander oder hintereinander in Reihen,in Zeilen oder Linien angeordnet sind. Wie in Fig. 1 dargestellt, sind die Ausgangselektroden Y₁₁, Ygi, ·· .Y .. , d.h., diejenigen, die nebeneinander oder hintereinander in einer Zeile in der ersten Datei oder dem ersten Rang angeordnet sind, elektrisch jeweils mi t einer gemeinsamen Ausgangssignalleitung 24Y₁ verbunden. Die Ausgangselektroden Y ,Y ,...Y , d.h., diejenigen, die wie zuvor in der zweiten Datei oder dem zweiten Rang angeordnet sind, sind elektrisch mit einer gemeinsamen Ausgangssignalleitung 24Y„ in der gleichen Weise verbunden, wie das unmittelbar vorstehend erläutert worden ist. Daher können alle anderen Ausgangselektroden 16Y in der gleichen Weise wie zuvor angeschlossen werden über die jeweilige gemeinsame Ausgangssignalleitung 24Y , die ihrerseits elektrisch mit dem jeweiligen Impedanzwandler 26 und dann dem gemeinsamen Datenprozessor 28 verbunden ist. Der Impedanzwandler 26 kann aus einem Feldeffekttransistor (FET) bestehen, an dessen Gates Anschluß besteht, und der Datenprozessor 28 kann ein Rechner sein.

Fig. 3 zeigt ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der kapazitiven Eintast-Einheit gemäß der Erfindung, wobei dieses Ausführungsbeispiel im wesentlichen demjenigen gemäß den Fig. 1 und 2 entspricht, mit der Ausnahme, daß Erdungselektroden Z zusätzlich zu den Eingangs- und Ausgangselektroden X bzw. Y verwendet sind. In der folgenden nm tun °

Erläuterung des Aufbaus und der Merlanale gemäß Fig. 3 sind gemeinsame Teile und Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen und Symbolen wie in den Fig. 1 und 2 versehen, weshalb

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auch eine neuerliche Erläuterung entbehrlich erscheint, soweit dies nicht unvermeidbar ist.

Wie sich aus Fig. 3 ergibt, sind die Erdungselektroden Z so angeordnet, daß sie als Abschirmelektroden zwischen d?n jeweiligen Eingangselektroden X und Ausgangselektroden Y wirken. Die Erdungselektroden Z können aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie der, der für die jeweiligen Eingangsund Ausgangselektroden X bzw. Y verwendet ist und können in im wesentlichen der gleichen Weise_/wie die Eingangs- und Ausgangselektroden angeordnet oder niedergeschlagen worden sind, angeordnet oder niedergeschlagen werden. Sie können auch in jeder geeigneten Form oder Ausbildung vorgesehen sein, obwohl sie vorzugsweise rechteckförmig ausgebildet sind, wobei sie in Längsausdehnung etwas länger sind als die Eingangsund Ausgangselektroden X bzw. Y . Die Erdungselektroden Z können zwischen und parallel zu den jeweiligen Eingangsund Ausgangselektroden X und Y in einer im wesentlichen

nm nm

gleichen AbStandsbeziehung diesen gegenüber angeordnet sein. Insbesondere ist die Erdungselektrode Z.^ zwischen und parallel zu der jeweiligen Eingangselektrode X₁₁ und der Ausgangselektrode Y . angeordnet und eingefügt. In ähnlicher Weise ist die Erdungselektrode Z_n zwischen und parallel zu der jeweiligen entsprechenden Eingangselektrode Χ._ο und Ausgangselektrode Y₁₂ angeordnet bzw. zwischengefügt. Alle anderen Erdungselektroden Z ,die nebeneinander oder hintereinander in Folge in einer Zeile angeordnet sind ohne jede Unterbrechung oder Störung zwischen unmittelbar benachbarten

Erdungselektroden Z sind miteinander verbunden und dann . mn

geerdet bzw. an Masse gelegt. Es ist jedoch festzustellen, daß das Vorsehen der Erdungselektroden Z nicht unbedingt notwendig ist, wenn ein Abstand zwischen der jeweiligen Eingangselektrode X und der Ausgangselektrode Y ausreichend groß ist oder wenn die Spannung eines Signalimpulses, der

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der Eingangselektrode X zuzuführen ist, ausreichend niedrig ist, um eine vollständige Isolation zwischen den entsprechenden Eing<
reichen.

den Eingangs- und Ausgnngselektroden X bzw. Y zu <\r-

Obwohl die Tastaturtafel 12 für die kapazitive ELntast-Einheit gemäß derErfindung wie erläutert voll aus im wesentlichen transparenten oder transluzenten Werkstoffen bestehen soll, zeigt sich doch, daß die Tastaturtafel 12 im wesentlichen ausrechend transparent oder transluzent, insgesamt gesehen, _/~. sein muß , um Anzeigen oder Wiedergaben von Dateninformation auf einem Datenblatt (nicht dargestellt) oder jeder anderen geeigneten Einrichtung durch die Tastaturtafel 12 hindurchzusehen, die über dem Datenblatt oder einer anderen geeigneten Einrichtung angebracht bzw. oberhalb davon angeordnet ist. Es kann daher Fälle geben, bei denen es schwierig ist, den Ort oder die Lage dor Tastenkoordinaten, die der jeweiligen Dateninforination entspricht, durch die Tastaturtafel 12 paßgenau anzuordnen oder die Lage oder Stellung der Tastenkoordinaten auf dem Datenblatt oder einer anderen geeigneten Einrichtung zu erkennen oder zu identifizieren. Zur Überwindung dieser Nachteile können zahlreiche Möglichkeiten für die kapazitive Eintast-Einheit gemäß der Erfindung verwendet werden. In diesem Pail ist festzuhalten, daß jede Einrichtung zur Überwindung des erwähnten Nachteils zu dem Zweck und mit dem Vorsatz angeordnet werden kann, daß die Koordinatenelektrode 16 der Tawfcaturtafel 12 so angeordnet werden kann, daß die Tastenkoordinaten,in die einzugeben ist, entsprechend dem Datenblatt oder der anderen geeigneten Einrichtung Ln Lage bringbar ist.

Fig. k zeigt ein Beispiel für die Einrichtung zur Überwindung der Nachteile, wobei Linien oder Striche 3° zur Anzeige oder Wiedergabe auf der Oberflächenschicht 18 der Tastaturtafel

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12 nach Art eines Karomusters oder Schachbrettmusters gezogen sind, wobei sie jeweils Tastenkoordinaten in Unterteilungen 32 umschließen, die durch Linien bzw. Geraden gebildet sind, die beliebig geformt sein können, wie quadratisch oder rechteckförmig. Bei anderen Beispielen können die obigen Unterteilungen mittels Linien oder Geraden in Unter-Unterteilungen 3^ unterteilt werden, die Bereiche der Unterteilungen 32 umschließen, derart, daß sie in der Fläche den jeweiligen Eingangs- und Ausgangselektroden X und Y entsprechen, oder können Linien bzw. Geraden

nrn um ^e '

unterhalb gezogen werden zur Anzeige oder Wiedergabe der Stellen oder Orte der Tastenkoordinaten auf dem Datenblatt odor <lc;r anderen ιςοο i gneton Hi tvrI chtxmg. Kino wo i tore Einrichtung zum Tdonl i Γ j zj .eren odor Spezifizieren der Orte oder Stellungen der Tastenkoordinaten kann das Vorsehen von Markierungen in heller oder blasser Farbe sein, wie schwarz, rot, blau oder weiß, die auf der Oberflächenschicht 18 der Tastaturtafel 12 entsprechend den Orten oder Stellungen der Dateninformation oder Tastenkoordinaten der Dateninformation oder Tastenkoordinaten des Datenblattes oder der anderen geeigneten Einrichtung gedruckt oder angebracht werden, oder es können die den Unter-Unterteilungen "}>h entsprechenden Flächen mit einer hellen oder blassen Farbe gefärbt werden, wie rot, orange, blau oder grün in einem Ausmaß, daß die Anzeigen odor Wiedergaben dor Tnjstenkoord inuton auf dom Datenblatt odor <lor midoron IO i in· i ohtuii₍u, durch tJ i ο Tastatur InTeI 12 hiridurchgclcson werden kanu.

Anhand Fig. 2 wird nun der Betrieb bzw. die Betätigung der kapazitiven Eintast-Einheit mit der vorstehend erläuterten Tastaturtafel 12 gemäß der Erfindung näher beschrieben. Die Tastaturtafel 12 enthält die Koordinatenelektroden l6 so angeordnet und ausgebildet, daß sie in der Lage bzw. der Stellung der Information bezüglich Daten entsprechen, die in die kapazitive Eintast-Einheit 10 eingegeben werden sollen.

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Das Datenblatt wird unter der Tastaturtafel 12 angeordnet bzw. eingeführt, derart, daß die Tastenkoordinaten in der Lage der zugehörigen bzw. entsprechenden Dateninformation auf dem Datenblatt entsprechen. Die notwendige Dateninformation des Datenblatts, die eingegeben werden soll, wird durch die Tastaturtafel 12 gelesen. Zusätzlich zu dem Datenblatt kann eine Karte verwendet werden, die eine Größe besitzt, die im wesentlichen so breit wie die Fläche der Tastaturtafel 12 ist oder auch ein Rollenblatt bzw. ein Rollenstreifen, der auf einem Paar von Walzen oder einer anderen Einrichtung aufgewickelt ist, die für diesen Zweck verwendbar ist. Beispielsweise kann auch der Darstellungsabschnitt einer Anzeigeeinrichtung, wie einer Anzeigeeinrichtung mit Braunscher Röhre, einer Luminiszenzdioden-Anzeigeeinrichtung, einer Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, einer Elektroluminiszenz-Anzeigeeinrichtung oder einer Anzeigeeinrichtung mit fluoreszierendem bzw. leuchtendem Bildschirm ebenfalls verwendet werden. Bei Verwendung einer Anzeigeeinrichtung mit Braunscher Röhre kann die kapazitive Eintast-Einheit gomäß der Erfindung an deren Darstellungsabschnitt angeordnet oder angebracht sein. In diesem Fall ist die BasLsplatte 1*1 der Tastaturtafel 12 nicht unbedingt erforderlich und kann die Darstellungsplatte des Darstellungsabschnittes davon auch als Basisplatte l'l dienen.

Gemäß Fig. 2 kann die Eingabe dadurch erfolgen, daß eine Betätigungseinrichtung oder ein Betätigungsglied näher an die oder in Berührung mit der Oberflächenschicht 18 gebracht wird, die der Koordinatenelektrode 16 oder den. Tastenkoordinaten entsprechen, die den notwendigen Dateninformationen entsprechen, die durch die Tastaturtafel von dem Datenblatt oder einer anderen geeigneten Einrichtung gelesen werden können, die die Anzeigen oder Wiedergaben be-

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züglich der Dateninformation tragen. Zum Lesen der notwendigen Dateninformation durch die Tastaturtafel 12 können die die Tastaturtafel 12 bildenden Werkstoffe so gewählt sein, daß sie insgesamt im wesentlichen ausreichend transparent oder transluzent ist, um Dateninformation auf dem Datenblatt oder dergleichen zu seuen. Die Betätigungseinrichtung oder das Betätigungsglied kann ein Betätigungsstab 4o sein, der den Aufbau gemäß Fig. 2 besitzt. Der Betätigungsstab 4o ist also so aufgebaut, daß er einen zylindrischen Körper 42 aus beispielsweise einem Isolierstoff enthält, wobei ein elastischer Werkstoff an einem Endabschnitt davon vorgesehen ist, wobei der elastische Werkstoff beispielsweise ein Schaum ist, wie ein Polyuretanschaum. Der Endabschnitt 44 kann weiter mit einer leitenden Schicht 46, wie einer Folie aus einem Metall wie Aluminium bedeckt sein. Die Betätigungseinrichtung oder das Betätigungsglied, wie der Betätigungsstab 40 erfordert keinen daran angeschlossenen Draht. Es ist zu erwähnen, daß die Betätigungseinrichtung oder das Betätigungsglied so ausgebildet sein muß, daß die Eingangselektrode X mit der entsprechenden Ausgangselektrode Y kapazitiv koppelbar ist. Folglich kann jede Einrichtung oder jedes Glied, das in dieser Weise arbeiten kann, für diesen Zweck verwendet werden. Beispielsweise kann eine Aluminiumfolie oder ein anderer geeigneter Werkstoff zu diesem Zweck verwendet werden, und zwar durch lediglich Umwickeln des Fingers eines Bedieners mit der Aluminiumfolie oder dem anderen Werkstoff.

Wenn d.is Betätigungen Lied näher an die oder in Berührung mit der Oberflächenschicht lö der Koordinatenelektrode 16 gebracht wird, wird die jeweilige Eingangselektrode X kapazitiv mit der jeweiligen Ausgangselektrode Y über die leitende Schicht 44 des Betätigungsstabes 40 oder irgendeines anderen leitenden Werkstoffes eines anderen Betäti-

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gungsglied.es gekoppelt. Folglich wird ein der Eingangselektrode X der entsprechenden Koordinatenelektrode

mn ^r

16 über die jeweilige Eingangssignalleitung 2OX von der Signalzuführschaltung 22 zugeführter Signalimpuls dann über die kapazitive Kopplung zur entsprechenden Ausgangselektrode Y ausgegeben. Das Ausgiing swignal wird dann durch die Ausgangssignalleitung 24Y , die mit der jeweiligen Ausgangselektrode Y verbunden ist, zu dem entsprechenden Impedanzwandler 26 geführt zur Durchführung einer Impodanzumsetzung des Ausgangssignals und weiter zu dem Datenprozessor 28 geführt. Der Datenprozessor 28 ist so ausgebildet, daß er die Art des zugeführten Eingangssignalimpulses und die Ausgangssignalleitung, die das Ausgangssignal trägt, unterscheidet, und den Ort dor Tastenkoordinate oder der Koordinatenelektrode l6 bestimmt, von der das Eingangssignal eingegeben worden ist.

Selbstverständlich sind noch andere Ausfiihrtmgsformen möglich.

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Claims

Dipi.-Ing. H. MITSCHERLICH 0-8CiC)U MÖNCHEN 22

Dipi.-In₉. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr. r*r. not. W. KÖRBER «" ⁽⁰⁸⁹⁾ *²⁹⁶⁶⁸⁴

i.ι η ς. j. scHMiDT-EVERs s ι ης 1

PATENTANWÄLTE * ' * *> I

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KUREHA KAGAKU KOGYO
KABUSHIKI KAISHA
9-11, Horidome-cho 1-chome
Nihonbashi, Chuo-ku

Tokyo / JAPAN

Ansprüche:

(ly Kapazitive Eintast-Einheit mit einer Tastaturtafel, gekennzeichnet durch

eine Basisplatte (14) aus einem im wesentlichen transparenten oder transluzenten dielektrischen Werkstoff, mehrere Koordinatenelektroden (16), die auf der Oberseite der Basisplatte (l4) angeordnet oder niedergeschlagen sind, wobei die Koordinatenelektroden (16) die entsprechenden Lagen odor Stellen der Tasten Koordinaten (l6) bilden, wobei jede der Elektroden eine Kombination aus einem Paar aus einer Eingangselektrode (X ) und einer Ausgangselektrode (Y ) aufweist, wobei sowohl die Eingangselektrode (X ) als auch die Ausgangselektrode (Y ) aus einem im wesentlichen transparenten oder transluzenten Werkstoff bestehe^und eine Oberflächenschicht (l8), die auf den Oberseiten von sowohl den Koordinatenelektroden (16) als auch der Basisplatte (l4) angeordnet ist, wobei die Außenseite davon

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offen gehalten ist und die andere Seite davon daran anhafiet, wobei die Oberflächenschicht (18) aus einem im wesentlichen transparenten oder transluzenten dielektrischen Werkstoff besteht,

wobei die Tastaturtafel (12) im wesentlichen transparent oder transluzent ist, um durch sie Daten zu sehen, die

darunter angeordnet sind oder angeordnet werden, wobei _„_

die Koordinatenelektroden / (.16)- so- ausgebildet sind, daß die"jeweiligen Paareaus Eingangselektrode (X ) und Ausjangselektrode (Y ) , die die entsprechenden KoordinateneleLtroden (16) bilden, so angeordnet sind, daß sie miteinander über ein getrenntes leitendes Element (kO) kapazitiv koppelbar sind.

2. Kapazitive Eintast-Einheit nach Anspruch 1,

daß eine Abschirme l.ektrode (Z ) zwischen dem Paar aus der

nm

Eingangselektrode (X ) und der Ausgangselektrode (Y ) angeordnet ist, und daß die Abschirmelektrode (Z ) aus einem im wesentlichen transparenten oder transluzenten Werkstoff besteht.

nach Anspruch"! öder ~2, -— —— dadurch gekennzeichnet, " ""

daß die Eingangs- und Ausgangselektroden (X ,Y ) und/oder die Abschirmolektroden (Z ) nus einem Metalloxid bestehen,

nm

das Indiumoxid - Zinnoxid odor Zinnoxid-Antimonoxid einschIießt.

Kapazitive Eintast-Einheit nach einem der Ansprüche 1-3> dadurch gekennzeichnet,

daß die Oberflächenschicht (18) aus einem im wesentlichen transparenten oder transluzenten weichen Werkstoff besteht.

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5· Kapazitive Eintast-Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der weiche Werkstoff ein polymerer Werkstoff ist einschließlich eines Polyolefins, Polyesters, Polyvinylchlorids, eines fluorhaltigen Harzes oder einos Gummi s.

6. Kapazitive Eintast-Einheit nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (lA) aus einem harten Werkstoff besteht.

7· Kapazitive Eintast-Einheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der harte Werkstoff ein Acrylharz oder Glas ist.

8. Kapazitive Eintast-Einheit nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (l4) aus einem im wesentlichen transparenten oder transluzenten weichen Werkstoff besteht.

9. Kapazitive Eintast-Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der weiche Werkstoff ein polymerer Werkstoff ist, einschließlich eines Polyolefins, Polyesters, Polyvinylchlorids, eines fluoridhaltigen Harzes oder eines Gummis.

10. Kapazitive Eintast-Einheit nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht (18) eine Dicke in einem Bereich von etwa 1-30 u m besitzt und vorzugsweise von etwa 2-20 yU m.

11. Kapazitive Eintast-Einheit nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet,

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daß mindestens eines von Oberflächenschicht (18), Koordxnatenelektroden (l6) und Basisplatte (lA) mit mindestens einer Markierung zum Anzeigen bzw. Wiedergeben der entsprechenden Endstellen oder Lagen der Tastenkoordinaten versehen ist.

12. Kapazitive Eint as t-Einheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

daß die Markierung Striche (3O) für Anzeige oder Wiedergabe aufweist, die in Quadraten bzw. Rechtecken so angeordnet sind, daß jeder der Quadratabschnitte (32) jeweils einer der Tawtenkoordinaten entspricht, wobei Unterteilungen (3k) innerhalb der Quadratteilungen (32) derart angeordnet sind, daß sie jeweils einer der Tastenkoordinaten entsprechen,oder Unter-Striche so vorgesehen sind, daß sie jeweils eine der entsprechenden Tastenkoordinaten anzeigen oder wiedergeben.

13· Kapazitive Eintast-Einheit nach einem dor Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet,

daß die Stellen oder Lagen der Tastaturtafel (12), die den Tastenkoordinaten entsprechen, hell oder geringfügig gefärbt sind.

l4. Kapazitive Eintast-Einheit nach einem der Ansprüche I-I3, dadurch gekennzeichnet,

daß die nebeneinander oder hintereinander in Folge in einer Reihe oder Zeile angeordneten Eingangselektroden (X ) elektrisch mit einer gemeinsamen Eingangssignalleitung (2OX ) verbunden sind, und daß die Ausgangselektroden (Y ), die nebeneinander oder hintereinander in nm

einer Reihe oder Zeile angeordnet sind, elektrisch mit einer
sind.

einer gemeinsamen Ausgangssignalleitung (24Y ) verbunden

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15· Kapazitive Eintast-Einheit nach Anspruch lA, dadurch gekennzeichnet,
daß die Eingangselektroden(X ) und die Ausgangselektroden

(Y ) so angeordnet sind, daß die in einer Zeile nebenntn

einander angeordneten Eingangselektroden (X ) elektrisch mit der gemeinsamen Eingangssignalleitung (2OX ) verbunden sind, während die Ausgangselektroderi (Y ) , die hintereinander in einer Spalte angeordnet sind, die jeweils einer der Eingangselektroden (X ) entsprechen, elektrisch mit der gemeinsamen Ausgangssignalleitung (24Y ) verbunden sind und umgekehrt.

16. Verfahren zum Betreiben der kapazitiven Eintast-Einheit nach einem der Ansprüche 1-15,
dadurch gekennzeichnet,

daß eine Datenanzeigeeinrichtung unter die Tastaturtafel (12) so angeordnet bzw. eingeführt wird, daß die Tastenkoordinaten der Tastaturtafel (12) den jeweiligen Daten der Datenanzeigeeinrichtung entsprechen,und daß ein getrennter leitender Körper (4o) näher an oder in Berührung mit jeder der TastenkoordJnateri gebracht wird, die der Oberseite der Oberflächenschicht (18) entsj rieht, zum so kapazitiven Koppeln der jeweiligen Eingangselektrode (X ) mit der jeweiligen Ausgangselektrode (Y ).

17· Verfahren nachAnspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Datenanzeigeeinrichtung .ein Blatt einer Datenkarte ist mit einer Größe, die der der Tastaturtafel (12) entspricht.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17» dadurch gekennzeichnet,
daß der getrennte leitende Körper ein Bedienungsstab (kO)

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ist, bei dem zumindest der Spitzenabschnitt leitend ist.

19· Verfahren nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Bedienungsstab (4O) einen isolierten zylindrischen Körper (42),einen an einem seiner Endabschnitte vorgesehinen elastischen Körper (44) und eine an der Oberseite des Endabschnittes vorgesehene leitende Schicht (46) aufweist .

20. Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der elastische Körper ein Schaum ist.

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