EP0231007A2 - Drucktaste - Google Patents

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EP0231007A2
EP0231007A2 EP87101063A EP87101063A EP0231007A2 EP 0231007 A2 EP0231007 A2 EP 0231007A2 EP 87101063 A EP87101063 A EP 87101063A EP 87101063 A EP87101063 A EP 87101063A EP 0231007 A2 EP0231007 A2 EP 0231007A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
key
push button
key cap
display unit
button according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP87101063A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0231007A3 (de
Inventor
Eric Jung
Roland Van Den Eynde
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP0231007A2 publication Critical patent/EP0231007A2/de
Publication of EP0231007A3 publication Critical patent/EP0231007A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/002—Legends replaceable; adaptable
    • H01H2219/01—Liquid crystal
    • H01H2219/012—Liquid crystal programmable
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/054—Optical elements
    • H01H2219/066—Lens
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2221/00—Actuators
    • H01H2221/07—Actuators transparent

Definitions

  • the invention relates to a push button, in particular for keyboards.
  • a movable electrical connection between the key cap and the key base is required in the arrangement of the display unit in the key cap.
  • This electrical connection can be made by moving contacts or by a flexible cable.
  • Such an electrical connection can prove to be prone to failure.
  • the pushbuttons are often subject to strong mechanical stresses and the vibrations when the buttons are pressed can also have a negative effect on the reliability of the display elements.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a pushbutton by means of which different symbols can be represented depending on the application and which has a low susceptibility to faults.
  • the object is achieved with the push button of the type mentioned by the features specified in the characterizing part of claim 1.
  • the push button according to the invention has the advantage that it can be constructed inexpensively since there is no need for a conductor connection between the key base and the key cap and since the display units can be wired even using printed circuits on fixed or flexible supports.
  • the push button is largely insensitive to mechanical loads when actuated, since the display elements are not in the key caps, but in the key bases, which can be connected to the frame.
  • the upper part of the keycap can also be designed as a magnifying lens.
  • the upper part can be non-reflective, so that the symbols shown on the display unit can be easily recognized.
  • the top of the key cap is designed to be replaceable, so that if the top is scratched, it can be replaced.
  • the key base is expediently designed such that it also serves as a guide for the key cap.
  • One or more return springs can be provided in the pushbutton, in order to return the keycap to its initial position after actuation.
  • these return springs are an integral part of the key cap, in which the lower edges of the key cap are partially resilient.
  • the wiring can be done very easily when building a keyboard and also as a printed circuit, the supply lines and the signal lines being arranged in the key base.
  • the display units are designed such that they can display alphanumeric characters of different languages and / or symbols for operating a device.
  • the symbols can be displayed in white on black or inversely. It is also possible to flash the symbols for special emphasis.
  • the push button shown in Fig. 1 is part of a keyboard with a plurality of key bases 1, which are arranged fixed to the frame.
  • the key bases 1 are simultaneously designed as bases for optoelectronic display units 2, preferably liquid crystal displays with a large number of display elements.
  • the display units 2 are wired to these bases using connecting lines 3, which serve both as supply lines and as signal lines. These connecting lines 3 can be designed as printed circuits on a fixed or flexible carrier.
  • Each key base 1 also serves as a guide for a key cap 4 during the vertical movement when the push button is pressed.
  • At least one contact 5 is provided on the underside of the key cap 4, which comes into contact with a corresponding contact 6 on the key base 1 when the pushbutton is actuated in order to generate an electrical signal.
  • springs 7 are provided, which are made for example from the same material as the key cap 4 and are an integral part of this key cap 4. It is also possible to provide additional springs which, like the springs 7, serve to return the key cap 4 to its initial position after it has been actuated.
  • the upper part 8 of the key cap 4 is transparent so that the symbol shown on the display unit 2 is visible.
  • the upper part 8 is preferably designed to be exchangeable and, for example, locked in the key cap 4.
  • the upper part 8 is preferably non-reflective in order to reduce the effect of extraneous light on the visibility of the symbols and is designed as a magnifying lens in order to display the symbols shown on the display unit 2 in an enlarged manner.
  • the key cap 4 In the operating state, the key cap 4 is with the upper part 8 slipped over the key base 1 and the upper part 8 is at a distance above the display unit 2 which is greater than the stroke of the key cap 4 when it is actuated.
  • the symbol shown is visible to the operator through the upper part 8 and can be represented in the form desired in each case by means of a microcomputer connected to the connecting lines 3 or another control unit.
  • the representation can, for example, be white on black or inverse to this, and it is also possible to represent the symbols flashing or in certain colors.
  • FIG. 2 shows schematically symbols represented on an alphanumeric key S, for example a typing keyboard, and symbols represented on function keys F1 to F5 of this typing keyboard. It is assumed that the keyboard is in a state for entering Latin characters, which is shown in the left column.
  • the symbols ß on the F1 key indicate that the S key is in a state for entering alphabetic characters, namely the letter S.
  • the F2 key uses the LAT symbol to indicate that characters from a Latin alphabet should be entered.
  • the F3 key denotes the input of the characters using the keyboard and the F4 key indicates that the input of a text should have the outer form of a letter.
  • the F5 key indicates that automatic hyphenation should occur at the end of the line.
  • the F1 key is pressed with the ß symbol and the symbols indicated in the middle column appear on the F2 to F4 keys, with the triangles in the upper left corner of the keys F2 to F4 indicate a selection option.
  • the F2 key again displays the LAT symbol, the Latin character is assigned, while the F3 and F4 keys display the GR and ARA symbols, respectively, which indicate that Greek or Arabic characters are to be entered.
  • the F3 key is pressed to indicate the entry of Greek characters
  • the F2 key as shown in the right column, displays the GR symbol, which indicates the entry of the Greek characters.
  • the Greek letters appear on the keyboard pushbuttons instead of the Latin letters.
  • the Greek character as shown in S2 is displayed on the S key.
  • the F5 key can now specify a manual hyphenation at the end of the line.
  • this symbol ARA would have been displayed on the F2 key in the right column and, for example, an Arabic character would be displayed on the S key, as shown at S3.

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Abstract

Die Drucktaste enthält eine optoelektronische Anzeigeein­heit (2), mittels der unterschiedliche Symbole darstell­bar sind. Bei der Verwendung in einer Tastatur kann die Drucktaste beispielsweise für die Eingabe von deutschen, griechischen oder arabischen Texten verwendet werden. Das optoelektronische Anzeigeelement (2), vorzugsweise eine Flüssigkristallanzeige ist an einem Tastensockel (1) be­festigt, der gleichzeitig als Führung für eine Tastenkap­pe (4) dient. Das Oberteil (8) der Tastenkappe (4) ist durchsichtig und vorzugsweise entspiegelt und als Vergrö­ßerungslinse ausgebildet, so daß das an der Drucktaste jeweils dargestellte Symbol gut erkannt werden kann. Durch die Anordnung der Anzeigeeinheit (2) auf dem Ta­stensockel (1) ist eine flexible Verbindung zwischen dem Tastensockel (1) und der Tastenkappe (4) nicht erforder­lich.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Drucktaste, insbeson­dere für Tastaturen.
  • Es ist allgemein bekannt, die Tastenkappen von einzelnen Drucktasten oder von in Tastaturen angeordneten Druckta­sten entsprechend den den Drucktasten zugeordneten Funk­tionen zu beschriften. Häufig werden die Drucktasten je­doch verschiedenen Funktionen zugeordnet und in diesem Fall erweist sich eine unveränderbare Beschriftung als nachteilig. Zur Lösung dieses Problems ist es bereits be­kannt, mindestens einen Teil der Drucktasten unbeschrif­tet zu lassen und um die Tasten herum Schablonen zu le­gen, die mit entsprechenden Beschriftungen versehen sind. Falls jedoch eine Vielzahl der Drucktasten verschiedenen Funktionen oder alphanumerischen Zeichen verschiedener Sprachen zugeordnet werden müssen, erweist sich die Ver­wendung derartiger Schablonen als ungünstig.
  • Aus der internationalen Patentanmeldung WO 83/03 159 ist es bereits bekannt, Drucktasten zu verwenden, die in den Tastenkappen optoelektronische Anzeigeelemente enthalten, an denen in Abhängigkeit von der jeweils auszuführenden Funktion oder dem jeweils darzustellenden Zeichen unter­schiedliche Symbole darstellbar sind. Die optoelektroni­sche Anzeigeeinheit ist beispielsweise als Flüssigkri­stallanzeige ausgebildet und enthält eine Vielzahl von Anzeigeelementen, mittels denen die Symbole darstellbar sind.
  • Da die Tastenkappe bei der Betätigung üblicherweise um einen vorgegebenen Hub verschoben wird, ist bei der An­ordnung der Anzeigeeinheit in der Tastenkappe eine beweg­liche elektrische Verbindung zwischen der Tastenkappe und dem Tastensockel erforderlich. Diese elektrische Verbin­dung kann durch bewegliche Kontakte oder durch eine fle­xible Leitung erfolgen. Eine derartige elektrische Ver­bindung kann sich als störanfällig erweisen. Außerdem un­terliegen die Drucktasten häufig starken mechanischen Be­anspruchungen und die Erschütterungen beim Betätigen der Tasten können sich ebenfalls nachteilig auf die Zuverläs­sigkeit der Anzeigeelemente auswirken.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drucktaste anzugeben, mittels der je nach Anwendungsfall unterschiedliche Symbole darstellbar sind und die eine geringe Störanfälligkeit aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Drucktaste der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Die Drucktaste gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß sie kostengünstig aufgebaut werden kann, da eine Leiter­verbindung zwischen dem Tastensockel und der Tastenkappe entfällt und da die Verdrahtung der Anzeigeeinheiten so­gar unter Verwendung von gedruckten Schaltungen auf fe­sten oder flexiblen Trägern erfolgen kann. Die Drucktaste ist gegen mechanische Belastungen beim Betätigen weitge­hend unempfindlich, da sich die Anzeigeelemente nicht in den Tastenkappen, sondern in den Tastensockeln befinden, die gestellfest verbunden werden können.
  • Um die Sichtbarkeit der Symbole zu verbessern, kann das Oberteil der Tastenkappe gleichzeitig als Vergrößerungs­linse ausgebildet sein. Außerdem kann das Oberteil ent­spiegelt sein, so daß die an der Anzeigeeinheit darge­stellten Symbole gut erkannt werden können. Zweckmäßiger­ weise ist das Oberteil der Tastenkappe auswechselbar aus­gebildet, so daß, falls das Oberteil zerkratzt ist, diese ausgetauscht werden kann.
  • Der Tastensockel ist zweckmäßigerweise derart ausgebil­det, daß er gleichzeitig als Führung für die Tastenkappe dient. In der Drucktaste können eine oder mehrere Rück­holfedern vorgesehen sein, um nach einer Betätigung die Tastenkappe wieder in ihre Ausgangslage zurückzuführen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Rück­stellfedern integraler Bestandteil der Tastenkappe, in dem die unteren Ränder der Tastenkappe teilweise federnd ausgebildet sind.
  • Da die Anzeigeeinheiten mit dem Tastensockel fest verbun­den sind, kann bei dem Aufbau einer Tastatur die Verdrah­tung sehr einfach und auch als gedruckte Schaltung erfol­gen, wobei die Versorgungsleitungen und die Signalleitun­gen in dem Tastensockel angeordnet sind.
  • Die Anzeigeeinheiten sind derart ausgebildet, daß sie al­phanumerische Zeichen verscheidener Sprachen und/oder Symbole für die Bedienung eines Geräts anzeigen können. Die Symbole können weiß auf schwarz oder invers hierzu dargestellt werden. Es ist auch möglich, zur besonderen Hervorhebung die Symbole blinkend darzustellen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Drucktaste gemäß der Erfin­dung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher er­läutert. Es zeigen
    • Fig. 1 eine Explosionszeichnung einer Drucktaste einer Tastatur,
    • Fig. 2 eine Darstellung von verschiedenen Symbolen an den Drucktasten für eine Bedienerführung an einem Gerät.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Drucktaste ist Bestandteil ei­ner Tastatur mit einer Vielzahl von Tastensockeln 1, die gestellfest angeordnet sind. Die Tastensockel 1 sind gleichzeitig als Sockel für optoelektronische Anzeigeein­heiten 2, vorzugsweise Flüssigkristallanzeigen mit einer Vielzahl von Anzeigeelementen ausgebildet. Über diese Sockel sind die Anzeigeeinheiten 2 unter Verwendung von Verbindungsleitungen 3 verdrahtet, die sowohl als Versor­gungsleitungen als auch als Signalleitungen dienen. Diese Verbindungsleitungen 3 können als gedruckte Schaltungen auf einem festen oder flexiblen Träger ausgebildet sein.
  • Jeder Tastensockel 1 dient auch als Führung für eine Ta­stenkappe 4 während der Vertikalbewegung bei der Betäti­gung der Drucktaste. An der Unterseite der Tastenkappe 4 ist mindestens ein Kontakt 5 vorgesehen, der beim Betäti­gen der Drucktaste mit einem entsprechenden Kontakt 6 an dem Tastensockel 1 in Berührung kommt, um ein elektri­sches Signal zu erzeugen. Außerdem sind Federn 7 vorgese­hen, die beispielsweise aus demselben Material wie die Tastenkappe 4 hergestellt sind und integraler Bestandteil dieser Tastenkappe 4 sind. Es ist auch möglich, zusätzli­che Federn vorzusehen, die, ebenso wie die Federn 7 zum Zurückführen der Tastenkappe 4 nach ihrer Betätigung in die Ausgangsposition dienen.
  • Das Oberteil 8 der Tastenkappe 4 ist durchsichtig ausge­bildet, so daß das an der Anzeigeeinheit 2 dargestellte Symbol sichtbar ist. Vorzugsweise ist das Oberteil 8 aus­wechselbar ausgebildet und beispielsweise in der Tasten­kappe 4 verrastet. Weiterhin ist das Oberteil 8 vorzugs­weise entspiegelt, um die Einwirkung von Fremdlicht auf die Sichtbarkeit der Symbole zu vermindern und als Ver­größerungslinse ausgebildet, um die an der Anzeigeeinheit 2 dargestellten Symbole vergrößert darzustellen.
  • Im Betriebszustand ist die Tastenkappe 4 mit dem Oberteil 8 über den Tastensockel 1 gestülpt und das Oberteil 8 be­findet sich in einem Abstand über der Anzeigeeinheit 2, der größer ist als der Hub der Tastenkappe 4 bei deren Betätigung. Das dargestellte Symbol ist durch das Ober­teil 8 für die Bedienperson sichtbar und kann mittels ei­nes an den Verbindungsleitungen 3 angeschlossenen Mikro­computers oder einer anderen Steuereinheit in der jeweils gewünschten Form dargestellt werden. Die Darstellung kann beispielsweise weiß auf schwarz oder invers hierzu erfol­gen, und es ist auch möglich, die Symbole blinkend oder in bestimmten Farben darzustellen.
  • Die Darstellung in Fig. 2 zeigt schematisch an einer al­phanumerischen Taste S, beispielsweise einer Schreibta­statur dargestellte Symbole und an Funktionstasten F1 bis F5 dieser Schreibtastatur dargestellte Symbole. Es wird davon ausgegangen, daß sich die Schreibtastatur in einem Zustand für die Eingabe von lateinischen Zeichen befin­det, der in der linken Spalte dargestellt ist. Die Symbo­le ß an der Taste F1 geben an, daß sich die Taste S in einem Zustand für die Eingabe von alphabetischen Zeichen und zwar des Buchstabens S befindet. Die Taste F2 gibt durch das Symbol LAT an, daß Zeichen eines lateinischen Alphabets eingegeben werden sollen. Die Taste F3 kenn­zeichnet die Eingabe der Zeichen mittels der Tastatur und die Taste F4 gibt an, daß die Eingabe eines Textes die äußere Form eines Briefes haben soll. Schließlich gibt die Taste F5 an, daß eine automatische Silbentrennung am Ende der Zeile erfolgen soll.
  • Wenn die Bedienperson eine Änderung der Darstellung von lateinischen Zeichen in griechische Zeichen wünscht, wird die Taste F1 mit dem Symbol ß betätigt und an den Tasten F2 bis F4 erscheinen die in der mittleren Spalte angege­benen Symbole, wobei die Dreiecke in der linken oberen Ecke der Tasten F2 bis F4 eine Auswahlmöglichkeit kenn­zeichnen. Die Taste F2 zeigt wieder das Symbol LAT an, das lateinischen Zeichen zugeordnet ist, während die Ta­sten F3 und F4 die Symbole GR bzw. ARA anzeigen, die an­geben, daß die Eingabe von griechischen bzw. arabischen Zeichen vorgesehen ist. Wenn beispielsweise die Taste F3 betätigt wird, um die Eingabe von griechischen Zeichen anzuzeigen, erscheint an der Taste F2, wie es in der rechten Spalte dargestellt ist, das Symbol GR, das die Eingabe der griechischen Zeichen kennzeichnet. Gleichzei­tig erscheinen an den Drucktasten der Tastatur anstelle der lateinischen Buchstaben die griechischen Buchstaben. So wird beispielsweise an der Taste S das griechische Zeichen, wie es bei S2 dargestellt ist, angezeigt. Bei­spielhaft ist noch angegeben, daß nun die Taste F5 eine manuelle Silbentrennung am Zeilenende angeben kann.
  • Falls die Taste F4 mit dem Symbol ARA betätigt worden wä­re, wäre an der Taste F2 in der rechten Spalte dieses Symbol ARA angezeigt worden und an der Taste S würde bei­spielsweise ein arabisches Zeichen dargestellt werden, wie es bei S3 gezeigt ist.

Claims (10)

1. Drucktaste mit einem Tastensockel, mit einer relativ zu diesem Tastensockel bewegbaren Tastenkappe und mit ei­ner aus einer Mehrzahl von Anzeigeelementen gebildeten optoelektronischen Anzeigeeinheit, mittels der der Funk­tion der Drucktaste zugeordnete Symbole darstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die optoelektronische Anzeigeeinheit (2) auf dem Tastensockel (1) feststehend angeordnet ist und daß das Oberteil (8) der Tastenkappe (4) durchsichtig ausgebildet ist.
2. Drucktaste nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Oberteil (8) der Ta­stenkappe (4) gleichzeitig als Vergrößerungslinse ausge­bildet ist.
3. Drucktaste nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, da­durch gekennzeichnet, daß das Oberteil (8) der Tastenkappe (4) auswechselbar ausgebil­det ist.
4. Drucktaste nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß der Ta­stensockel (1) als Führung für die Tastenkappe (4) ausge­bildet ist.
5. Drucktaste nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß die un­teren Ränder der Tastenkappe (4) mindestens teilweise Fe­dern (7) aufweisen.
6. Drucktaste nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­durch gekennzeichnet, daß der Ta­stensockel (1) als Sockel für die Anzeigeeinheit (2) aus­gebildet ist und Verbindungsleitungen (3) enthält.
7. Drucktaste nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­durch gekennzeichnet, daß an der optoelektronischen Anzeigeeinheit (2) alphanumerische Zeichen verschiedener Sprachen anzeigbar sind.
8. Drucktaste nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­durch gekennzeichnet, daß an der optoelektronischen Anzeigeeinheit (2) Symbole für die Be­dienung eines Gerätes anzeigbar sind.
9. Drucktaste nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­durch gekennzeichnet, daß die Sym­bole an der optoelektronischen Anzeigeeinheit (2) weiß auf schwarz oder invers hierzu darstellbar sind.
10. Drucktaste nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­durch gekennzeichnet, daß die Sym­bole an der optoelektronischen Anzeigeeinheit (2) blin­kend darstellbar sind.
EP87101063A 1986-01-31 1987-01-27 Drucktaste Withdrawn EP0231007A3 (de)

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DE3603019 1986-01-31
DE3603019 1986-01-31

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EP0231007A2 true EP0231007A2 (de) 1987-08-05
EP0231007A3 EP0231007A3 (de) 1989-11-15

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EP87101063A Withdrawn EP0231007A3 (de) 1986-01-31 1987-01-27 Drucktaste

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EP0231007A3 (de) 1989-11-15

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Inventor name: JUNG, ERIC