DE8419690U1

DE8419690U1 - Schaltvorrichtung mit optischer Anzeige

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Publication number: DE8419690U1
Application number: DE19848419690
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-06-30
Filing date: 1984-06-30
Publication date: 1985-07-04

Description

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Peter Lawo, Dip1,-Ing.
Arn Oberwald

7550 Rastatt 16

Schaltvorrichtung mit optischer Anzeige

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Derartige Schaltvorrichtungen sind bekannt. Durch die DE-OS 29 33 983 ist eine Taste für Tastaturen in Büro- und Fernschreibmaschinen bekannt, bei der im Tastenknopf eine Leuchtdiode angeordnet ist. Eine dem Durchmesser der Leuchtdiode entsprechende öffnung in der Betätigungsflache des Tdstenknopfes ist im Blickwinkel der Bedienungsperson angeordnet. Dadurch ist die etwas versenkt angeordnete Leuchtdiode gut zu sehen. Der Leuchtfleck ist jedoch relativ klein gegenüber der Betätigungsfläche des Tastenknopfes. Außerdem benötigt diese Ausführung eine große Bautiefe.

Eine andere Schaltvorrichtung mit optischer Anzeige ist durch die DE-OS 32 33 779 bekannt. Es wird ein Folientastschalter beschrieben, bei dem unterhalb einer mit einem Durchbruch versehenen Trägerplatte eine Leiterplatte angeordnet ist, die im Bereich des Durchbruchs mit einer versenkt angeordneten Leuchtdiode bestückt ist. Die oberhalb der Trägerplatte angeordneten Schält- und Deckfolien sind im Bereich des Durchbruchs transparent, so daß die Diode im eingeschalteten Zustand sichtbar ist. Durch die versenkte Anordnung ist der Blickwinkel beschränkt. Außerdem ist auch bei dieser Ausführung die Leuchtfläche klein gegenüber der Oberfläche des Tastschalters.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin* eine durch Fingerdruck betätig« bare Schaltvorrichtung mit einer großflächigen optischen Anzeige zu schaffen, die flach ist»

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes dar.

Durch die Erfindung ist es möglich, die gesamte Tastfläche als Leuchtfläche auszunutzen, wobei die Dicke der Anzeigevorrichtung sehr gering ist.

lö Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in vergrößerter schematischer Darstellung einen Tastschalter

mit einer optischen Anzeige gemäß der Erfindung im Schnitt, angeschlossen an eine Steuerschaltung.

Fig. 2 in vergrößerter schematischer Darstellung einen Folienschal

ter mit einer optischen Anzeige gemäß der Erfindung im Schnitt.

Fig. 1 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel in vergrößerter schematischer Schnittdarstellung einen Tastschalter mit einer in den Tastknopf 9 integrierteri FlÜssigkristall-Zelle 11 (weiterhin als FK-ZeITe bezeichnet), die in ihren Abmessungen etwa der Tastfläche des Tastschalters entspricht. Zur Verdeutlichung des Aufbaus der FK-Zelle ist ihre Darstellung in der Vertikalen einem größeren Maßstab unterworfen.

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Der schematisch dargestellte Tastschalter besteht aus einem Sockel 1 und dem Tastknopf 9, der mit einem Stößel 10 über nicht dargestellte Rastverbindungen eine Einheit bildet. Der Stoße! 10 ist in an sich bekannter Weise im Sockel 1 vertikal beweglich geführt. Nicht dargestellte Rastmittel begrenzen die in Fig. 1 gezeigte obere Hubstellung. Der Sockel 1 besteht aus einer Bodenplatte 2 und aus einem Sockel rahmen 3, zwischen denen ein glockenförmiges Federelement 7 aus einem elektrisch nicht leitenden guimiielastischen Werkstoff fest angeordnet ist. Im Zenit des glockenförmigen Federelements 7 ist an der Innenseite eine Kontaktpille 8 angeordnet. Unter dieser sind auf der Bodenplatte 2 zwei voneinander getrennte Kontakte 4 angeordnet, die nach unten herausgeführte Anschlußstifte 5 haben. Der Sockelrahmen 3 hat an gegenüberliegenden Stellen vertikale Bohrungen für Anschlußstifte 5, die durch die Bodenplatte 2 nach unten herausgeführt sind.

Der Tastknopf 9 ist ein Rahmen 19, der oben einen nach innen gerichteten umlaufenden Rand 19a hat. Dieser begrenzt eine öffnung in der Größe der Tastfläche, die durch eine von unten eingesetzte Beschriftungseinlage 17 gebildet wird. Diese schließt bündig mit der Oberfläche des Randes 19a ab. Die Einlage 17 besteht aus einem durchsichtigen Werkstoff. Sie kann mit einer Beschriftung oder mit Symbolen versehen sein, die auf die Funktion des Tastschalters hinweisen. Die Einlage 17 ist lose eingesetzt und daher auswechselbar. Sie wird über die an ihrer Unterseite plan anliegende FK-Zelle 11 durch den von unten in den Tastknopfrahmen 19 rastend eingesetzten Stößel 10 in die öffnung des Rahmens 19 gedruckt und gehalten.

Die FK-Zelle 11 besteht in an sich bekannter Weise aus zwei im geringen Abstand voneinander fest miteinander verbundenen Glasplatten 12, die beide an der Innenseite mit durchsichtigen Flächenelektroden 13 beschichtet sind. Zwischen den Elektroden befindet sich ein Flüssigkristall 14 in einem durch Kleber oder Glaslot hermetisch abgeschlossenen Raum. Der i Flüssigkristall 14 hat eine Struktur, die im elektrisch unbeeinflußten Zustand undurchsichtig ist. Die Glasplatten 12 ragen mindestens an zwei

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!■ gegenüberliegenden Seiten über den umschlossenen FK-Räum hinaus. Während

ί die eine Flächenelektrode 12 zur einen Seite herausgeführt ist, ist die

jv andere zur anderen Seite herausgeführt. An diese sind elektrische Verbin-

f_; düngen 15 angeschlossen, die symbolisch als flexible Leitungen zwischen

\l ^b den Elektroden 23 und den Anschlußstiften 6 dargestellt sind. In der Praxis

f können diese Verbindungen 15 jede geeignete Form zur Spannungszuführung

'j; haben. Die unterere Glasplatte 12 hat auf der einen Seite einen Einschnitt

I zur Durchführung der elektrischen Verbindung 15 von der oberen Elektrode 13,

j| während der Stößel 10 beidseitig Einschnitte 10a hat, die dem gleichen

|Ü 10 Zweck dienen. Die Rückseite der FK-Zelle 11 ist mit einem fluoreszierenden

i; Belag 16 versehen. Dieser Belag ist vorzugsweise farbig und auswechselbar.

ii In Fig. 1 ist der Tastschalter in der dargestellten Form an einen bistabi-

■ len Flip-Flop FF einer nicht weiter gezeigten Steuerschaltung angeschlossen.

,) Wird der Tastknopf 9 gedrückt, so deformiert sich das glockenförmige Feder-

% *⁵-- element, bis die Kontaktpille 8 die beiden Kontakte berührt und überbrückt.

I Das damit an eine Spannungsquelle U angelegte Flip-Flop FF kippt in den

1 anderen Schaltzustand, in dem die Ausgänge Α_χ und A₂ +-Potential führen.

Während über den Ausgang A₁ ein Signal an die nachgeordnete Steuerschaltung ;_; abgegeben wird, liegt über den Ausgang A„ nunmehr die Betriebsspannung

I 20 an den Flächenelektroden 13 der FK-Zelle 11 an. In dem sich zwischen den

ί Elektroden 13 aufbauenden elektrischen Feld drehen sich die FK-Moleküle

f in Feldrichtung, wodurch der Flüssigkristall 14 durchsichtig wird. Die

I Reflexion des einfallenden Lichtes an dem farbig fluoreszierenden Belag *5

läßt die gesamte Tastfläche farbig erscheinen und kennzeichnet dadurch 25 _;gut sichtbar den Schaltzustand. Wird der Tastschalter erneut betätigt, so

wird das Flip-Flop FF wieder in den Ausgangszustand zurückgeführt. Damit

kehren die FK-Moleküle wieder in ihren Ausgangszustand zurück, in der die Tastfläche z. B. milchig weiß erscheint.

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Fig. 2 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel einen flachen Folienschalter in vergrößerter schematischer Schnittdarstellung, bei dem die gleiche |) Flüssigkristall-Zelle 11, wie vorbeschrieben, verwendet wird. Der darge- % stellte Folienschalter hat ein nach oben offenes Gehäuse 20, aas an der ^ϊ:' Sodenfläche mit einer Vertiefung 21 versehen ist. In der Mitte dieser ^l Vertiefung sind Kontakte 23 angeordnet, die nach unten herausgeführte ', Anschlußstifte 24 haben. Außerhalb der Vertiefung 21 sind an gegenüberliegenden Stellen Anschlußstifte 26 an der Bodenfläche angeordnet, die nach unten herausragen. In der Vertiefung 21 liegt eine aufgewölbte Schnappfeder 22 aus elektrisch leitendem Material. Auf dieser ruht die FK-ZeIIe 11 mit ihrem Belag 16, der in diesem Fall abriebfest sein muß. Die FK-ZeIIe 11 hat die Abmessung des Innenraurnes des nach oben offenen Gehäuses 20 abzüglich eines seitlichen Spiels, das der Zelle eine genügende Bewegungsfreiheit bei gleichzeitiger Führung bietet. Wie bei dem vorbeschriebenen Beispiel sind die Flächenelektroden der FK-Zelle 11 über elektrische Verbindungen 25 mit den Anschlußstiften 26 verbunden. Auch diese symbolisch als Leitungen gezeichneten Verbindungen können in der praktischen Ausführung jede geeignete Form haben, wie z. B. kontaktgebende Federn, die einseitig befestigt sind und unter Federwirkung am Gegenkontakt anliegen. Direkt über der FK-Zelle 11 ist das Gehäuse 20 durch eine elastische Abdeckfolie 27 verschlossen. Diese ist durchsichtig und bildet die Tastfläche des Schalters. Die Abdeckfolie 27 kann entsprechend der Beschriftungseinlage 17 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel Schriftoder Synbolzeichen tragen. Es kann aber auch eine dünne Filmeinlage für diesen Zweck zwischen der FK-Zelle 11 und der Abdeckfolie 27 angeordnet

sein. :

Wird ein Druck auf die elastische Abdeckfolie 27 ausgeführt, so wird die im Gehäuse 20 geführte FK-Zelle 11 vertikal entgegen der Wirkung der Schnappfeder 22 bewegt. Nach einem kurzen Deformationshub gibt diese nach und schnappt nach unten durch, wobei sie die beiden Kontakte berührt und lei-

tend verbindet, Ist der Folienschalter in der vorbeschriebehen Weise an f

eine Steuerschaltung angeschlossen, so Wird über die FK-Zelle 2 der farbige l\

Belag 16 sichtbar und damit der Schaltzustand des Folienschalters groß- j,

flächig markiert. i'.

1 Blatt Zeichnung

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Claims

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1. Durch Fingerdruck betätigbare Schaltvorrichtung mit einer Anordnung zum optischen Anzeigen des Schaltzustandes, dadurch gekennzeichnet, daß der betätigbare Teil der Schaltvorrichtung als Anzeigemittel eine Flüssigkristall-ZeIle (H) hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der betätigbare Teil d·'; Flüssigkristall-Zelle (11) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der t Flüssigkristall (14) der Zelle (11) eine Struktur hat, die im elektrisch unbeeinflußten Zustand undurchsichtig ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristall-Zelle (11) die Abmessung der Berührungsfläche der

Schaltvorrichtung hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelektroden (12) der Fliissigkristall-Zelle (11) durchsichtig sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristall-Zelle (11) durch eine transparente Beschriftungseinlage (17) abgedeckt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschriftungseinlage (17) auswechselbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschriftungseinlage eine elastische Abdeckfolie (27) ist.

δ 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Flüssigkristall-Zelle mit einem fluoreszierenden Belag (16) verse-ien und daß der Belag (16) auswechselbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag (16) farbig ist.

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