EP0451676A2 - Eingabetastatur für ein elektronisches Gerät der Unterhaltungselektronik - Google Patents

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EP0451676A2
EP0451676A2 EP91105225A EP91105225A EP0451676A2 EP 0451676 A2 EP0451676 A2 EP 0451676A2 EP 91105225 A EP91105225 A EP 91105225A EP 91105225 A EP91105225 A EP 91105225A EP 0451676 A2 EP0451676 A2 EP 0451676A2
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EP
European Patent Office
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contact
input keyboard
key
contact pads
plastic film
Prior art date
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Withdrawn
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EP91105225A
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English (en)
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EP0451676A3 (en
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Richard Kramer
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.)
Nokia Deutschland GmbH
Original Assignee
Nokia Unterhaltungselektronik Deutschland GmbH
Nokia Deutschland GmbH
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Publication date
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Publication of EP0451676A3 publication Critical patent/EP0451676A3/de
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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
    • H01H2215/00—Tactile feedback
    • H01H2215/004—Collapsible dome or bubble
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2239/00—Miscellaneous
    • H01H2239/078—Variable resistance by variable contact area or point

Definitions

  • the invention relates to an input keyboard according to the preamble of claim 1 for an electrical device for consumer electronics.
  • Consumer electronics devices increasingly contain input keyboards both for local operation on the device itself and for remote control in a remote control transmitter, which are based on a printed circuit board with printed switch contacts. This design of an input keyboard facilitates the production of such an input keyboard and lowers the manufacturing costs.
  • Such an input keyboard for a remote control transmitter is known for example from the German magazine rme, 1980, number 11, pages 311 to 315.
  • This known remote control transmitter contains on a printed circuit board in copper-carbon technology contacts for several pushbuttons of the remote control transmitter and a contact rubber mat placed between the circuit board and the buttons guided in the cover plate of the remote control transmitter. At the location of the buttons on the remote control transmitter, rubber domes are formed in the contact mat as spring elements, which produce a cracking effect when the button is pressed and which contain a carbon contact vulcanized on the side facing the contacts of the printed circuit board.
  • the invention is therefore based on the object of providing key switch devices in an input keyboard according to the preamble of claim 1, via which not only a switching process but also an adjustment process is generated and which do not significantly complicate the manufacturing process of such an input keyboard.
  • An input keyboard designed according to the invention can be configured essentially in the same way as a conventional input keyboard containing only switching functions.
  • the additionally required carbonized plastic film with the additional conductor layer requires only a few 10 micrometers of additional height, which, even with a total height of only a few millimeters, of such an input keyboard is of no importance.
  • a switching element is known from EP patent application 0050231 A2 which essentially contains two layers of elastomeric substance interspersed with electrically conductive particles, the volume resistance of which has a pressure-dependent resistance value.
  • Such an arrangement requires an extension in height that is much too great for input keyboards.
  • the substances are not sufficiently resistant to aging, neither against the environmental influences, nor against the number of pressure changes, as studies have shown.
  • the carbonized plastic film used in the input keyboard according to the invention has many times better results in this regard.
  • a spring element between the key base of a key and its counter contact, which distributes the key pressure of the actuated key evenly over the surface of the carbonized plastic film acting as a counter contact.
  • this spring element also acts as a displacement pressure transducer, which gives the user of the input keyboard the feeling of having a certain, albeit small Keystroke to record the setting speed or setting height controlled with the key in a psychologically familiar manner.
  • the formation of the conductive layers as a graphite layer has an advantageous effect in that graphite layers of this type are not very sensitive to environmental influences and change the transition properties of the touch contact arrangement at most insignificantly over a long period of time and over many operations.
  • a particularly advantageous embodiment of the support of the carbonized plastic film in relation to the contact surfaces to be bridged is the edge of a section of a thin insulating plate arranged between the printed circuit board and the plastic film, the cutouts of which are provided in the thin insulating plate in the area of the contact surfaces to be bridged.
  • Such an insulating plate also does not require any additional expansion of the input keyboard between the printed circuit board and the keyboard cover plate because of its small thickness and also only a small stroke of the carbonized plastic film.
  • FIG. 1 The area of a key 22 of an input keyboard 1 is shown in detail in FIG. 1, which is guided in a hole 26 of a keyboard cover plate 23 and which is provided for the pressure-sensitive connection of two contact pads 11.1 and 11.2 of a switch arrangement 3.
  • a plate-shaped spring element 20 made of a pressure-elastic plastic is attached.
  • the underside 19 of the spring element 20 is first covered with an electrically conductive layer 17 of high conductivity and finally with a carbonized plastic film 14.
  • the carbonized plastic film 14 and the electrically conductive layer 17 thereon together form the counter-contact 16 of the switch arrangement 3 actuated by the button 22.
  • the contacts of the switch arrangement 3 to be connected by the counter-contact 16 are to be corresponding as contact pads 11.1 and 11.2 in the area of the contact pads Widened conductor tracks 12.1 and 12.2 of a printed circuit board 10 of the input keyboard are applied and, in the exemplary embodiment shown, consist of a graphite coating.
  • a thin insulating plate 13 is arranged on the conductor tracks as a spacer between the counter contact 16 of the key 22 and the contact pads 11.1 and 11.2 of the electrical conductors 12.1 and 12.2 of the printed circuit board 10. In the area of the contact surfaces 11.1 and 11.2, the thin insulating plate 13 contains a recess 25, on the edge 26 of which the mating contact 16 of the switch arrangement 3 essentially rests.
  • the mode of operation of the bridging resistance formed between the contact resistors Rk (P) between the contact surfaces 15 and 18 and the resistance Rd of the mating contact 16 between the conductors 12.1 and 12.2 to be connected is explained in more detail with reference to the circuit diagram shown in FIG.
  • the thickness d of the carbonized plastic film 14 of the mating contact 16 is dimensioned such that the electrical resistance Rd of the carbonized plastic film between the two surfaces is relatively small compared to the overall bridging resistance and to a current electrical longitudinal resistance Ra of the film, despite the low electrical conductivity of the film. Therefore, the film thickness d is significantly smaller than the distance a between the two contact pads 11.1 and 11.2 to be connected. In the exemplary embodiment shown, the film thickness is approximately 20 micrometers.
  • the power line in the carbonized plastic film 14 is oriented essentially perpendicular to the film, as is illustrated schematically in FIG. 2 by the resistances Rd inside the bar 14 representing the carbonized plastic film.
  • the longitudinal resistance Ra shown therein which represents the longitudinal resistance of the film between the two contact paths 11.1 and 11.2 bridged by the counter-contact 16, is considerably greater than the volume resistances Rd through the carbonized plastic film, so that current flow in the film parallel to its surfaces is not weight.
  • Such current conduction only takes place outside the carbonized plastic film, namely in the electrically conductive layer 17, as is schematically illustrated by the electrical line 21 within this layer.
  • the pressure-dependent contact resistance between the contact surface 18 of the carbonized plastic film and the contact surfaces 15.1 and 15.2 of the contact pads 11.1 and 11.2 of the conductor tracks 12.1 and 12.2 of the printed circuit board 10 is shown schematically in FIG. 2 by the resistances Rk (P) which can be controlled by a pressure P. These resistances decrease approximately linearly with increasing contact pressure over a range of two to three powers of ten.
  • This contact pressure is formed from the actuation pressure P on the button 22, which is transmitted via the spring element 20 to the contact surface 18 of the carbonized plastic film 14.
  • the electrical conductor 12.1 of the printed circuit board 10 is a reference potential conductor, as is shown schematically in FIG. 1 by the reference potential line 4.
  • the other contact pad 11.2 is one via the conductor track 12.2 with the control input 5 Control circuitry 6 connected.
  • the control circuit arrangement 6 When the button 22 is pressed, the control circuit arrangement 6 generates a function command Bf for setting a specific function of an electrical device, which is operated from the input keyboard, and a command dependent on the value of the bridging resistance of the pressed button 22, on account of the bridging resistance applied to its control input 5 Bw for setting a certain value associated with the triggered function or the value of a setting speed.
  • the thickness and resilience of the spring body 20 is dimensioned such that not only approximately the same contact pressure over the entire contact surface 18 of the mating contact 16 on the contact pads 11.1 and 11.2 of the switch arrangement 3 is achieved, but that Spring element 20 also serves as a sensitive pressure-transducer for the user of the input keyboard and provides the user with an emotional increase in pressure through an increasing actuation path.
  • the top surface of a rubber dome of a contact mat to which the spring element 20 is attached is arranged between the key base 27 of a key 22 and its associated spring element 20.
  • the rubber dome is supported instead of the thin insulating plate on the printed circuit board 10 and, when the associated key 22 is pressed, first causes a switching operation with a cracking effect and then allows a function variable to be set as a function of pressure. In this way it is possible with a switch mat to combine switch arrangements with and without an additional pressure-dependent setting function.
  • the carbonized plastic film extends in one piece over the entire key area of the input keyboard.
  • either the underside of the spring element of the individual buttons or the side of the carbonized plastic film facing the buttons 22 is coated with an electrically conductive layer of high conductivity in the area of the switch arrangement.

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  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Eine Eingabetastatur (1) enthält für Drucktasten (22) eine Schalteranordnung (3), deren auf einer Leiterplatte (10) angeordnete Kontaktbeläge (11.1, 11.2) von einem von der Taste (22) betätigten Gegenkontakt (16) überbrückt werden. Der Gegenkontakt (16) besteht aus einer karbonisierten Kunststoffolie (14) geringster Dicke und einer hinterlegten elektrisch leitenden Schicht (17). Durch diese Anordnung entsteht ein vom Betätigungsdruck (P) abhängiger Überbrückungswiderstand zwischen den überbrückten Leiterbahnen (12.1, 12.2), mittels dem eine Steuerschaltungsanordnung (6) einen Steuerbefehl (Bf) zur Einstellung einer bestimmten Funktion und einen Stellbefehl (Bw) zur Einstellung eines Wertes oder einer Einstellgeschwindigkeit erzeugt. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Eingabetastatur nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 für ein elektrisches Gerät der Unterhaltungselektronik.
  • Geräte der Unterhaltungselektronik enthalten immer häufiger Eingabetastaturen sowohl für die Ortsbedienung am Gerät selbst als auch zur Fernbedienung in einem Fernbedienungsgeber, die eine Leiterplatte mit aufgedruckten Schaltkontakten zur Basis haben. Diese Ausbildung einer Eingabetastatur erleichtert die Herstellung einer derartigen Eingabetastatur und senkt die Herstellungskosten. Eine derartige Eingabetastatur für einen Fernbedienungsgeber ist beispielsweise aus der deutschen Zeitschrift rme, 1980, Heft 11, Seiten 311 bis 315 bekannt. Dieser bekannte Fernbedienungsgeber enthält auf einer Leiterplatte in Kupfer-Kohle-Technik aufgebrachte Kontakte für mehrere Tastschalter des Fernbedienungsgebers und eine zwischen die Leiterplatte und die in der Abdeckplatte des Fernbedienungsgebers geführten Tasten gelegte Kontakt-Gummimatte. An der Stelle der Tasten des Fernbedienungsgebers sind in der Kontaktmatte Gummidome als Federelemente ausgebildet, die beim Niederdrücken der Taste einen Knack-Effekt erzeugen und
    die an der den Kontakten der Leiterplatte zugewandten Seite einen Kohlekontakt einvulkanisiert enthalten.
  • Vielfach müssen an solchen Eingabetastaturen nicht nur Funktionen eingestellt, sondern auch Werte verstellt werden. Eine derartige Werteverstellung geschieht immer häufiger mittels elektronischer Mittel, beispielsweise mittels elektronischer Wähler, deren Schrittgeschwindigkeit nach der Anwahl dieses Wählers einstellbar ist, oder mittels Triggerschwellen, deren Schwellwert einstellbar ist.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, in einer Eingabetastatur gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 Tastschaltereinrichtungen vorzusehen, über die nicht nur ein Schaltvorgang, sondern auch ein Einstellvorgang erzeugt wird, und die den Herstellvorgang einer derartigen Eingabetastatur nicht wesentlich erschweren.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Eine nach der Erfindung gestaltete Eingabetastatur kann im wesentlichen genauso ausgebildet werden, wie eine herkömmliche, nur Schaltfunktionen enthaltende Eingabetastatur. Die zusätzlich erforderliche karbonisierte Kunststoffolie mit der zusätzlichen Leiterschicht erfordert nur wenige 10 Mikrometer zusätzliche Bauhöhe, die selbst bei einer gesamten Bauhöhe von nur einigen Millimetern einer derartigen Eingabetastatur überhaupt nicht ins Gewicht fallen.
  • Es ist das Verdienst des Erfinders, erkannt zu haben, daß der Übergangswiderstand an den Auflageflächen der Kontaktelemente in weitem Bereich von weit über zwei Zehnerpotenzen mit nahezu linearem Verlauf druckabhängig ist und dieser Widerstandsverlauf senkrecht zur karbonisierten Kontaktfolie durch die Kontaktfolie hindurch abgegriffen und dieser Widerstandsverlauf einer an den Tastenkontakt angeschlossenen Steuerschaltungsanordnung zur Auswertung zugeführt werden kann, ohne daß die Längsausdehnung der karbonisierten Kunststoffolie einen wesentlichen Einfluß auf diesen Verlauf bewirkt.
  • Aus der EP-Patentanmeldung 0050231 A2 ist zwar ein Schaltorgan bekannt, das im wesentlichen zwei mit elektrisch leitenden Partikeln durchsetzte Schichten aus Elastomer-Substanz enthält, deren Durchgangswiderstand einen druckabhängigen Widerstandswert aufweist. Eine derartige Anordnung benötigt jedoch einen für Eingabetastaturen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 viel zu große Ausdehnung in der Höhe. Außerdem sind die Substanzen nicht genügend alterungsbeständig, weder gegenüber den Umwelteinflüssen, noch gegenüber der Zahl der Druckwechsel, wie Untersuchungen zeigten. Die bei der Eingabetastatur nach der Erfindung verwendete karbonisierte Kunststoffolie weist in dieser Hinsicht um ein Vielfaches bessere Ergebnisse auf.
  • Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Danach ist es vorteilhaft, zwischen dem Tastenfuß einer Taste und deren Gegenkontakt ein Federelement anzuordnen, das den Tastendruck der betätigten Taste gleichmäßig auf die Oberfläche der als Gegenkontakt wirkenden karbonisierten Kunststoffolie verteilt. Bei einer bestimmten Bemessung der Dicke dieses Federelementes wirkt dieses Federelement gleichzeitig als Weg-Druckwandler, der dem Benutzer der Eingabetastatur das Gefühl vermittelt, mit einem bestimmten, wenn auch kleinen Tastenweg die mit der Taste gesteuerte Einstellgeschwindigkeit oder Einstellhöhe in psychologisch gewohnter Weise zu erfassen.
  • Die Ausbildung der leitenden Schichten als Graphitschicht wirkt sich dahingehend vorteilhaft aus, daß derartige Graphitschichten gegen Umwelteinflüsse wenig empfindlich sind und über lange Zeit und über viele Betätigungen hinweg die Übergangseigenschaften der Tastkontaktanordnung höchstens unwesentlich ändern.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Auflage der karbonisierten Kunststoffolie gegenüber den zu überbrückenden Kontaktflächen ist der Rand eines Ausschnittes einer zwischen der Leiterplatte und der Kunststoffolie angeordneten dünnen Isolierplatte, deren Ausschnitte im Bereich der zu überbrückenden Kontaktflächen in der dünnen Isolierplatte angebracht sind. Eine derartige Isolierplatte erfordert wegen ihrer geringen Dickenabmessung ebenfalls keine zusätzliche Ausdehnung der Eingabetastatur zwischen der Leiterplatte und der Tastaturabdeckplatte und außerdem nur einen geringen Hub der karbonisierten Kunststoffolie.
  • Die Erfindung und deren Vorteile werden nachfolgend anhand vorteilhafter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen
    • Fig. 1
    eine Schnittzeichnung einer schematischen Darstellung eines Ausschnittes einer Eingabetastatur, deren dargestellte Kontaktanordnung an eine Steuerschaltungsanordnung angeschlossen ist;
    Fig. 2
    eine der in Figur 1 dargestellten Kontaktanordnung entsprechende Schaltungsanordnung.
  • Von einer Eingabetastatur 1 ist in Figur 1 ausschnittsweise der Bereich einer Taste 22 dargestellt, die in einer Lochdurchführung 26 einer Tastaturabdeckplatte 23 geführt ist und die zum drucksensitiven Verbinden zweier Kontaktbeläge 11.1 und 11.2 einer Schalteranordnung 3 vorgesehen ist. An der Unterseite des Tastenfußes 27 der Taste 22, der seitlich über den Tastenkörper der Taste 22 hinausragt und im Ruhezustand der Taste 22 gegen die Unterseite 28 der Tastaturabdeckplatte 23 anliegt, ist ein plattenförmiges Federelement 20 aus einem druckelastischen Kunststoff angebracht. Die Unterseite 19 des Federelementes 20 ist zunächst mit einer elektrisch leitenden Schicht 17 hoher Leitfähigkeit und abschließend mit einer karbonisierten Kunststoffolie 14 belegt. Die karbonisierte Kunststoffolie 14 und die darauf befindliche elektrisch leitende Schicht 17 bilden zusammen den Gegenkontakt 16 der von der Taste 22 betätigten Schalteranordnung 3. Die von dem Gegenkontakt 16 zu verbindenden Kontakte der Schalteranordnung 3 sind als Kontaktbeläge 11.1 und 11.2 auf im Bereich der Kontaktbeläge zu entsprechenden Flächen verbreiterten Leiterbahnen 12.1 und 12.2 einer Leiterplatte 10 der Eingabetastatur aufgebracht und bestehen im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Graphitbelag. Auf den Leiterbahnen aufliegend ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine dünne Isolierplatte 13 als Abstandshalter zwischen dem Gegenkontakt 16 der Taste 22 und den Kontaktbelägen 11.1 und 11.2 der elektrischen Leiter 12.1 und 12.2 der Leiterplatte 10 angeordnet. Im Bereich der Konaktflächen 11.1 und 11.2 enthält die dünne Isolierplatte 13 eine Aussparung 25, auf deren Rand 26 der Gegenkontakt 16 der Schalteranordnung 3 im wesentlichen aufliegt.
  • Bei einer Betätigung der Taste 22 mit einer Betätigungskraft P in Richtung des in Figur 1 dargestellten Pfeiles auf die Betätigungsfläche 29 wird das Federelement 20 derart verformt, daß der auf dem Rand 26 der dünnen Isolierplatte 13 auf lagernde Gegenkontakt 16 mit seiner Kontaktfläche 18 zur Auflage auf die Kontaktflächen 15.1 und 15.2 der Kontaktbeläge 11.1 und 11.2 kommt. Dieser Schaltzustand ist in Figur 1 durch die gestrichelten Linien im Bereich der Schalteranordnung angedeutet. Zwischen der Kontaktfläche 18 des Gegenkontaktes 16 und den Konaktflächen 15.1 und 15.2 der Kontaktbeläge 11.1 und 11.2 tritt in diesem Schaltzustand ein Übergangswiderstand Rk(P) auf, der vom Betätigungsdruck auf die Taste 22 abhängig ist.
  • Die Wirkungsweise des aus den Übergangswiderständen Rk(P) zwischen den Kontaktflächen 15 und 18 und des Widerstandes Rd des Gegenkontaktes 16 gebildeten Überbrückungswiderstandes zwischen den zu verbindenden Leitern 12.1 und 12.2 wird anhand des in Figur 2 dargestellten Schaltbildes näher erläutert. Die Dicke d der karbonisierten Kunststoffolie 14 des Gegenkontaktes 16 ist so bemessen, daß der elektrische Widerstand Rd der karbonisierten Kunststoffolie zwischen den beiden Oberflächen trotz der geringen elektrischen Leitfähigkeit der Folie verhältnismäßig gering ist gegenüber dem gesamten Überbrückungswiderstand und gegenüber einem aktuellen elektrischen Längswiderstand Ra der Folie. Deshalb ist die Foliendicke d wesentlich kleiner als der Abstand a der beiden zu verbindenden Kontaktbeläge 11.1 und 11.2 voneinander. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Foliendicke etwa 20 Mikrometer. Aufgrund dieser Bemessungsverhältnisse und der der karbonisierten Kunststoffolie hinterlegten elektrisch leitenden Schicht 17 einer gegenüber der elektrischen Leitfähigkeit der karbonisierten Kunststoffolie hohen Leitfähigkeit ist die Stromleitung in der karbonisierten Kunststoffolie 14 im wesentlichen senkrecht zur Folie ausgerichtet, wie dies in Figur 2 durch die Widerstände Rd innerhalb des die karbonisierte Kunststoffolie darstellenden Balkens 14 schematisch veranschaulicht ist. Der darin eingezeichnete Längswiderstand Ra, der den Längswiderstand der Folie zwischen den beiden vom Gegenkontakt 16 überbrückten Kontaktbahnen 11.1 und 11.2 darstellt, ist um ein wesentliches Vielfaches größer als die Durchgangswiderstände Rd durch die karbonisierte Kunststoffolie, sodaß eine Stromführung in der Folie parallel zu deren Oberflächen nicht ins Gewicht fällt. Eine derartige Stromführung findet nur außerhalb der karbonisierten Kunststoffolie, nämlich in der elektrisch leitenden Schicht 17 statt, wie dies durch die elektrische Leitung 21 innerhalb dieser Schicht schematisch veranschaulicht wird. Der druckabhängige Übergangswiderstand zwischen der Kontaktfläche 18 der karbonisierten Kunststoffolie und den Kontaktflächen 15.1 und 15.2 der Kontaktbeläge 11.1 und 11.2 der Leiterbahnen 12.1 und 12.2 der Leiterplatte 10 wird in der Figur 2 schematisch durch die von einem Druck P steuerbaren Widerstände Rk(P) dargestellt. Diese Widerstände nehmen über einen Bereich von zwei bis drei Zehnerpotenzen etwa linear mit steigendem Kontaktdruck ab. Dieser Kontaktdruck wird aus dem Betätigungsdruck P auf die Taste 22 gebildet, der über das Federelement 20 auf die Kontaktfläche 18 der karbonisierten Kunststoffolie 14 übertragen wird.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der elektrische Leiter 12.1 der Leiterplatte 10 ein Bezugspotentialleiter, wie in Figur 1 durch die Bezugspotentialleitung 4 schematisch dargestellt ist. Der andere Kontaktbelag 11.2 ist über die Leiterbahn 12.2 mit dem Steuereingang 5 einer Steuerschaltungsanordnung 6 verbunden. Bei einem Betätigen der Taste 22 erzeugt die Steuerschaltungsanordnung 6 aufgrund des an ihrem Steuereingang 5 anliegenden Überbrückungswiderstandes einen Funktionsbefehl Bf zum Einstellen einer bestimmten Funktion eines elektrischen Gerätes, das von der Eingabetastatur aus bedient wird, und einen vom Wert des Überbrückungswiderstandes der betätigten Taste 22 abhängigen Befehl Bw zur Einstellung eines bestimmten, der ausgelösten Funktion zugehörigen Wertes oder des Wertes einer Einstellgeschwindigkeit.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist die Dicke und die Nachgiebigkeit des Federkörpers 20 so bemessen, daß nicht nur ein etwa gleicher Auflagedruck über die gesamte Auflagefläche der Kontaktfläche 18 des Gegenkontaktes 16 auf die Kontaktbeläge 11.1 und 11.2 der Schalteranordnung 3 erzielt wird, sondern daß das Federelement 20 zusätzlich als sensitiver Druck-Wegewandler für den Benutzer der Eingabetastatur dient und dem Benutzer gefühlsmäßig eine Drucksteigerung durch einen zunehmenden Betätigungsweg vermittelt.
  • In einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel einer derartigen Eingabetastatur, das nicht in der Zeichnung dargestellt ist, ist zwischen dem Tastenfuß 27 einer Taste 22 und deren zugehörigem Federelement 20 die Deckenfläche eines Gummidomes einer Kontaktmatte angeordnet, an dem das Federelement 20 angebracht ist. Der Gummidom stützt sich anstelle der dünnen Isolierplatte auf der Leiterplatte 10 ab und bewirkt beim Betätigen der zugehörigen Taste 22 zunächst einen Schaltvorgang mit einem Knackeffekt und läßt anschließend eine druckabhängige Einstellung einer Funktionsgröße zu. Auf diese Weise ist es möglich, mit einer Schaltmatte Schalteranordnungen mit und ohne einer zusätzlichen druckabhängigen Einstellfunktion zu kombinieren.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Eingabetastatur erstreckt sich die karbonisierte Kunststoffolie einstückig über den gesamten Tastenbereich der Eingabetastatur. In diesem Fall ist entweder die Unterseite des Federelementes der einzelnen Tasten oder die den Tasten 22 zugewandte Seite der karbonisierten Kunststoffolie im Bereich der Schalteranordnung mit einer elektrisch leitenden Schicht hoher Leitfähigkeit beschichtet.
  • Die Verwendung von Graphitbelägen als Kontaktbelag gegenüber den Oberflächen der karbonisierten Kunststoffolie hat sich als besonders günstig erwiesen, da der Graphitbelag von Umwelteinflüssen und Betätigungseinflüssen unabhängig über eine lange Zeit weitgehend reproduzierbare Übergangswiderstände mit einem linearen Verlauf über einen großen Widerstandsbereich erzeugt.

Claims (9)

  1. Eingabetastatur für ein elektronisches Gerät der Unterhaltungselektronik
    - mit senkrecht zur Tastaturabdeckplatte (23) geführten Tasten und einer isolierenden Leiterplatte, auf die elektrisch zu verbindende, den Tasten zugeordnete Kontaktbeläge aufgebracht sind,
    - und mit zwischen den Tasten und der isolierenden Leiterplatte angeordneten, je einer Taste zugeordneten Schalteranordnungen, von denen jede Schalteranordnung einen im gedrückten Zustand der der Schalteranordnung zugeordneten Taste die zugehörigen Kontaktbeläge großflächig elektrisch verbindenden Gegenkontakt enthält,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Gegenkontakt (16) eine karbonisierte, hochohmige Kunststoffolie (14) enthält, die um den Bereich der der Taste (22) zugeordneten Kontaktbeläge (11.1, 11.2) auf einem zwischen der Leiterplatte (10) und der Kunststoffolie angeordneten isolierenden Rand (26) aufliegt, eine bestimmte, geringe Leitfähigkeit aufweist und deren Dicke (d) um ein hohes Vielfaches geringer ist als der Abstand (a) der elektrisch zu verbindenden, der entsprechenden Taste zugeordneten Kontaktbeläge,
    - daß auf der den Kontaktbelägen abgewandten Seite der karbonisierten Kunststoffolie eine elektrisch leitende Schicht (17) mit einer gegenüber der elektrischen Leitfähigkeit der karbonisierten Kunststoffolie hohen elektrischen Leitfähigkeit angeordnet ist
    - und daß die einer Taste zugeordneten Kontaktbeläge (11.1, 11.2) mit einer Steuerschaltungsanordnung (6) zur Umsetzung des vom Betätigungsdruck (P) einer betätigten Taste (22) auf den Gegenkontakt (16) der Taste abhängigen Wertes des zwischen dem von den Kontaktbelägen und dem Gegenkontakt gebildeten Überbrückungswiderstandes (Rk) der Schalteranordnung (3) in einen nach Steuer- oder Einstellfunktion und Steuer- oder Einstellgröße bestimmten Steuerbefehl (Bf, Bw) verbunden ist.
  2. Eingabetastatur nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen dem Tastenfuß (27) einer Taste (22) und deren Gegenkontakt (16) ein Federelement (20) zur gleichmäßigen Druckverteilung auf die Kontaktfläche (18) des Gegenkontaktes angeordnet ist.
  3. Eingabetastatur nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Federelement (20) aus einem druckelastischen Kunststoff besteht.
  4. Eingabetastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das einer Taste (22) zugeordnete Federelement (20) als Bestandteil der Taste auf den Tastenfuß (27) aufgebracht ist.
  5. Eingabetastatur nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die elektrisch leitende Schicht (17) als Abschlußschicht auf das Fußende (27) der Taste (22) aufgebracht ist.
  6. Eingabetastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die elektrisch leitende Schicht (17) wenigstens im Bereich der Kontaktbeläge (11.1, 11.2) einer Schalteranordnung (3) auf die den Kontaktbelägen abliegende Seite der karbonisierten Kunststoffolie (14) aufgebracht ist.
  7. Eingabetastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die elektrisch leitende Schicht (17) eine Graphitschicht ist.
  8. Eingabetastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die einer Taste (22) zugeordneten Kontaktbeläge (11.1, 11.2) aus einer Graphitschicht bestehen, die auf entsprechende Leitflächen (12.1, 12.2) der Leiterplatte (10) aufgebracht ist.
  9. Eingabetastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der isolierende Rand, auf dem die karbonisierte Kunststoffolie (14) aufliegt, der Rand (26) einer Aussparung (25) um den Bereich der einer Taste (22) zugeordneten Kontaktbeläge (11.1, 11.2) einer dünnen Isolierplatte (13) ist, die zwischen der Leiterplatte (10) und der karbonisierten Kunststoffolie angeordnet ist.
EP19910105225 1990-04-11 1991-03-30 Input keyboard for a consumer electronic device Withdrawn EP0451676A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4011636 1990-04-11
DE4011636A DE4011636A1 (de) 1990-04-11 1990-04-11 Drucksensitiver tastschalter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0451676A2 true EP0451676A2 (de) 1991-10-16
EP0451676A3 EP0451676A3 (en) 1991-12-11

Family

ID=6404163

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