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Diese
Erfindung bezieht sich auf den Bereich der Betätigungsorgane für elektronische
Geräte
oder Instrumente, insbesondere die Tasten und Tastaturen für Datenverarbeitungs- oder Telekommunikationsgeräte, und
sie hat ein Betätigungsorgan
in der Art einer Navigationstaste und ein Gerät mit einer Tastatur zum Gegenstand,
die mindestens ein derartiges Betätigungsorgan umfasst.
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Diese
Geräte
gehören
insbesondere zu der Gruppe [Festnetz- oder Mobiltelefon; im angelsächsischen
Sprachraum als "smartphone" bezeichnetes, intelligentes
Telefon; Palm; Bürocomputer,
Notebooks oder Pocket-PCs; Fernbedienung].
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Derzeit
weisen die meisten Betätigungsorgane
vom Typ Multifunktions- oder Navigationstaste die Form einer vorher
zusammengefügten
Baugruppe auf, die an der Leiterplatte, die sich unter den Tasten der
Tastatur der Geräte
erstreckt, vormontiert ist, sodass die Verbindung und das Zusammenwirken
zwischen dem Knopf und der aktiven Fühlerkomponente gesichert ist
(siehe 1 und 2).
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Daraus
ergeben sich zwei wesentliche Nachteile, nämlich dass sämtliche
Tastaturen sichtbare Teile von Betätigungsorganen in einer Farbe
aufweisen, die gegebenenfalls schlecht zu den übrigen Tasten und/oder dem
Gehäuse
der Tastatur passt, und dass der Knopf in Bezug auf die entsprechende Öffnung im
Gehäuse
oder in der Umhüllung
der Tastatur nicht optimal und zuverlässig ausgerichtet oder zentriert
ist und somit keinen dichten Verschluss dieser Öffnung herstellt.
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Zwecks
Behebung dieser Nachteile wurde vorgeschlagen, die Baugruppe Knopf/aktive
Komponente in dem Gehäuse
des Faches zu montieren und diese aktive Komponente durch Federn
mit der unter den Tasten befindlichen Leiterplatte zu verbinden (3 und 4).
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In
diesem Fall ist es möglich,
die Farbe des Knopfes auszuwählen,
damit sie zu der (den) Farbe(n) des Gehäuses und der übrigen Tasten
passt, da die Montage dieser Baugruppe und der übrigen Tasten mit dem Gehäuse der
Tastatur während
derselben Fertigungsphase erfolgt. Außerdem kann die mögliche Falschausrichtung
nur zwischen der Baugruppe und der Leiterplatte auftreten, und sie
ist demnach für
den Benutzer unsichtbar.
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Indessen
ist die Auswahl eines Knopfes in derselben Farbe wie die übrigen Tasten
schwierig oder gar unmöglich
durchzuführen,
da die Knöpfe und
die Tasten allgemein nicht von demselben Hersteller produziert werden.
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Außerdem verursacht
diese Lösung
eine spezifische und langwierige Vormontage der genannten Baugruppe,
und sie erfordert die Einrichtung besonderer physischer Verbindungen
zwischen dem Gehäuse
der Tastatur und der Leiterplatte.
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Im Übrigen ist
aus dem Dokument
US 5.086.313 ein
Multifunktions-Betätigungsknopf
gemäß der Einleitung
von Anspruch 1 bekannt, der drei auf einem Substrat in einem Dreieck
angeordnete Schaltpunkte umfasst; diese können durch einen auf drei Auflagepunkte
schwenkbaren Knopf betätigt werden,
wobei diese Auflagepunkte an einer Platte über dem Substrat angeordnet
sind. Dieser Knopf erfordert jedoch einen komplexen Zusammenbau.
Diese Erfindung hat zum Zweck, die genannten Nachteile zu beheben,
indem ein Betätigungsorgan
des oben genannten Typs vorgeschlagen wird, dessen Knopf und dessen
aktive Komponente separat gefertigt werden können und die weder einen nachträglichen physischen
Zusammenbau erfordern noch durch irgendeine physische Verbindung
miteinander verbunden sind, wobei eine große Betriebszuverlässigkeit und
eine vollkommene Unterscheidung zwischen den verschiedenen Betätigungen
gewährleistet
wird, die von diesem Element vorgenommen werden können.
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Zu
diesem Zweck hat diese Erfindung ein Betätigungsorgan in der Art einer
Multifunktionstaste und insbesondere einer Navigationstaste zum
Gegenstand, das aus einem starren Knopf, der mit einer begrenzten
seitlichen Verschiebbarkeit und einer begrenzten Drehbarkeit montiert
ist, sowie aus einer separaten Fühlerkomponente
mit drei Schaltpunkten besteht, die beispielsweise gegenüber Druck
empfindlich sind; die genannten Punkte sind wie die Spitzen eines
Dreiecks angeordnet, wobei der genannte Knopf an der Unterseite über Ausformungen
verfügt, die
jeweils in Abhängigkeit
vom Ort, von der Intensität und/oder
der Richtung des vom Benutzer auf den Knopf ausgeübten Drucks
mit einem der Schaltpunkte der genannten Komponente in Kontakt treten,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden ersten der genannten
Punkte ein unwirksamer Auflagepunkt angeordnet ist, mit dem entweder
alleine oder in Verbindung mit dem dritten Punkt durch ein Schwenken
auf dem genannten unwirksamen Punkt eine Neigung des genannten Knopfes
zu einem der genannten beiden ersten Schaltpunkte ermöglicht wird,
die beiderseits des unwirksamen Punktes angeordnet sind, sodass
die entsprechende Ausformung zum Beispiel durch Druck oder durch
Eindrücken
mit einem der beiden genannten Schaltpunkte zwecks dessen Aktivierung
in Kontakt tritt.
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Die
Erfindung wird aufgrund der folgenden Beschreibung verständlicher,
die sich auf eine bevorzugte und als nicht einschränkendes
Beispiel angegebene Ausführungsart
bezieht; sie wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Schemazeichnungen erläutert, wobei:
die 5A und 5B seitliche und teilweise in Schnittansicht
dargestellte Aufrisse in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen
eines Teils einer Tastatur sind, das ein Betätigungsorgan gemäß einer bevorzugten
Ausführungsart
der Erfindung umfasst,
die 6A und 6B eine Draufsicht beziehungsweise
eine Perspektivansicht der Fühlerkomponente sind,
die Bestandteil des in den 5 dargestellten Betätigungsorgans
ist, und
die 7A, 7B und 7C seitliche Aufrisse ähnlich den 5 sind, die auf der Grundlage
einer Ausführungsvariante
der Erfindung die Reaktion des Betätigungsorgans gemäß der Erfindung
in Abhängigkeit von
der Ausübung
unterschiedlichen Drucks durch einen Benutzer aufzeigen.
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Gemäß den 5 und 7 der beigefügten Zeichnungen besteht das
Betätigungsorgan 1 in
der Art einer Multifunktionstaste und insbesondere einer Navigationstaste
aus einem starren Knopf 2, der mit einer begrenzten seitlichen
Verschiebbarkeit und einer begrenzten Drehbarkeit montiert ist,
sowie aus einer separaten Fühlerkomponente 3 mit
mehreren druckempfindlichen Schaltpunkten 4, 4' und 5,
wobei der genannte Knopf 2 an der Unterseite über Ausformungen 6, 6' und 6'' verfügt, die jeweils in Abhängigkeit
vom Ort, von der Intensität
und/oder der Richtung des vom Benutzer auf den Knopf 2 ausgeübten Drucks
mit einem der Schaltpunkte 4, 4' und 5 der genannten Komponente
in Kontakt treten.
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Die
Fühlerkomponente 3 des
genannten Betätigungsorgans 1 umfasst
gemäß der Erfindung
drei Schaltpunkte 4, 4' und 5, die wie die Spitzen
eines Dreiecks angeordnet sind, wobei zwischen den beiden ersten
der genannten Punkte 4 und 4' ein unwirksamer Auflagepunkt 7 angeordnet
ist, mit dem entweder alleine oder in Verbindung mit dem dritten
Punkt 5 durch ein Schwenken auf dem genannten unwirksamen
Punkt 7 eine Neigung des genannten Knopfes 2 zu
einem der genannten beiden ersten Schaltpunkte 4 und 4' ermöglicht wird,
die beiderseits des unwirksamen Punktes angeordnet sind, sodass
die entsprechende Ausformung 6 oder 6' vorzugsweise durch
Druck oder durch Eindrücken
mit einem der beiden genannten Schaltpunkte 4 oder 4' zwecks dessen
Aktivierung in Kontakt tritt; dabei können gegebenenfalls andere
Aktivierungsarten vorgesehen werden.
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Aufgrund
der oben genannten Vorrichtungen ist es demnach möglich, das
Betätigungsorgan 1 durch
eine Vereinigung von zwei unabhängig
gefertigten Elementen herzustellen, die ausschließlich aufgrund
einer bei der Montage der sie aufnehmenden Vorrichtung erfolgten
relativen Anordnung ohne eine physische Verbindung zwischen diesen
beiden Elementen zusammenwirken.
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Ferner
ermöglicht
es die Anordnung eines nicht wirksamen oder unwirksamen Auflagepunktes 7 infolge
einer physischen Zwangsläufigkeit,
jegliche gleichzeitige Aktivierung der beiden ersten Punkte 4 und 4' zu vermeiden.
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Gemäß einem
Merkmal der Erfindung, das die Handhabung des Betätigungsorgans 1 erleichtert,
bildet der unwirksame Punkt 7 mit dem dritten Schaltpunkt 5 eine
Schwenkachse oder eine fiktive Drehachse für den Knopf 2. Auf
diese Weise ist keine präzise
Ausübung
des Drucks auf den Knopf 2 erforderlich, um den Punkt 4 oder 4' zu aktivieren,
da lediglich die Auflageseite von Bedeutung ist.
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Vorzugsweise
sind die drei Punkte 4, 4' und 5 gemäß den 6 der beigefügten Zeichnungen wie
die Spitzen eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet, und der
unwirksame Auflagepunkt 7 ist an der Grundlinie des genannten
Dreiecks, die sich zwischen den beiden ersten Schaltpunkten 4 und 4' erstreckt,
zentriert.
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Ferner
sind gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsvariante
der Erfindung, die auf druckempfindlichen Schaltpunkten 4, 4' und 4'' beruht, die Schwellenwerte des
Drucks für
die Aktivierung der beiden ersten Schaltpunkte 4 und 4' spürbar identisch,
und der Schwellenwert des Drucks für die Aktivierung des dritten
Punktes 5 ist in vorteilhafter Weise deutlich höher als
derjenige der genannten beiden ersten Punkte 4 und 4', wobei er vorzugsweise
etwa mindestens das Doppelte beträgt.
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Diese
letztgenannte Einrichtung ermöglicht eine
zweite Unterscheidung zwischen den beiden ersten Schaltpunkten 4 und 4' einerseits
und dem dritten Schaltpunkt 4'' andererseits.
Somit wird mit der physischen Unterscheidung, die durch den genannten
nicht wirksamen oder unwirksamen Auflagepunkt 7 ermöglicht wird,
unabhängig
von der Richtung, dem Auflagepunkt und der Intensität des auf den
Knopf 2 ausgeübten
Drucks unter den drei genannten Schaltpunkten eine gleichzeitige
Betätigung von
zwei Schaltpunkten durch den Benutzer verhindert.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsart der
Erfindung, die insbesondere in den 5A und 5B der beigefügten Zeichnungen
dargestellt ist, besteht der unwirksame Auflagepunkt 7 in
einer gegenüber
den beiden ersten Schaltpunkten 4 und 4' vorragenden
Ausformung, die eine Neigung des Knopfes 2 in Richtung
des dritten Schaltpunktes 5 ermöglicht, bis die entsprechende
Ausformung 6'' an der Unterseite
des Knopfes 2 mit dem Schaltpunkt 5 zwecks dessen
Aktivierung in Kontakt tritt; dies geschieht vorzugsweise durch
Druck oder durch Eindrücken mittels
einer Schwenkbewegung aufgrund einer geeigneten Ausformung 8 an
der Unterseite auf der Kontaktzone des genannten Punktes 7.
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In
einer Variante könnte
der unwirksame Auflagepunkt 7 auch in einer nicht vorstehenden
Auflagezone der Komponente 3 bestehen, die mit einer Ausformung 8 zusammenwirkt,
wobei diese höher als
die übrigen
Ausformungen 6, 6' und 6'' der Unterseite des Knopfes 2 ist
und aufgrund dessen einen vorrangigen Auflagepunkt des Knopfes 2 auf
der Komponente 3 bildet, wodurch wie bei der erstgenannten
Variante ein gleichzeitiger Druck der Ausformungen 6 und 6' auf die beiden
ersten, gegenüberliegenden
Punkte 4 und 4' verhindert
und diese im Falle einer zentrierten Betätigung mit starkem Druck zwecks
Aktivierung des dritten Punktes 5 gesichert sind.
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Wie
aus den 5 bis 7 der beigefügten Zeichnungen
hervorgeht, bestehen die Kontaktzonen der Ausformungen 6, 6' und 6'' und/oder die Kontaktzonen der
Schaltpunkte 4, 4' und 4'' sowie des unwirksamen Punktes 7 aus
an der Oberfläche
befindlichen Kontaktzonen.
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Das
Vorhandensein von an der Oberfläche befindlichen
Kontaktzonen an den Schaltpunkten 4, 4' und 5 und/oder
an den gegenüberliegenden
Ausformungen 6, 6' und 6'' ermöglicht aufgrund einer möglichen
Kompensation etwaiger Falschausrichtungen zwischen dem Knopf 2 und
der Komponente 3 an der Seite oder in Längsrichtung (5A und 5B, 7A, 7B und 7C)
die Gewährleistung
einer zuverlässigen Funktion
des Betätigungsorgans 1.
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In
den 5A und 5B sind der Knopf 2 und die
Komponente 3 wie im Falle einer fehlerhaften Montage absichtlich
gegeneinander verschoben, um die genannte Möglichkeit der Kompensation
aufzuzeigen.
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Obwohl
die Kontaktzonen zwischen den Ausformungen 6, 6', 6'' und 8 sowie der Punkte 4, 4', 5 und 7 verschiedene
Formen aufweisen und zum Beispiel flach sein können (7), kann zwecks einer leichteren Betätigung des
Knopfes 2 durch den Benutzer in vorteilhafter Weise vorgesehen
werden, dass zumindest der Kontakt zwischen dem unwirksamen Auflagepunkt 7 und
der entsprechenden, gegenüberliegenden
Ausformung 8 an der Unterseite des Knopfes 2 punktueller
oder nahezu punktueller Art ist, wobei die Kontaktzone des genannten
Punktes 7 oder der genannten Ausformung 8 eine
an der Oberfläche
befindliche Kontaktzone ist.
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Um
insbesondere im Falle einer Aktivierung der Punkte 4 und 4' mittels eines
Schwenkens des Knopfes 2 auf die Punkte 7 und 5 den
Bedienungskomfort des genannten Knopfes noch weiter zu erhöhen, ist
der Kontakt zwischen dem dritten Schaltpunkt 5 und der
entsprechenden Ausformung 6'' an der Unterseite
des Knopfes 2 ebenfalls punktueller oder nahezu punktueller
Art, wobei die Kontakte zwischen den beiden ersten Schaltpunkten 4 und 4' und den entsprechenden
Ausformungen 6 und 6' des Knopfes 2 möglicherweise
ebenfalls punktueller Art oder nahezu punktueller Art sind.
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Gemäß einer
in den 5A und 5B der beigefügten Zeichnungen
dargestellten bevorzugten Ausführungsart
der Erfindung bestehen die Ausformungen 6, 6', 6'' und 8 aus vorragenden,
halbkugelförmigen
oder kuppelförmigen
Ausformungen, wobei die Schaltpunkte 4, 4' und 4'' möglicherweise ebenfalls aus
vorragenden Ausformungen bestehen, und die kumulierte Höhe der Ausformungen 6, 6' und 6'' sowie der jeweils gegenüberliegenden
Schaltpunkte 4, 4' und 5 spürbar identisch
ist und der kumulierten Höhe
des unwirksamen Auflagepunktes 7 und der entsprechenden
Ausformung 8 an der Unterseite des Knopfes 2 entspricht.
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Selbstverständlich kann
in einer Variante ebenfalls vorgesehen werden, dass die Punkte 4, 4', 5 und 7 ebenfalls
aus kuppelförmigen
Strukturen bestehen, und dass die Kontaktzonen der Ausformungen 6, 6', 6'' und 8 an der Oberfläche befindlich
sind, oder dass die beiden genannten Strukturtypen zwischen den
genannten Punkten und den genannten Ausformungen vermischt sind.
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Die
beiden ersten Schaltpunkte 4 und 4' entsprechen gemäß einem
Merkmal der Erfindung Befehlen oder entgegen gesetzten Funktionen,
wie zum Beispiel Durchläufen
oder Bewegungen in entgegen gesetzten Richtungen in einem Menü oder einer
Tabelle, und der dritte Schaltpunkt 5 entspricht einem Befehl
oder einer Freigabe- oder Bestätigungsfunktion.
Die Fühlerkomponente 3 für Druck
besteht vorzugsweise aus einem Stück und weist eine in Richtung
des Knopfes offene Vertiefung oder eine durchgehende Öffnung 3' für die Unterbringung
einer Komponente zur Durchlichtbeleuchtung des Knopfes 2 auf,
der aus einem lichtdurchlässigen
Werkstoff hergestellt und als Einsatzteil montiert wird ( 6A und 6B).
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Die 7 zeigen in Abhängigkeit
von der Intensität
und der Richtung des vom Benutzer ausgeübten Drucks verschiedene Fälle der
Aktivierung oder Nichtaktivierung der Punkte 4, 4' und 5 auf.
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In
den 7A und 7C sind die Richtung, die Einwirkungszone
und die Stärke
der ausgeübten Kräfte geeignet,
um den Punkt 4' beziehungsweise den
Punkt 5 zu aktivieren. In der 7B reicht die Stärke der ausgeübten Kraft
nicht aus, um den Punkt 5 zu aktivieren.
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Diese
Erfindung hat ebenfalls ein Gerät
mit einer Tastatur 9 zum Gegenstand, die eine Vielzahl von
Tasten 2' und
mindestens eine Multifunktionstaste, zum Beispiel eine Taste für die Navigation
und zur Auswahl von mehreren Funktionen aufweist, die auf einer
Anzeige des genannten Gerätes
angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Multifunktionstaste
aus einem Betätigungsorgan 1 gemäß der obigen
Beschreibung besteht. Bei der Fertigung der Tastatur 9 wird
der Knopf 2 in vorteilhafter Weise mit den übrigen Tasten 2' in einem Stück als Einsatzteil
gefertigt, und die Fühlerkomponente 3 ist
an einer Leiterplatte vormontiert, die nach der Montage der entsprechenden
Tastatur 9 unter den Tasten 2' dieser Tastatur angeordnet ist.
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Die
Möglichkeit
begrenzter Bewegungen des Knopfes 2 beruht auf der Elastizität des Werkstoffes der
Folie oder Platte 2'', die die verschiedenen
Tasten 2' und
den Knopf 2 miteinander verbindet.
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In
einer Variante kann der Knopf 2 auch von der Tastatur 9 getrennt
sein, wobei diese den Vorteil behält, dass sie mit einer Vorderseite
versehen werden kann, die mit der Folie und einer Navigationstaste 2 in
entsprechender Farbe geliefert wird.
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Selbstverständlich ist
die Erfindung nicht auf die beschriebene und in den beigefügten Zeichnungen
dargestellte Ausführungsart
beschränkt. Änderungen
insbesondere hinsichtlich der Zusammensetzung der verschiedenen
Elemente oder infolge des Einsatzes gleichwertiger Technologien
bleiben möglich,
ohne deswegen den Bereich des Schutzes der Erfindung zu verlassen.