DE3338749A1

DE3338749A1 - Tastatur

Info

Publication number: DE3338749A1
Application number: DE19833338749
Authority: DE
Inventors: Adel Paris Danish; Sherif Tulsa Okla. Danish
Original assignee: POLYTEL CORP
Current assignee: POLYTEL CORP
Priority date: 1982-10-27
Filing date: 1983-10-25
Publication date: 1984-05-03
Also published as: US4555693A; FR2535486A1; FR2535486B1; GB2132801B; JPS5995642A; DE3338749C2; GB8328054D0; GB2132801A

Description

Die Erfindung betrifft eine Tastatur entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die X- und Y-Stufenleiter sind mit wenigstens einen Dekoder verbindbar, der an seinem Ausgang einen Binärkode an sieben oder acht Leitern erzeugt, die für die Lage einer gedrückten Taste charakteristisch ist. Dieser Kode ist dazu bestimmt, auf einen entsprechenden digitalen

·

Leseeingang des Rechners gegeben zu werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tastatur einfacher Konstruktion zu schaffen, die ohne Dekoder und deren zahlreiche Anschlüsse auskommt, die insbesondere

zum Anschluß an die analogen Eingänge eines Rechners geeignet ist, und die vor allem dann anwendbar ist, wenn eine große Anzahl von Tasten ohne Änderung der Anzahl ihrer Verbindungsanschlüsse erforderlich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale .

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine derartige Tastatur kann eine Frontplatte zugeordnet werden, die gegenüber den Tasten angeordnete Informationen

zur Durchführung entsprechender Dateneingaben durch Drücken 30

der gewählten Tasten aufweist.

Der Tastatur kann auch ein Handschalterkreis zum Anschluß an einen logischen Eingang eines Rechners zugeordnet werden, um wenigstens zwei unterschiedliche Daten oder Funk-35

tionen pro Taste mittels jedes betreffenden logischen Einganges einzugeben.

ii * η Ο <* A Q

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis beispielsweise noch näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 vereinfachte Schaltbilder einer ersten und zweiten Äusführungsform der Tastatur;

Fig. 3 ein Schaltbild einer gedruckten Schaltung

zur Bildung einer Tastatur entsprechend der ersten Ausführungsform;und

Fig. 4 eine Aufsicht einer Einsatzfolie, die zwi-υ

sehen den gedruckten Schaltungen der Fig. auf einer faltbaren Unterlage angeordnet werden kann.

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Die Tastatur der Figur 1 hat eine XY-Leitermatrix mit 16X-Stufenleitern (der Klarheit halber sind nur die X-Stufenleiter X1 bis X15 gezeigt) und 16Y-Stu£enleitern(auch hier sind nur die ungeraden Stufenleiter X1 bis X15 gezeigt) . Die X-Stufenleiter sind an einem ihrer Enden miteinander und mit einem entsprechenden Ausgana X durch Serienwiderstände gleichen Wertes verbunden. Das gleiche gilt für die Y-Stufenleiter, deren Ausgang mit Y bezeichnet ist. Diese Ausgänge sollen jeweils mit zwei Analogeingängen eines Rechners verbunden werden. Eine Halbmatrix der erwähnten Leiter, hier die X-Hälfte, hat außerdem parallel zu diesen Leitern ein Netzwerk aus Leitern c, die verbunden sind und eine gemeinsame Anordnung bilden, die zum Anschluß an einen Versorgungsausgang des Rechners in einem Punkt C enden.

An jedem Schnittpunkt der X- und Y-Leiter und der gemeinsamen Anordnung ist eine Taste T vorgesehen, die, wenn sie gedrückt wird, einen elektrischen Kontakt zwischen der gemeinsamen Anordnung und jedem entsprechenden X-und Y-Leiter herstellt.

Jede gedrückte Taste wird in ihrer X-Stufe durch die Widerstandswerte R gekennzeichnet, die zwischen C und den Ausgang X geschaltet sind, und in gleicher Weise durch den Wert der Widerstände R, die zwischen C und den Ausgang Y geschaltet sind. Es wurde festgestellt, daß die analogen Eingänge von derzeit handelsüblichen Mikrorechnern mit Sicherheit 64 unterschiedliche Widerstandsintervalle messen können, was die Möglichkeit bietet, eine Tastatur aufzubauen, die aus 4096 Tasten (64 χ 64) besteht, wenn man eine Matrix mit 64 X- und 64 Y-Leitern und 128 Widerständen verwendet. Das gegebene Beispiel einer Matrix mit 16 X-Leitern und Y-Leitern führt bereits zu einer Tastatur mit

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* K * Λ

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256 Tasten, wenn man nur 36 Widerstände verwendet, was nur 16 MessIntervalle an jedem analogen Eingang des Rechners erfordert, um die Stufe jeder Taste zu kennzeichnen, was weitaus geringer als die mögliche Empfindlichkeit dieses Datenerfassungseingangs ist, so daß die Tastatur als sehr zuverlässig angesehen werden kann. Bei den beiden obigen Beispielen bleibt die Anzahl der Verbindungsan-Schlüsse die gleiche, d.h., daß sie unabhängig von der gewünschten Tastenanzahl ist.

Die Ausführungsform der Figur 2 beruht auf dem gleichen Prinzip und zeigt eine Matrix, die nur X- und Y-Leiter

. p. hat (der Einfachheit halber sind 8X-und 8Y-Leiter gezeicrt) , und bei der an jedem Schnittpunkt ein elektrischer Kontakt durch jede entsprechende Taste T hergestellt werden soll, wenn sie gedrückt wird. Ein gemeinsamer Versorgungsanschluß C ist mit dem Eingangsende von Serienwiderstän-

2Q den R verbunden, die den gleichen Widerstandswert haben und die benachbarten Enden der X-Leiter verbinden; das Ausgangsende ist mit X bezeichnet. Gleiches gilt für die Y-Leiter, deren Ausgang mit Y bezeichnet ist. Außerdem hat jeder X-und Y-Leiter an seinem dem Anschluß mit den

₂p- Widerständen R benachbarten Ende einen Widerstand, dessen Meßkompensationsfunktion es ist, stets den gleichen Widerstandswert für jede X- und Y-Taste beizubehalten. Diese Widerstände sind mit CX1 bis CX8 und CYI bis CY8 bezeichnet und nehmen dem Wert nach in der Reihenfolqe von 1 bis 8

QQ bezüglich des Wertes jedes Widerstandes R ab.

' Wenn daher eine Taste T gedrückt wird, z.B. die jenige, die in Figur 2 mit durchgehender Linie gezeigt ist, und wenn eine X-Serienabtastung vom entsprechenden analogen

gg Eingang des Rechners angefordert wird, fließt ein Strom von C nach Y, der zunächst den beiden parallelen Wegen folgt, die einerseits durch den Pfeil 2 und andererseits durch die Pfeile 1, 5 und 6 bezeichnet sind, bevor er

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durch die vier restlichen Reihenwiderstände R und den Ausgang Y fließt. Für irgend eine Y-Taste kompensieren dann die Widerstände wie z.B. CX1 bis CX8 den Widerstandswert dieses X-Zweiges, so daß der Y-Wert konstant bleibt.

Betrachtet man die störende Einwirkung der X- und ΥΙΟ

Meßkreise, dann sollte, falls der Rechner ein solcher mit

gleichzeitiger Serienabtastung der analogen Eingänge ist, an die die X- und Y-Ausgänaen der Tastatur angeschlossen werden, eine Änderung der X und Y-Ausgänge vor dem Anschluß an den Rechner durchgeführt werden, die in ein-15

fächer Weise, wie die strichpunktierte Linie in Figur zeigt, durch Anschluß der beiden Matrixausgänge an die Eingänge eines astabilen Multivibrators MV geeigneter Periode erreicht werden kann, dessen Ausgänge dann für eine abwechselnde X und Y-Serienabtastung abwechselnd aktiviert werden.

Bei einer. Ausführungsform entsprechend dem vereinfachten Schaltbild der Figur 1, die in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist, sind die X-Halbmatrix (die Leiter X1 bis X20) 25

und die Y-Halbmatrix (die Leiter Y1 bis Y30) mit der gemeinsamen Leiteranordnung c auf die beiden Hälften einer Folie F gedruckt , die um die Achse P faltbar ist, so daß die beiden Tasten T, die auf die X-Halbmatrix gedruckt

._ sind, nach dem Falten aegenüber einer entsprechenden Reihe

du " '

halbkreisförmiger Kontaktzonen Yc und Cc angeordnet sind, die jeweils auf der Y-Halbmatrix und dem leitenden Netzwerk der gemeinsamen Anordnung gebildet sind. Die X-Halbmatrix ist außerdem am einen Ende dieser Leiter durch eine Widerstandslinie RX begrenzt, und in gleicher Weise ist die Y-Halbmatrix durch eine Widerstandslinie RY begrenzt; diese Widerstandslinien sind jeweils an ihrem freien vorstehenden Ende mit X und Y-Ausgangsleitern verbunden,

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I· * <t ■

und der Versorgungseingang der gemeinsamen Anordnung ist

mit C bezeichnet.
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Im vorliegenden Falle ist außerdem vorgesehen den Tasten der Tastatur manuelle Tastenschalter zuzuordnen, von denen jeder mit einem logischen Eingang des Rechners verbunden werden soll, um ebenso viele Daten oder Funktionen pro Taste T der Tastatur über den betreffenden logischen Weg einzugeben.

Diese Schalter, im vorliegenden Falle drei, sind jeweils von kreisförmigen Kontaktzonen C1, C2, C3 , die auf dem allgemeinen Leiter der gemeinsamen Anordnung vorgesehen sind, und durch Tasten S1, S2, S3 gebildet, die bezüglich der Faltlinie P symmetrisch angeordnet und durch einen gemeinsamen Widerstandsspurabschnitt R1, R2, R3 mit einem gemeinsamen Leiter M verbunden, der an die Polarität an-

geschlossen ist, die zu der der gemeinsamen Anordnuna entgegengesetzt ist (z.B. Masse, wenn die gemeinsame Anordnung auf positiver Polarität liecrt) . Zwischen die Tasten S1 bis S3 und die Widerstandsspuren R1 bis R3 sind Nebenschluß-Aüsgangsleiter L1 bis L3 geschaltet, deren hoher oder niedriger logischer Zustand damit von dem Zustand der entsprechenden gedrückten oder nicht gedrückten Taste abhängt.

Figur 4 zeigt den Aufbau einer Isolationseinsatzfolie I,

die fest zwischen den beiden (z.B. durch Biegen) gegeneinander gefalteten Halbfolien der Folie F angeordnet wird und Perforationen entsprechend den Tasten T und S1 bis S3 hat, so daß diese dann durch Verformung der Folie F durch diese Perforationen hindurch gedrückt werden können,

um die Kontakte der Ausgänge X und Y und der Leiter L1 bis L3 zu aktivieren. Letztere und die Anschlußleiter C und M sind auf einem Ansatz G gruppiert, der an einer Seite der Faltlinie P angeordnet sind, um eine flache Stecker-

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leiste zum Anschluß an eine nicht gezeigte Buchse für

Anschlußleiter entsprechend den Eingängen des Rechners 5

zu bilden.

Die Folie F kann transparent sein, und die Tasten T können direkt oder zusammen mit ihrem Identifizierungszeichen auf die Rückseite gedruckt sein. Ihr Zeichen kann 10

auch durch Kleben auf der Folienrückseite befestigt werden.

Abhängig von den Anwendungsfällen kann solch einer Tastatur eine die besonderen Forderungen dieses Anwendungsfalles anzeigende Frontplatte zugeordnet werden, die einen 15

Tastenaufbau hat, der an den Anwendungsfall angepaßt und dem der Tastatur überlagert ist. Solche Anwendungsfälle können z.B. sein:

Die Eingabe von Daten, die an bestimmten Stellen auf einem Dokument eingeschrieben sind, das als den Tasten der Tastatur für diesen Zweck zu überlagernde Frontplatte ausgebildet ist;

__ Die Auswahl von Objekten oder Äquivalenten,die auf einer Frontplatte erscheinen, die den Tasten überlagert werden kann, oder die diese betreffende Datenverarbeitung;

Geographische oder topographische Bezugsdaten mit einem „j-, Anzeigebildschirm, gebildet durch eine der Tastatur überlagerbare Frontplatte (z.B. die überwachung eines Grundstückes oder ein Unterrichtssystem).

Diese Aufzählung ist nicht erschöpfend, denn es kann ein or- Ausrüstungsteil (die Frontplatte) mit der entsprechenden

Software des Rechners für jeden Anwendungsfall zugeordnet werden; diese Frontplatte kann schwer zu kopieren sein, wenn sie z.B. schwache Farben und Tastaturabmessungen hat,

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die das übliche Fotokopierformat überschreiten,

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE :

1.).Tastatur zur Eingabe von Daten in einen Rechner, deren Tasten die Schnittpunkte der Stufenleiter einer XY-Matrix zusammenschalten,
dadurch gekennzeichnet,

daß die X- und die Y-Stufenleiter jeweils durch Verbindungswiderstände (R) miteinander und mit einem Ausgang (X) und einem Ausgang (Y)der Tastatur verbunden sind, die an zwei analoge Eingänge eines Rechners anschließbar sind, so daß die an diese Eingänge angelegten Widerstandswerte für die X- und Y-Stufe einer gedrückten Taste charakteristisch sind.

2. Tastatur nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch eine Frontplatte, die gegenüber den Tasten (T)angeordnete Information aufweist, um durch Drücken gewählter Tasten entsprechende Dateneingaben durchzuführen.

3. Tastatur nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch wenigstens einen Handschalterkreis (S1 bis S3), der an einen logischen Eingang des Rechners anschließbar ist, um wenigstens zwei unterschiedliche Daten oder Funktionen pro Taste über den

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Weg jedes entsprechenden logischen Einganges einzugeben .

4. Tastatur nach Anspruch 3,
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dadurch gekennzeichnet,

daß der Handschalter aus einer den entsprechenden Kreis schließenden Taste besteht.

5. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 10

gekennzeichnet durch zwei gegenüberliegende gedruckte Schaltkreisfolien (F), die durch eine Isolierfolie (I) getrennt sind, die an den Stellen der Tasten perforiert ist, die an wenigstens einer flexiblen Folie der ge- ·

druckten Schaltkreisfolien angeordnet sind, so daß 15

die Tasten betätigt werden können, und daß eine der Foliendie X-Leiter-Halbmatrix und die andere die Y-Leiter-Halbmatrix trägt, von denen eine außerdem parallel zu ihren Leitern mit einem eine gemeinsame Anordnung bildenden Leiternetzwerk versehen ist.

6. Tastatur nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Widerstände in Form von Schichten an den einander zugewandten gedruckten Schaltkreisfolien aufge-25

bracht sind.

7. Tastatur nach Anspruch 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet,

__n daß die Kreise der manuellen Schalter und ihre entsprechenden Tasten auf den beiden gedruckten Schaltkreisfolien gebildet sind.

8. Tastatur nach einem der Ansprüche 5 bis 7,

_nr. dadurch gekennzeichnet,

daß die beiden gedruckten Schaltkreisfolien durch Falten einer einzigen gedruckten Folie gebildet sind, wor

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bei eine der Folien einen vorstehenden Ansatz aufweist, der die Eingangs-Ausgangs-Leiter der Tastatur träqt.

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