DE60315167T2

DE60315167T2 - Tastaturverbesserungen

Info

Publication number: DE60315167T2
Application number: DE60315167T
Authority: DE
Inventors: David H. Cambridge LEVY
Original assignee: Digit Wireless Inc
Current assignee: Digit Wireless Inc
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2023-09-10
Also published as: EP1540684A1; WO2004023504A1; JP2005538456A; AU2003270476A1; DE60315167D1; ATE368291T1; EP1540684B1; US20060119581A1

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft allgemein Tastaturen und Tastenfelder und insbesondere Tastaturen und Tastenfelder mit erhöhten und rückversetzten Tastenbereichen.
Hintergrund
Mit zunehmender Miniaturisierung tragbarer elektronischer Vorrichtungen sind die ergonomische Güte und Größe der zugehörigen Eingabevorrichtungen (so beispielsweise der Tastenfelder) zu einem wesentlichen Aspekt ihres Aufbaus geworden. Es wurden beispielsweise in Bezug auf die minimale Abmessung zwischen benachbarten Tastenschaltern internationale Standards derart etabliert, dass typische menschliche Fingerspitzen aufgenommen werden können. Der Begriff „Taste" bezeichnet hierbei ein Element aus einem Feld von Elementen an einer Oberfläche, wobei das Element bei einem Anschlag eine identifizierende Ausgabe erzeugt, die dem Ort des Elementes entspricht. Der Begriff „Tastenbereich" umfasst beispielsweise einen örtlich begrenzten Bereich eines Tastenfeldes, der durch Anordnen einer Membran oder eines Tastensystems über einem Feld von Kontaktschaltern gebildet wird. Ein „Tastenfeld" ist ein Feld von Tasten oder Tastenbereichen und umfasst unter anderem ein gängiges Tastenfeld (wie es beispielsweise bei den meisten Telefonen, Rechnern und dergleichen vorhanden ist) und eine Tastatur.
Manche Tastenfelder weisen Tasten oder Tastenbereiche auf, die in Bezug auf benachbarte Tasten oder Tastenbereiche bezüglich einer nominellen Ebene oder Oberfläche des Tastenfeldes örtlich erhöht bzw. angehoben sind. Diese Tasten oder Tastenbereiche werden „Kuppentasten" („hill keys") genannt, während diejenigen Tastenbereiche, die in Bezug auf benachbarte Kuppentasten örtlich rückversetzt sind, als „Senkentasten" („valley keys") bezeichnet werden. Senkentastenbereiche können konkav oder konvex sein, wobei in beiden Fällen ihre oberen freiliegenden Oberflächen merklich niedriger als die unteren freiliegenden Oberflächen der benachbarten Kuppentasten sind. In einigen Fällen sind Senkentasten benachbarten Kuppentasten innerhalb der Vorrichtung algorithmisch zugeordnet. „Algorithmisch zugeordnet" bedeutet hierbei, dass die Reaktion auf ein Auslösen oder Drücken eines Senkentastenbereiches bisweilen vom Zustand einer oder mehrerer benachbarter Kuppentasten gewollt beeinflusst wird. In einigen Fällen beinhaltet dies, dass die Senkentastenbereiche Beschriftungen aufweisen, die Ausgaben entsprechen, die der gleichzeitigen oder nahezu gleichzeitigen Betätigung der benachbarten manuellen Betätigung einer Menge von zwei oder mehr unabhängigen Tastenbereichen algorithmisch zugeordnet sind. Einige der früheren Arbeiten des Anmelders betreffen beispielsweise IACK-Tastenfelder (Independent and Combination Key IACK, unabhängige und Kombinationstaste), bei denen Ausgabetastenanschläge sowohl auf Grundlage der Betätigung einer einzelnen Taste als auch auf Grundlage der kombinierten Betätigung benachbarter Schalter bestimmt werden. In diesem Zusammenhang werden die Kuppentasten bisweilen „unabhängige Tasten" oder „unabhängige Tastenbereiche" genannt, wohingegen die Senkentasten „Kombinationstasten" oder „Kombinationstastenbereiche" genannt werden. Bei einigen älteren IACK-Ausführungen des Anmelders sind die Senkentasten benachbarten Kuppentasten funktionell derart zugeordnet, dass das Auslösen einer jeder Senkentaste zugeordneten Ausgabe die manuelle Betätigung einer Kombination benachbarter Kuppentasten bedingt, da der Senkentastenbereich selbst nicht über einen darunter liegenden Schalter verfügt. Weitere Hintergrundinformationen über diese Anordnung finden sich in der anhängigen US-Patentanmeldung des Anmelders, die als US 2002-005837 veröffentlicht und am 22. Mai 2001 eingereicht worden ist.
Der Begriff „algorithmisch zugeordnet" bezeichnet im Sinne der vorliegenden Beschreibung auch andere Zuordnungen, so beispielsweise Anordnungen, bei denen sowohl Senkentasten wie auch Kuppentasten zugeordnete Schalter aufweisen, wobei die Senkentastenausgabe entweder durch eine Betätigung des Senkentastenschalters oder einer Kombination benachbarter Kuppentastenschalter erzeugt wird, sowie Anordnungen, bei denen die Betätigung sowohl eines Senkentastenschalters als auch eines benachbarten Kuppentastenschalters zu einer Ausgabe führt, die nur dem Senkentastenschalter zugeordnet ist (wobei die Kuppentasteneingabe für den Fall außer Kraft gesetzt wird, dass bestimmt wird, dass die Kuppentaste benachbart zu der Senkentaste angeordnet ist). Weitere Hintergrundinformationen über die letztgenannte Anordnung finden sich in der anhängigen US-Patentanmeldung des Anmelders mit der Seriennummer 60/444,227 , die am 3. Februar 2003 eingereicht worden ist.
Die QWERTY-Tastenanordnung ist als Standard anerkannt, der entlang seiner Breite zehn Buchstaben aufweist. Dieser Standard dient zur Festlegung der Breite vieler Geräte. Die Minimierung der Breite dieser zehn Tasten (ohne Abstriche an der Benutzerfreundlichkeit der Vorrichtung) stellt einen kritischen Aspekt der Miniaturisierung von Geräten im Taschenformat dar. Frühere Vorgehensweisen bei der Verringerung der Breite einer Tastatur vom IACK-Typ beinhalten das Drehen des Tastenfeldes um 45°. Dies führt im Ergebnis dazu, dass die Anzahl der Tasten, die in eine Reihe passen, um einen Faktor von 1,4 erhöht wird. Obwohl dies zu einer Erhöhung der Tastenbreitendichte führt, geht es mit einer abwechselnden Anordnung von Kuppen- und Senkentasten (das heißt „Q" auf einer Kuppe, „W" in einer Senke, „E" auf einer Kuppe und so weiter) einher. Dies bedingt auch eine große Verschiedenheit bei der Benutzerfreundlichkeit von Schriftzeichen, die annähernd gleiche Wichtigkeit aufweisen.
Wünschenswert sind weitere Verbesserungen mit Blick auf die Benutzerfreundlichkeit von Tastenfeldern vom IACK-Typ und anderer Tastenfelder mit Kuppen- und Senkentasten.
Zusammenfassung
Einige Aspekte der Erfindung betreffen allgemein ein Tastenfeld, das sowohl freiliegende Senkentasten wie auch im Vergleich zu den Senkentasten angehobene freiliegende Kuppentasten, festlegt.
Entsprechend einem Aspekt der Erfindung weisen die Kuppentasten eine nominelle effektive Tastenbreite auf, die im Wesentlichen gleich der nominellen effektiven Tastenbreite der Senkentasten ist. Die „effektive Tastenbreite" bezeichnet hierbei denjenigen Abstand, der für einen Tastenanschlag zur Verfügung steht, ohne dass eine benachbarte Taste unbeabsichtigt berührt würde. Zur Messung der effektiven Tastenbreite einer gegebenen Taste nimmt man eine Messung von der nächsten Kante einer nächstliegenden Taste zur Rechten hiervon (oder darüber), die der gegebenen Taste nicht zugeordnet ist, zu der nächsten Kante einer nächstliegenden keine Zuordnung aufweisenden Taste zur Linken hiervon (oder darunter) vor. „Nominell" bedeutet hierbei, dass in Bezug auf das Tastenfeld als Ganzes die Messung für jene Tastenart typisch ist.
Bei vielen Ausgestaltungen sind wenigstens viele der Kuppentasten jeweils derart einer entsprechenden Kuppentaste zugeordnet, dass benachbarte Paare von Kuppentasten und Verbindungsbereiche längliche Doppeltasten bilden.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung sind wenigstens viele der Kuppentasten funktionell jeweils einer entsprechenden Kuppentaste zugeordnet, wobei benachbarte Paare der Kuppentasten und Verbindungsbereiche des Tastenfeldes längliche Doppeltasten bilden. „Funktionell zugeordnet" bedeutet hierbei, dass beide Kuppentasten in jedem Paar entweder einzeln oder zusammen derart wirken, dass für einen Prozessor, so beispielsweise durch Betätigen eines einzelnen Schalters, ein gemeinsames Signal bereitgestellt wird.
Verschiedene Ausführungsbeispiele jedes Aspektes der Erfindung betreffen verschiedene Kombinationen der nachfolgenden Eigenschaften.
Bei einigen Ausführungsbeispielen liegt der Verbindungsbereich in Form eines örtlich angehobenen Steges vor, der sich derart verengt, dass eine Taillierung zwischen den benachbarten Kuppentasten gebildet wird. Der Steg fällt vorzugsweise derart zu seinem Mittelpunkt hin nach unten ab, dass ein Sattel zwischen den benachbarten Kuppentasten gebildet wird.
Vorzugsweise weisen wenigstens viele der Doppeltasten linke Seiten und rechte Seiten mit unterschiedlichen identifizierenden Beschriftungen auf.
Bei einigen Ausgestaltungen liegen die Doppeltasten über elektrischen Leiterbahnen einer Leiterplatte und sind leitenden Betätigern zugeordnet, die im Normalfall von den elektrischen Leiterbahnen beabstandet sind und bei Niederdrücken der zugeordneten Kuppentasten in elektrischen Kontakt mit den Leiterbahnen gebracht werden. Vorzugsweise ist jede Doppeltaste nur einem länglichen Betätiger zugeordnet, der in einigen Fällen eine untere Oberfläche aufweist, die entlang ihrer Länge gebogen ist.
Bei einigen Anordnungen ist jede Doppeltaste nur einem länglichen tasttechnischen Rückkopplungselement zugeordnet.
In einigen Fällen sind wenigstens viele der Doppeltasten jeweils einem Paar von Betätigern zugeordnet, wobei jedes Paar von Betätigern unter dem Paar von Kuppentasten der Doppeltaste liegt. So können beispielsweise beide Betätiger des Paares von Betätigern derart angeordnet sein, dass sie eine einzige elektrische Leiterbahn der Leiterplatte in Eingriff nehmen. Als Alternative hierzu kann jeder Betätiger des Paares von Betätigern derart angeordnet sein, dass er eine andere elektrische Leiterbahn der Leiterplatte in Eingriff nimmt.
In einigen Fällen sind wenigstens viele der Doppeltasten jeweils einem Paar von tasttechnischen Rückkopplungselementen zugeordnet, wobei jedes Paar von Rückkopplungselementen unter dem Paar von Kuppentasten der Doppeltaste liegt.
Die Senkentasten können in Spalten angeordnet sein, wobei abwechselnde Spalten Doppeltasten enthalten.
Bei einigen Ausführungsbeispielen ist jede Doppeltaste als starrer Tastenaufbau ausgebildet, der in Bezug auf eine darunter liegende Leiterplatte als eine Einheit verschiebbar ist. Der starre Tastenaufbau jeder Doppeltaste kann auch wenigstens eine benachbarte Senkentaste überspannen, wobei die starren Tastenaufbauten wenigstens mehrere der Doppeltasten bilden, die auch zwei benachbarte Senkentasten, und zwar eine auf jeder Seite der Doppeltaste, überspannen.
In einigen Fällen sind die Doppeltasten in abwechselnden Reihen angeordnet, die durch Reihen von Senkentasten getrennt sind.
Bei einigen Ausführungsbeispielen sind benachbarte Paare von Senkentasten aufbautechnisch derart verbunden, dass ein Verschieben von einer der Senkentasten des Paares von Senkentasten hin zu einer darunter liegenden Leiterplatte die andere von den Senkentasten des Paares von Senkentasten von der Leiterplatte wegverschiebt. So kann beispielsweise jedes Paar von Senkentasten einen Hebel (nicht im wörtlichen, sondern im funktionellen Sinn) aufweisen, der das Paar von Senkentasten überspannt und um einen Schwenkpunkt zwischen den überspannten Senkentasten herum verschwenkbar ist. In einigen Fällen kontaktiert der Hebel die Leiterplatte oder eine Schnappkuppe auf der Leiterplatte an dem Schwenkpunkt. Vorzugsweise sind die Schnappkuppen unter diesen Schwenkpunkten derart ausgebildet, dass sie eine höhere Rückkopplungskraft als die Kuppentasten zugeordneten Schnappkuppen bereitstellen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen beinhaltet das Tastenfeld auch verschwenkbare Glieder, von denen jedes zwei Kuppentasten verschiedener Doppeltasten derart überspannt, dass ein Verschieben von einer der überspannten Kuppentasten hin zu einer darunter liegenden Leiterplatte die andere von den überspannten Kuppentasten von der Leiterplatte wegverschiebt. Vorzugsweise überspannt das verschwenkbare Glied auch eine Senkentaste.
Bei einigen Ausführungsbeispielen weisen die Senkentasten konvexe freiliegende Oberflächen auf.
Die Senkentasten umfassen vorzugsweise örtlich angehobene Bereiche, die in Bezug auf die Kuppentasten rückversetzt sind.
Mitten benachbarter Senkentasten sind vorzugsweise um einen Abstand von weniger als ungefähr 6 mm, besonders bevorzugt um einen Abstand von etwa 5,4 mm voneinander beabstandet.
Bei wenigstens einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind viele Kuppentasten jeweils wenigstens sechs Senkentasten zugeordnet.
Bei einer besonders nützlichen Anordnung weist das Tastenfeld eine Reihe von Tastenbeschriftungen in einer Anordnung auf, die sich von links nach rechts als Q-W-E-R-T-Y liest.
Bei einigen Ausführungsbeispielen stellen die Kuppentasten, wenn sie einzeln gedrückt werden, eine entsprechende Ausgabe bereit, wobei die Senkentasten derart beschriftet sind, dass sie einer Ausgabe entsprechen, die sich wenigstens aus der gleichzeitigen oder nahezu gleichzeitigen manuellen Betätigung einer vorbestimmtem Menge von zwei oder mehr zu der Senkentaste benachbarten Kuppentasten ergibt.
In einigen Fällen zeigen bei Betätigung nur die Kuppentasten eine elektrische Reaktion, wobei die den Beschriftungen der Senkentasten entsprechenden Ausgaben nur auf Grundlage von Kombinationen elektrischer Reaktionen durch die Betätigung benachbarter Kuppentasten hergeleitet werden.
Bei einigen bevorzugten Tastenfeldern sind die Senkentasten benachbarten Kuppentasten algorithmisch zugeordnet. Die Tastenausgabe kann beispielsweise sowohl auf Grundlage einer einzelnen Schaltbetätigung oder einer kombinierten Betätigung benachbarter Schalter bestimmt werden.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das vorbeschriebene Tastenfeld von einer elektronischen Vorrichtung umfasst, wobei die Kuppentasten, wenn sie einzeln gedrückt werden, jeweils eine entsprechende Ausgabe bereitstellen, und die Senkentasten jeweils eine Ausgabe bereitstellen, die eine beliebige gleichzeitige oder nahezu gleichzeitige manuelle Betätigung einer beliebigen zu der Senkentaste benachbarten Kuppentaste außer Kraft setzt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft allgemein ein nicht notwendigerweise vom IACK-Typ seiendes Tastenfeld mit einem Feld von Tasten (oder Tastenbereichen einer flexiblen Oberfläche), die zu einer darunter liegenden Leiterplatte hin verschiebbar sind, wobei benachbarte Paare von Tasten oder Tastenbereichen aufbautechnisch durch einen Aufbau verbunden sind, der die Leiterplatte zwischen den verbundenen Tasten oder Tastenbereichen derart verbindet, dass ein Schwenkpunkt so gebildet wird, dass ein Verschieben von einer der verbundenen Tasten oder Tastenbereiche zu der Leiterplatte hin die andere verbundene Taste oder den Tastenbereich des Paares von der Leiterplatte wegverschiebt.
Bei einigen Ausführungsbeispielen sind wenigstens viele Tasten oder Tastenbereiche auf diese Weise derart mit zwei verschiedenen Tasten oder Tastenbereichen verbunden, dass ein Verschieben von einer dieser doppelt verbundenen Tasten oder Tastenbereiche zu der Leiterplatte hin die verbundenen Tasten oder Tastenbereiche, mit denen die Verbindung besteht, anhebt. Vorzugsweise sind die verbundenen Tasten oder Tastenbereiche innerhalb des Feldes von Tasten benachbart zueinander angeordnet. Das Anheben von Tasten oder Tastenbereichen, die zu einer niedergedrückten Taste oder einem niedergedrückten Tastenbereich benachbart sind, kann dazu beitragen, eine wechselseitige Beeinflussung zwischen benachbarten Tasten in Tastenfeldern mit besonders nahe beieinander liegenden Tasten zu vermeiden, sodass eine unbeabsichtigte Betätigung benachbarter Tasten verhindert wird.
Verschiedene Aspekte der Erfindung können verbesserte benutzerfreundliche Tastenfelder insbesondere für Vorrichtungen vom IACK-Typ bereitstellen, und zwar durch Bereitstellen einer ausgewogeneren effektiven Tastenbreite zwischen Kuppen- und Senkentasten. Man geht davon aus, dass sich bestimmte Merkmale der vorliegenden Offenbarung bei länglichen Tastenfeldanordnungen als besonders nützlich erweisen, so beispielsweise dann, wenn eine Standard-QWERTY-Anordnung von Tasten vorliegt.
Details betreffend ein oder mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der beiliegenden Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung niedergelegt. Weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung erschließen sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen.
Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine Planansicht eines IACK-Tastenfeldes aus dem Stand der Technik.
2A und 2B sind Querschnittsansichten des Tastenfeldes von 1, die einen betätigenden Finger in einer Lage direkt über einer Kuppentaste beziehungsweise einer Senkentaste zeigen.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines verbesserten IACK-Tastenfeldes mit einem Feld von Doppeltasten.
4A und 4B sind Querschnittsansichten des Tastenfeldes von 3, wobei ein betätigender Finger in einer Lage direkt über einer Doppeltaste beziehungsweise einer Senkentaste gezeigt ist.
5 zeigt das Tastenfeld von 3, das mit einer QWERTY-Tastenanordnung beschriftet ist.
6 ist eine Querschnittsansicht bezüglich der Linie 6-6 in 5 durch ein Ausführungsbeispiel mit einfache Breite aufweisenden Betätigern und doppelte Breite aufweisenden Schaltern.
7 ist eine Querschnittsansicht bezüglich der Linie 7-7 in 5 durch ein Ausführungsbeispiel mit doppelte Breite aufweisenden Betätigern und Schaltern.
8 ist eine Querschnittsansicht bezüglich der Linie 8-8 in 5 durch ein Ausführungsbeispiel mit einfache Breite aufweisenden Betätigern und einfache Breite aufweisenden Schaltern.
9 und 10 sind Querschnittsansichten bezüglich der Linien 9-9 beziehungsweise 10-10 in 5.
11 zeigt eine bedruckte Leiterplattenschalteranordnung, die bei dem Tastenfeld von 5 verwendet werden kann.
12 zeigt das Tastenfeld von 3 mit einigen Doppeltasten, die mit abwechselnden Beschriftungen und Funktionen versehen sind.
12a ist eine Querschnittsansicht bezüglich der Linie 12a-12a in 12.
13 bis 15 sind Querschnittsansichten bezüglich der Linien 13-13, 14-14 beziehungsweise 15-15 in 12.
16 zeigt ein Feld von Schnappkuppen, das bei dem Tastenfeld von 5 verwendet werden kann.
17 zeigt eine weitere Tastenfelddoppeltastenanordnung.
18a und 18b sind Querschnittsansichten bezüglich der Linie 18-18 in 17, wobei der Tastenaufbau in Ruhelage beziehungsweise die Taste „P" niedergedrückt ist.
19a und 19b sind Querschnittsansichten bezüglich der Linie 19-19 in 12, wobei der Tastenaufbau in Ruhelage beziehungsweise eine Senkentaste niedergedrückt ist.
20a bis 20c sind Querschnittsansichten bezüglich der diagonalen Linie 20-20 in 12, wobei der Tastenaufbau in Ruhelage, eine Senkentaste niedergedrückt beziehungsweise eine Kuppentaste niedergedrückt ist.
21a bis 21c zeigen eine Schwenkverbindung, die zwei Kuppentasten auf jedweder Seite einer Senkentaste überspannt, wobei ein starrer Abstandshalter zwischen der Tastenfolie und der Leiterplatte unter der Senkentaste gegeben ist.
Gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Elemente.
Detailbeschreibung
1 zeigt ein IACK-Tastenfeld aus dem Stand der Technik mit darüber gelegten Kreisen 10, die jeweils einen Durchmesser aufweisen, der der Kontaktzone eines typischen Fingers eines Erwachsenen entspricht. Unabhängige Tastenbereiche 12 sind geringfügig angehoben und werden daher „Kuppentasten" genannt. Kombinationstastenbereiche 14 sind (in Bezug auf die Kuppentasten) ein wenig niedergedrückt und werden „Senkentasten" genannt. Die mit „H" bezeichnete Abmessung bezeichnet die effektive Kuppentastenbreite 20 und stellt den Gesamtabstand dar, der von einem Finger überspannt werden kann, der eine mittlere Kuppentaste 12 anschlägt, ohne dass er dabei benachbarte unabhängige Tasten berühren würde. Im vorliegenden Maßstab ist lediglich grob dargestellt, dass das dem Stand der Technik entstammende Tastenfeld von 1 eine nominelle effektive Kuppentastenbreite 20 aufweist, die etwa 75% des Durchmessers einer typischen Fingerkontaktzone entspricht. Die repräsentative Anordnung stellt 8MN – 2M – 2N + 1 Tasten in einer Tastatur mit einer Fingerkontaktzonenbreite M und einer Fingerkontaktzonenhöhe N bereit. Bei der dargestellten Tastatur (M = 4 und N = 2) stehen 53 unabhängig betätigbare Tastenbereiche, 32 unabhängige (Kuppen-)Tasten 12 und 21 Kombinationstasten (Senkentasten) 14 bereit. Die Anzahl der Kombinationstastenbereiche 14 über die Breite der Vorrichtung ist in einer Reihe durch 2M – 1 gegeben. Unter der Voraussetzung, dass die Betätigung einer beliebigen gegebenen Senkentaste lediglich eine Funktion der Betätigung benachbarter Kuppentasten ist (wie in der anhängigen als US 2002-005837 veröffentlichten Anmeldung des Anmelders erläutert wird), überspannt die effektive Kombinationstastenbreite 22 den Abstand zwischen angehobenen Tastenbereichen auf jeder Seite der Senkentaste und ohne Zuordnung hierzu. In der Figur ist die nominelle Kombinationstastenbreite 22 mit „V" bezeichnet und entspricht annähernd 125% des Durchmessers einer Fingerkontaktzone 10. Der Abstand zwischen Mitten benachbarter Kombinationstasten, bezeichnet durch gestrichelte Linien, die das darunter liegende Kontaktgitter darstellen, beträgt annähernd 50% der Breite der Fingerkontaktzone eines Erwachsenen. 2A ist eine Querschnittsansicht des Tastenfeldes von 1 bezüglich einer Reihe von Kuppentasten 12, wo gezeigt ist, wie der Finger 10 eines Erwachsenen auf einer ausgewählten unabhängigen Taste 12 mittig angeordnet ist. Die effektive Kuppentastenbreite 20 beträgt annähernd 75% der Breite der Kontaktzone des Fingers. Als Bezugsgröße weist ein typischer Finger eines Erwachsenen eine Breite von ungefähr 15 bis 20 mm auf. Auf ähnliche Weise zeigt 2B dieselbe Querschnittsansicht, wobei der Finger 10 mittig über einem Kombinationstastenbereich 14 angeordnet ist (das heißt, er ist zwischen benachbarten unabhängigen Tastenbereichen gemäß Darstellung in dieser Ansicht und außerhalb der Ebene derselben angeordnet). Wie dargestellt ist, ist die effektive Senkentastenbreite 22 beträchtlich größer als die Breite des Fingers. In diesem Sinn ist das dem Stand der Technik entstammende IACK-Tastenfeld von 1 dahingehend „nicht ausgewogen", dass die Kombinationstasten eine effektive Tastenbreite aufweisen, die beträchtlich kleiner ist, als dies für eine benutzerfreundliche Betätigung notwendig wäre, wohingegen die Kuppentasten ein wenig kleiner sind, als sie im Idealfall sein würden, um eine benutzerfreundliche Betätigung für einen Finger gegebener Größe möglich zu machen.
3 zeigt ein IACK-Tastenfeld mit einer Anordnung von Doppeltasten 16. Bei diesem Beispiel umfasst jede Doppeltaste 16 zwei benachbarte Kuppentasten 12 und einen verbindenden Steg 37. Aus Sicht des Anwenders werden bestimmte Kombinationstasten 14 dadurch betätigt, dass die Doppeltasten 16 über und unter der Kombinationstaste gedrückt werden, wohingegen andere Kombinationstasten 14 dadurch betätigt werden, dass die vier benachbarten Doppeltasten 16, die die Kombinationstaste umgeben, gedrückt werden. Das Raster des darunter liegenden unabhängigen Tastengitters wurde auf ungefähr ein Drittel der Breite des Fingers eines erwachsenen Menschen verringert, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Auf gleiche Weise wird der Abstand zwischen benachbarten Kombinationstasten 14 auf ungefähr ein Drittel einer Fingerkontaktzonenbreite verringert, wodurch die Anzahl der Kombinationstasten 14 über die Breite der Vorrichtung vorteilhafterweise von 2M – 1 auf 2,5M vergrößert wird. Die Anzahl der Tasten, die in einer Tastatur mit M mal N Fingerkontaktzonen bereitgestellt wird, ist gleich 7MN + 2N – M – 1, was 10% weniger Tasten als bei dem IACK-Tastenfeld von 1 entspricht (In dem Tastenfeld von 3 sind dies M = 4 und N = 2, was zu 47 unabhängig betätigbaren Tasten, 20 Doppeltasten 16 und 27 Kombinationstasten 14 führt). 4A und 4B zeigen Querschnittsansichten des Tastenfeldes von 3, wobei hier der Finger 10 eines Erwachsenen gezeigt ist, der mittig auf einem ausgewählten unabhängigen Doppeltastenbereich 37 beziehungsweise mittig auf einem Kombinationstastenbereich angeordnet ist. Wie aus diesen Ansichten ersichtlich ist, sind die effektiven Breiten der Senkentasten und der Doppeltasten (Kuppentasten) annähernd gleich und entsprechen beide in etwa der Breite des Fingers.
Ein Vergleich der Anordnungen von 1 und 3 macht deutlich, dass die vergleichsweise kleinere Gesamttastendichte von 3 durch spürbare Verbesserungen aufgewogen werden kann. So ist die Anordnung von 3 dahingehend „ausgewogen", dass die Werte der effektiven Tastenbreite H (20) und V (22) beide annähernd gleich der Breite einer Fingerkontaktzone sind. In dieser Hinsicht sind sowohl die Kuppentasten wie auch die Senkentasten gleichermaßen einfach zu benutzen, was die Gesamtbenutzerfreundlichkeit der Vorrichtung vergrößert. Darüber hinaus kann durch Verringern der effektiven Tastenbreite der Senkentasten auf annähernd eine Fingerbreite die Dichte benutzerfreundlicher Tasten (in Fingergröße) über die Breite des Tastenfeldes vergrößert werden. Dies kann insbesondere dann von Belang sein, wenn vergleichsweise breite Anordnungen vorliegen, so beispielsweise eine QWERTY-Tastenanordnung bei kleineren Geräten oder Geräten im Taschenformat, ohne dass dies zu Lasten der Tastenbreite ginge. Mit einem Mittenabstand von ungefähr 5,4 mm (annähernd ein Drittel der Breite eines Fingers eines erwachsenen Menschen) kann die gesamte QWERTY-Tastatur in ein Tastenfeld mit einer Breite von nur 60 mm (weniger als 2,5 Inch) eingepasst werden. Ein Mittenabstand von 5,0 mm (beinahe 25% der Breite des Fingers eines erwachsenen Menschen) verringert die erforderliche Breite der Tastatur auf nur 56 mm, was zu einer äußerst geringen Breite für eine QWERTY-Tastatur mit einfach zu betätigenden Tasten führt.
5 zeigt ein Tastenfeld mit einer Ausgestaltung gemäß 3, wobei das Tastenfeld eine QWERTY-Tastenanordnung umfasst. Jede Doppeltaste 16 umfasst eine linke Seite 32, eine rechte Seite 34 und eine zwischen beiden angeordnete Taillierung 38 (ein verschmälerter Bereich, wie in der Darstellung zu sehen ist). Jede Doppeltaste 16 weist ein hohes Seitenverhältnis auf, weshalb jede auf zwei Arten verwendet werden kann: in benachbarten Paaren entlang der langen Kante und in benachbarten Vierermengen entlang der kurzen Kante. Daher werden einige Senkentasteneingaben beim herkömmlichen IACK-Verfahren des Erfassens einer Kraft registriert, die gleichzeitig auf Kuppentasten wirkt, die benachbarten Kuppentasten diagonal entgegengesetzt sind. Zur Eingabe des Buchstaben „W" drückt der Anwender beispielsweise auf die Mitte der zugehörigen Kombinationstaste und drückt dabei wenigstens zwei diagonal entgegengesetzte Tasten von den vier benachbarten Doppeltasten 16, die mit „1", „2", „4" und „5" bezeichnet sind. Andere Senkentasteneingaben werden demgegenüber durch Erfassen der Betätigung von Schaltern registriert, die unter zwei benachbarten Kuppentasten in einer Anordnung in derselben Spalte befindlich sind. Zur Eingabe des Buchstaben „Q" führt der Anwender seinen Finger auf natürliche Weise auf die zugehörige Senkentaste und drückt hierbei die Doppeltasten 16, die mit „1" und „4" bezeichnet sind. Das gleichzeitige Drücken entweder der linken Seite 32 oder der rechten Seite 34 der Doppeltaste „1" mit entweder der linken Seite 32 oder der rechten Seite 34 der Doppeltaste „4" wird als Eingabe eines „Q" interpretiert. Jede Kombination von „2 + 4" oder „1 + 5" wird als „W" interpretiert.
Das Ergebnis ist eine kontinuierliche Reihe sehr dichtliegender Tasten, in der jede Taste in der Reihe von derselben Art ist, was im Gegensatz zur aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweise bei der Verringerung der Breite, wie vorstehend erläutert, ist, wo eine Abschrägung der IACK-Tastatur um 45° erfolgt und Kuppen- und Senkentasten abwechseln. Die Doppeltasten 16 werden dadurch betätigt, dass entweder ein Druck auf die linke Seite 32 oder auf die rechte Seite 34 oder auf die Taillierung 38 der Doppeltaste ausgeübt wird. Da die effektive Tastenbreite von Kuppentasten bei diesem Ausführungsbeispiel merklich größer als diejenige bei dem Tastenfeld von 1 ist (ungeachtet der Verringerung des Mittenabstandes zwischen den Senkentasten), sind diese Kuppentasten auch einfacher zu bedienen. Bei dem IACK-Tastenfeld von 1 ist jede Kuppentaste 12 höchstens vier benachbarten Kombinationstasten zugeordnet. Wie in 5 gezeigt ist, ist jede Doppeltaste 16 in den mittleren Doppeltastenreihen sechs benachbarten Kombinationstasten zugeordnet. Die Zahl „5" ist beispielsweise W, E, R, S, D und F zugeordnet. Dieser Aufbau trägt dazu bei, die Gesamttastendichte beizubehalten, während gleichzeitig eine ausgewogenere Ausgestaltung und eine Vergrößerung der Breitendichte der Kombinationstasten 14 möglich werden.
Es sind verschiedene Ausgestaltungen der darunter liegenden Schalt- und Rückkopplungselemente möglich. So weist beispielsweise gemäß 6 die Kuppe jeder Doppeltaste 16 eine linke Seite 32, eine rechte Seite 34 und einen dazwischen liegenden leicht eingeschnittenen Sattelbereich 36 auf. Jede Doppeltaste liegt über zwei aus Gummi bestehenden kuppenförmigen tasttechnischen Rückkopplungselementen 46 und Betätigern mit dem einen unter der linken Seite 32 und dem anderen unter der rechten Seite 34. Gleichwohl entspricht jede Doppeltaste 16 nur einem Schalter 28 auf der bedruckten Leiterplatte 30, die unter beiden Betätigern liegt. Es besteht daher kein Unterschied zwischen dem Anschlagen der linken Seite 32 des Doppelschalters 16, der rechten Seite 34 oder beider Seiten gleichzeitig. Zu den Vorteilen zählen eine Verringerung der Anzahl von Zeilen für den Prozessor. Anstatt der Verwendung von vier Reihen und elf Spalten auf der bedruckten Leiterplatte (printed circuit board PCB) 30, was dann von Nöten wäre, wenn jeder Betätiger einen eigenen Schalter benötigen würde, benötigt dieses Ausführungsbeispiel vier Reihen und sechs Spalten, wodurch die Anzahl der benötigten Pins um fünf verringert wird, was wiederum einer Verringerung um 50% entspricht. 11 zeigt eine zugehörige bedruckte Leiterplatte 30 mit Schaltern 28 in einer Anordnung in vier elektrischen Reihen 42 und sechs elektrischen Spalten 44.
Bei dem Beispiel von 7 nutzen die linke Seite 32, die rechte Seite 34 und der Sattel 36 jeder Doppeltaste 16 einen gemeinsamen Schaltbetätiger 40 und ein doppelte Breite aufweisendes aus Gummi bestehendes kuppenförmiges tasttechnisches Rückkopplungselement 48. Bei dem Beispiel von 8 weisen die linke Seite 32 und die rechte Seite 34 jeder Doppeltaste jeweils ihren eigenen Schaltbetätiger 40, ihren eigenen zugehörigen Schalter 28 und ihr eigenes aus Gummi bestehendes kuppenförmiges tasttechnisches Rückkopplungselement 46 auf.
9 zeigt einen Querschnitt durch 5, wobei Schnappkuppen 50 unter den Kombinationstasten 14 angeordnet sind, um eine tasttechnische Rückkopplung zu ermöglichen.
Wie in 10 gezeigt ist, ist der Sattel 36 niedriger als die benachbarten Abschnitte der Doppeltaste 16. Die Taillierung 38 ist schmäler als die benachbarten Abschnitte der Doppeltaste 16. Die Rückversetzung des Steges 37 zur Ausbildung eines Sattels 36 und die Einschnürung des Steges zur Ausbildung einer Taillierung 38 stellen einen zusätzlichen Freiraum für einen Finger bereit, der über einer benachbarten Kombinationstaste 14 mittig angeordnet ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 12 weisen die Kombinationstasten 14 jeweils zugehörige Schaltkontakte auf, denen Verarbeitungsvorrang gegenüber den Schaltern der Doppeltasten 16 eingeräumt wird, sodass für den Fall einer gleichzeitigen Betätigung die Kombinationstaste 14 von dem System als die von dem Anwender gewünschte Taste ausgewählt wird. Die Senkentastenbereiche 14 sind konvex und damit ihrerseits „kuppenförmig". Gleichwohl ist ihre Höhe geringer als die der linken Seiten 32 und der rechten Seiten 34 der Doppeltasten 16. Zur Betätigung des Buchstabens „Q" drückt der Anwender auf die Beschriftung „Q" in der Mitte der zugehörigen Senkentaste. Drückt der Anwender hingegen auch die mit „1$" beschriftete Doppeltaste 16 und/oder die Doppeltaste „4@", so bestimmt das System die Kombinationstaste 14 mit der Beschriftung „Q" als vorrangig. Auf ähnliche Weise drückt der Anwender zur Betätigung des Buchstaben „W" auf die Beschriftung „W" des Kombinationstastenbereiches. Drückt der Anwender hingegen zudem Kanten der Doppeltasten 16 mit der Beschriftung „$", „2", „@" und/oder „5", so bestimmt das System die Kombinationstaste 14 als vorrangig und interpretiert die Eingabe als „W" (Diese Prinzipien werden in der ebenfalls anhängigen vorläufigen Patentanmeldung 60/444,227 des Anmelders erläutert).
Man beachte zudem, dass bei diesem Ausführungsbeispiel einige Doppeltasten 16 gesonderte Beschriftungen 33 aufweisen, und zwar eine auf der linken Seite 32 und eine auf der rechten Seite 34. Die obere linke Doppeltaste ist beispielsweise auf der linken Seite 32 mit „1" und auf der rechten Seite 34 mit „$" beschriftet. Eine Beschriftung kann als vorrangig dargestellt sein, wobei die zu der anderen Beschriftung gehörige Eingabe voraussetzt, dass die Doppeltaste in Kombination mit einer weiteren Tastenfolge betätigt wird, so beispielsweise mit der Taste „Ändern" („Alternate") oder „Umschalten" („Shift"). Die Beschriftung kann in anderen Farben gegeben sein, um die Vorrangigkeit auszudrücken.
Bei Betrachtung des Querschnittes von 12a erschließt sich, dass die Tastenfolientopographie dazu beitragen kann, fehlerhafte Eingaben bei stark miniaturisierten Tastenfeldern dadurch zu verhindern, dass eine physische Barriere vorgesehen wird, die im Betrieb den Kontakt mit benachbarten Tasten unterbindet. Jede linke Seite 32 und rechte Seite 34 dient hierbei dadurch der Isolierung benachbarter Senkentasten 14, dass die Masse des Umfangsrandes des Fingers angehoben wird. Erläuterungshalber identifiziert die Figur die auf jeden Aufbau aufgedruckten Schriftzeichen, wie in 12 dargestellt ist. Als ein Beispiel sei genannt, dass beim Drücken der Taste „W” diejenigen Abschnitte der Finger, die ansonsten das „Q” kontaktieren könnten, (von der „Q"-Senkentaste 14 weg) hochgedrückt werden, und zwar durch die rechte Seite 34 mit der Beschriftung „$" (und die rechte Seite 34 mit der Beschriftung „@" von 12). Diejenigen Abschnitte der Finger, die andernfalls das „E" kontaktieren würden, werden (von der „E"-Senkentaste 14) durch die linke Seite 32 mit der Beschriftung „2" (und die linke Seite 34 mit der Beschriftung „5" von 12) hochgedrückt. Es ist ebenfalls einsichtig, dass bei Nichtvorhandensein des Doppeltastenaufbaus 16 die Masse eines Fingers, der den Anschlag einer Senkentaste 14 versucht, unbeabsichtigt eine benachbarte Taste kontaktieren könnte.
Wie in 13 gezeigt ist, sind die Schaltbetätiger 40 unter der Hauptachse jeder Doppeltaste 16 mittig angeordnet und entlang derselben ausgedehnt. Von Nutzen ist darüber hinaus, wenn eine leichte Biegung an der unteren Oberfläche 53 jedes Schaltbetätigers 40, wie gezeigt ist, ausgebildet ist. Der Betätiger 40 in der Mitte von 13 ist als in drei Teile unterteilt dargestellt, nimmt jedoch dieselbe Funktion wahr.
Eine längliche doppelte Schnappkuppe 52 (in 16 gezeigt) ist unter jeder Doppeltaste 16 angeordnet. Der Querschnitt des Betätigers 40 in der Ebene der Tastatur kann zudem der Umfangslinie der Doppelschnappkuppe 52 folgen.
Wie in 14 und 15 gezeigt ist, sind die Schnappkuppen 50 unter den Kombinationstastenbereichen 14 angeordnet, wobei die oberen Oberflächen hiervon konvex ausgebildet sind, was im Gegensatz zur Konkavität des Ausführungsbeispieles von 5 steht. Die oberen Oberflächen der Kombinationstastenbereiche 14 bleiben in Bezug auf die oberen Oberflächen der unabhängigen Tastenbereiche 12 rückversetzt. Gleichwohl kann die konvexe Form bei einigen Anwendungen bevorzugt sein, bei denen die Betätigung der linken Seite 32 und der rechten Seite 34 einer benachbarten Doppeltaste unterschiedliche Funktionen wahrnimmt.
16 zeigt eine Anordnung von Schnappkuppen 50 und doppelte Breite aufweisenden Schnappkuppen 52 zur Verwendung mit einer beliebigen von den vorgenannten Tastenanordnungen, wobei hier jede längliche Schnappkuppe 52 derart direkt unter einer zugehörigen Doppeltaste angeordnet ist, dass die längliche Schnappkuppe eine tasttechnische Rückkopplung in Reaktion auf einen Druck auf jedes Ende der Doppeltaste bereitstellt. Dies verhindert, dass zwei tasttechnische Rückkopplungsvorgänge in Reaktion auf die Betätigung einer einzelnen Doppeltaste vor sich gehen.
Es treten im Zusammenhang mit der Verringerung der Größe eines Tastenfeldes, so beispielsweise eines QWERTY-Tastenfeldes, mehrere Probleme auf, wenn mehrere Tastenschalter gleichzeitig unter dem Finger liegen. Ein Problem besteht darin, wie der Finger genau und nachvollziehbar an die richtige Stelle geführt wird. Gemäß 5 bis 13 unterstützen der Sattel 36 und der Steg 37 die Lösung dieses Problems bei den Doppeltasten 16.
17 zeigt ein Tastenfeld, bei dem die Senkentasten 14 jeweils einer Doppeltaste 16 (sowie dem zugehörigen Sattel 36 und dem Steg 37) als starrer Aufbau 80 zugeordnet sind. Die Figur zeigt, wie der Aufbau als Anordnung karoförmiger Tasten 80, bei denen eine Doppeltaste 16 über ihrer Mitte angeordnet ist, und dreieckiger Tasten 82, bei denen eine Doppeltaste 16 entlang einer Kante angeordnet ist, ausgestaltet sein kann. Jede karoförmige Taste 80 ist derart geformt, dass sie sowohl eine Doppeltaste 16 wie auch zwei Senkentasten 14 bildet, von denen jede auf jeder Seite der Senkentaste 14 angeordnet und in der Nähe von deren Mitte befindlich ist, wobei vorzugsweise längere Betätiger 40 unter der Doppeltaste 16, wie in 18a und 18b gezeigt ist, angeordnet sind.
Ein weiteres Problem bei starker Miniaturisierung betrifft die Rückkopplung. Das Ziel besteht darin, ein einziges „Schnappen" in Reaktion auf eine einzelne Tastenbetätigung zu erreichen. Bei mehreren tasttechnischen Rückkopplungselementen in einer Anordnung unter dem Finger ist dieses Ziel außerordentlich schwer zu erreichen. Wie in 18a gezeigt ist, ist der Betätiger 40 in einer Anordnung unter der Doppeltaste 16 geringfügig länger, und zwar wenigstens um einen Anschlag der Schnappkuppe 50, wie durch die Abmessung „S" gezeigt ist, oder die Kuppen weisen unterschiedliche Höhen auf. In jedem der beiden Fälle besteht das Ziel darin, der Karotaste 80 eine Vorwärtstranslation zu ermöglichen, sodass die Schnappkuppe 50, die unter der Doppeltaste 16 angeordnet ist, betätigt werden kann, ohne dass die Schnappkuppen 50 unter den Senkentasten 14 betätigt würden. Die Schnappkuppe 50 unter den Doppeltasten kann derart ausgestaltet sein, dass sie einen höheren Biegewiderstand aufweist. Wie in 18b gezeigt ist, schwenkt der Finger die Karotaste 80 unter Verwendung des mittleren Betätigers 40 als Schwenkpunkt. Der höhere Kraftaufwand, der zur Betätigung der Kuppe 50 unter der Doppeltaste 16 von Nöten ist, unterstützt diesen Vorgang, indem er eine Betätigung der mittleren Kuppe 50 verhindert, bis die Taste 80 ausreichend weit verschwenkt ist, um die Kuppe 50 unter der Senkentaste 14 zu betätigen. Ein unbeabsichtigtes Anschlagen einer nahegelegenen Doppeltaste 16 wird daher weniger wahrscheinlich, wobei zudem Software zur Berücksichtigung einer unbeabsichtigten Doppeltastenbetätigung eingesetzt werden kann, wo, wie bereits erläutert worden ist, eine Senkentasteneingabe gegenüber einer Kuppentasteneingabe vorrangig ist. Wird während der Betätigung einer Senkentaste 14 unbeabsichtigt eine Doppeltaste 16 betätigt, so wird die Doppeltaste vernachlässigt. Da die Doppeltasten 16 vergleichsweise dominant und einfach anzuschlagen sind, kann ein derartiger Algorithmus in Kombination mit dem physikalischen Aufbau (und mit dem Aufbau gemäß 5 bis 12) zu einem hohen Grad der Eingabegenauigkeit führen.
Ein weiteres Problem bei starker Miniaturisierung eines QWERTY-Tastenfeldes betrifft das Unterscheiden eines gleichzeitigen und unbeabsichtigten Drückens benachbarter Tasten, so beispielsweise von „Q" und „W". Eine Vorgehensweise bei der Lösung des Problems greift auf Software zurück und geht insbesondere von der Annahme aus, dass benachbarte Vorgänge des Drückens innerhalb sehr kurzer Zeitspannen (Doppelanschläge) unbeabsichtigt sind und dass daher der zweite Tastendruck vernachlässigt werden soll. Dies kann natürlich zu einer Verringerung der Tippgeschwindigkeit führen, da der Anwender genötigt wird, die Eingabe bei benachbarten Tasten, so beispielsweise bei „A" mit anschließendem „S" oder bei „E" mit anschließendem „R", was in englischsprachigen Texten häufig auftritt, zu verlangsamen. Eine weitere softwaregestützte Vorgehensweise, die bei sehr kleinen QWERTY-Tastenfeldern zum Einsatz kommt, beruht darauf, die Vorrichtung zu veranlassen, nicht zu reagieren, wenn zwei benachbarte Tasten gleichzeitig gedrückt werden. 19a und 19b erläutern eine weitere Lösung. Wie zunächst in 19a gezeigt ist, erstreckt sich eine Reihe sich überlappender starrer Glieder 84 von einer Senkentaste 14 zu einer benachbarten Taste mit einem Schwenkpunkt 86, der mittig dazwischen angeordnet ist, sodass beim Drücken einer Senkentaste 14 eine Anhebung der benachbarten Taste beziehungsweise der benachbarten Tasten, wie in 19b gezeigt ist, erfolgt. Die Betätiger 40 drücken gegen die Schnappkuppen 50. Der Schwenkpunkt 86 drückt gegen eine starre Oberfläche, so beispielsweise diejenige der bedruckten Leiterplatte 30. Die Enden der benachbarten starren Glieder 84 liegen beide unter einer gemeinsamen Senkentaste (der mittleren in der Figur). Die Glieder 84 sind als lineare Elemente unabhängig von den Tasten gezeigt, obwohl die Glieder 84 auch integral bzw. einstückig mit den Tasten selbst ausgebildet sein können, was bei ineinandergreifenden einstückig ausgebildeten aneinander anliegenden Tasten der Fall ist. Diese Vorgehensweise trägt zur Lösung bei der Beseitigung von Schwierigkeiten bei starker Miniaturisierung von Tastenfeldern dadurch bei, dass erstens keine Softwareebene hinzugefügt wird, die eine möglicherweise richtige Eingabe unterdrückt, und dass zweitens ein analoges Rückkopplungssystem eingeführt wird, das eine abgestufte tasttechnische Rückkopplung für den Anwender bereitstellt, damit dessen „Muskelgedächtnis" lernt, wie genau ein Finger zur Betätigung einer Taste platziert werden muss, anstatt dass lediglich ein Funktionieren oder Nichtfunktionieren erfolgen würde.
Wie in 20a bis 20c gezeigt ist, überspannt der Schwenkhebel 84 die Kuppentasten 12 benachbarter Doppeltasten, wobei eine Senkentaste 14 über jedem Schwenkpunkt 86, der auf einer Schnappkuppe 50 ruht, angeordnet ist. Die effektive Anschlagslänge der Betätiger 40, die unter den Kuppentasten 12 angeordnet sind, ist geringfügig größer als diejenige der Betätiger unter den Senkentasten 14, und zwar um eine Abmessung „S". Hierdurch wird es möglich, dass sich der Aufbau zur Betätigung einer Senkentaste 14 (20b) nach unten verschiebt, ohne dass die Schnappkuppen jeder verbundenen Kuppentaste 12 betätigt würden, und dass eine Drehung erfolgt, um die Kuppentasten 12 zu betätigen (20c). Ungeachtet der Tatsache, dass die Figur das Glied 84 als integral geformte Belagelemente mit den Tasten (ähnlich den Karotasten von 17) zeigt, kann es auch, wie in 19a gezeigt ist, als gesondertes Glied ausgebildet sein. Wie vorstehend anhand 18a und 18b gezeigt worden ist, kann eine Schnappkuppe 50 mit höherer Kraft am Schwenkpunkt 86 (in diesem Fall unter den Senkentasten 14) verwendet werden.
Wie in 21a bis 21c gezeigt ist, stellt ein geformter Elastomerbogen 90 die sichtbaren Elemente des gezeigten Tastenfeldes bereit. Der Bereich des Bogens 90, der der Senkentaste 14 entspricht, wird von der bedruckten Leiterplatte 30 durch einen starren Abstandshalter (stand-off) 92 beispielsweise aus Hartkunststoff ferngehalten. Der Elastomerbogen 90 kann mit Eigenschaften der Kuppentasten 12 und der Senkentasten 14 ausgeformt sein, wobei die Abstandshalter (stand-off) 92 als starre Einsätze ausgebildet sind. Bei diesem Beispiel ist die Senkentaste 14 überwiegend konkav oder flach und nicht konvex. Der übrige Aufbau ähnelt demjenigen von 20a, wobei jedoch das Prinzip der Betätigung bei diesem Beispiel ein anderes ist. Wie in 21b gezeigt ist, überträgt der Finger, der die beiden benachbarten Kuppentasten 12, nicht jedoch die mittlere Senkentaste 14 kontaktiert, eine Kraft mittels des starren Gliedes 84 auf den Betätiger 86 über der Schnappkuppe 50, die der Senkentaste 14 zugeordnet ist. Während des Verbiegens kann sich der Abstandshalter 92 derart verhalten, dass ein Abstand zwischen dem Bereich des Bogens 90, der der Senkentaste 14 entspricht, und der bedruckten Leiterplatte 30 erhalten bleibt. Bedingt durch den auftretenden vergleichsweise kurzen Anschlag (in der Größenordnung von 0,15 bis 0,45 mm) sind die Verbiegungskräfte innerhalb des Bogens 92 gering. Wie in 21c gezeigt ist, drückt der Finger die Kuppentaste 12 direkt und kippt hierdurch den Schwenkaufbau 84. Der Abstandshalter 92 übt eine größere Kraft auf den Bogen 92 aus, da die Versetzung größer ist, dient jedoch auch der Verringerung der Kraft, die auf die Schnappkuppe 50 wirkt, die der Senkentaste 14 zugeordnet ist. Dies ist dann von Vorteil, wenn die Senkentasten 14 häufiger niedergedrückt werden und ein niedrigerer Kraftaufwand für die Betätigung gewünscht ist.
Es wurde eine Anzahl von Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben. Es sollte einsichtig sein, dass verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Entsprechend sind weitere Ausführungsbeispiele im Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche enthalten.

Claims

Tastenfeld, festlegend: freiliegende unabhängige Tasten (12), die in Bezug auf eine Oberfläche des Tastenfeldes örtlich erhöht sind und als Kuppentasten bezeichnet werden, wie auch freiliegende Kombinationstasten (14), die in Bezug auf benachbarte Kuppentasten örtlich rückversetzt sind und als Senkentasten bezeichnet werden, wobei wenigstens viele der Kuppentasten (12) jeweils derart einer entsprechenden Kuppentaste (12) zugeordnet sind, dass benachbarte Paare der Kuppentasten (12) und Verbindungsbereiche (37) längliche Doppeltasten (16) bilden, sowie derart, dass beide Kuppentasten (12) in jedem Paar entweder einzeln oder zusammen derart wirken, dass sie eine gemeinsame Ausgabe bereitstellen, wobei die Doppeltasten (16) in abwechselnden Reihen angeordnet sind, die durch Reihen von Senkentasten (14) getrennt sind, und wobei die Senkentasten (14) eine Ausgabe basierend wenigstens teilweise auf einer kombinierten manuellen Betätigung von zwei oder mehr benachbarten Doppeltasten (16) bereitstellen.
Tastenfeld nach Anspruch 1, bei dem der Verbindungsbereich (37) in Form eines örtlich angehobenen Steges vorliegt.
Tastenfeld nach Anspruch 2, bei dem sich der Steg bei einer Betrachtung senkrecht zu dem Tastenfeld derart verengt, dass eine Taillierung (38) zwischen den benachbarten Kuppentasten (12) gebildet ist.
Tastenfeld nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Steg derart zu seinem Mittelpunkt hin nach unten abfällt, dass ein Sattel (36) zwischen den benachbarten Kuppentasten (12) gebildet ist.
Tastenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem wenigstens viele der Doppeltasten (16) linke Seiten (32) und rechte Seiten (34) mit verschiedenen identifizierenden Beschriftungen aufweisen.
Tastenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Doppeltasten (16) über elektrischen Leiterbahnen (28) einer Leiterplatte (30) liegen und leitenden Betätigern (40) zugeordnet sind, die im Normalfall von den elektrischen Leiterbahnen (28) beabstandet sind und bei Niederdrücken ihrer zugeordneten Kuppentasten (12) in elektrischen Kontakt mit den Leiterbahnen gebracht werden.
Tastenfeld nach Anspruch 6, bei dem jede Doppeltaste (16) nur einem länglichen Betätiger (40) zugeordnet ist.
Tastenfeld nach Anspruch 7, bei dem der längliche Betätiger (40) eine untere Oberfläche aufweist, die entlang ihrer Länge gebogen ist.
Tastenfeld nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem jede Doppeltaste (16) nur einem länglichen tasttechnischen Rückkopplungselement (48) zugeordnet ist.
Tastenfeld nach Anspruch 6, bei dem wenigstens viele der Doppeltasten (16) jeweils einem Paar von Betätigern (40) zugeordnet sind, wobei jedes Paar von Betätigern unter dem Paar von Kuppentasten (12) der Doppeltaste (16) liegt.
Tastenfeld nach Anspruch 10, bei dem die beiden Betätiger (40) des Paares von Betätigern derart angeordnet sind, dass sie eine einzelne elektrische Leiterbahn (28) der Leiterplatte (30) in Eingriff nehmen.
Tastenfeld nach Anspruch 10, bei dem jeder der Betätiger (40) des Paares von Betätigern derart angeordnet ist, dass er eine andere elektrische Leiterbahn (28) der Leiterplatte (30) in Eingriff nimmt.
Tastenfeld nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem wenigstens viele der Doppeltasten (16) jeweils einem Paar von tasttechnischen Rückkopplungselementen (48) zugeordnet sind, wobei jedes Paar von Rückkopplungselementen unter dem Paar von Kuppentasten (12) der Doppeltaste (16) liegt.
Tastenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem jede Doppeltaste (16) als starrer Tastenaufbau (80) ausgebildet ist, der in Bezug auf eine darunter liegende Leiterplatte (30) als eine Einheit verschiebbar ist.
Tastenfeld nach Anspruch 14, bei dem der starre Tastenaufbau (80) jeder Doppeltaste (16) zudem wenigstens eine benachbarte Senkentaste (14) überspannt.
Tastenfeld nach Anspruch 15, bei dem die wenigstens mehrere der Doppeltasten (16) bildenden starren Tastenaufbauten (80) zudem zwei benachbarte Senkentasten (14), und zwar eine auf jeder Seite der Doppeltaste (16), überspannen.
Tastenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem benachbarte Paare von Senkentasten (14) aufbautechnisch derart verbunden sind, dass ein Verschieben von einer der Senkentasten (14) des Paares von Senkentasten hin zu einer darunter liegenden Leiterplatte (30) die andere von den Senkentasten (14) des Paares von Senkentasten von der Leiterplatte wegverschiebt.
Tastenfeld nach Anspruch 17, bei dem jedes Paar von Senkentasten (14) einen Hebel umfasst, der das Paar von Senkentasten überspannt und um einen Schwenkpunkt (86) zwischen den überspannten Senkentasten (14) herum verschwenkbar ist.
Tastenfeld nach Anspruch 18, bei dem der Hebel (84) die Leiterplatte (30) an dem Schwenkpunkt (86) kontaktiert.
Tastenfeld nach Anspruch 18, bei dem der Schwenkpunkt (86) eine Schnappkuppe (50) kontaktiert.
Tastenfeld nach Anspruch 20, bei dem Schnappkuppen (50) unter den Schwenkpunkten (86) derart ausgebildet sind, dass sie eine höhere Rückkopplungskraft als die Kuppentasten (12) zugeordneten Schnappkuppen (50) bereitstellen.
Tastenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 14, das des Weiteren verschwenkbare Glieder (84) umfasst, von denen jedes zwei Kuppentasten (12) verschiedener Doppeltasten (16) und eine Senkentaste (14) derart überspannt, dass ein Verschieben von einer der überspannten Kuppentasten (12) hin zu einer darunter liegenden Leiterplatte (30) die andere von den überspannten Kuppentasten (12) von der Leiterplatte wegverschiebt.
Tastenfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem freiliegende Oberflächen der Senkentasten (14) konvex sind.
Tastenfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei dem die Senkentasten (14) örtlich angehobene Bereiche umfassen, die in Bezug auf die Kuppentasten (12) rückversetzt sind.
Tastenfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Mitten benachbarter Senkentasten (14) um einen Abstand beabstandet sind, der kleiner als ungefähr 6 mm ist.
Tastenfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Mitten benachbarter Senkentasten (14) um einen Abstand von ungefähr 5,4 mm beab standet sind.
Tastenfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens viele der Kuppentasten (12) jeweils wenigstens sechs Senkentasten (14) zugeordnet sind.
Tastenfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Reihe von Tastenbeschriftungen in einer Anordnung, die sich von links nach rechts als Q-W-E-R-T-Y liest.
Tastenfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kuppentasten (12), wenn sie einzeln gedrückt werden, eine entsprechende Ausgabe bereitstellen, und bei dem die Senkentasten (14) derart beschriftet sind, dass sie einer Ausgabe entsprechen, die sich wenigstens aus der gleichzeitigen oder nahezu gleichzeitigen manuellen Betätigung bzw. Bedienung einer vorbestimmtem Menge von zwei oder mehr zu der Senkentaste (14) benachbarten Kuppentasten (12) ergibt.
Tastenfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei Betätigung nur die Kuppentasten (12) eine elektrische Reaktion bereitstellen, wobei die Beschriftungen der Senkentasten (14) entsprechenden Ausgaben nur aus Kombinationen elektrischer Reaktionen aus einer Betätigung benachbarter Kuppentasten (12) hergeleitet werden.
Tastenfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Senkentasten (14) benachbarten Kuppentasten (12) algorithmisch zugeordnet sind.
Tastenfeld nach Anspruch 28, bei dem eine Tastenausgabe sowohl aus einer einzelnen Schaltbetätigung wie auch aus einer kombinierten Betätigung benachbarter Schalter bestimmt wird.
Elektronische Vorrichtung mit einem Tastenfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kuppentasten (12), wenn sie einzeln gedrückt werden, jeweils eine entsprechende Ausgabe bereitstellen und bei dem die Senkentasten (14) jeweils eine Ausgabe bereitstellen, die eine beliebige gleichzeitige oder nahezu gleichzeitige manuelle Betätigung einer beliebigen zu der Senkentaste (14) benachbarten Kuppentaste (12) außer Kraft setzt.