NL7920157A - Foto-optisch toetsenbord. - Google Patents

Foto-optisch toetsenbord. Download PDF

Info

Publication number
NL7920157A
NL7920157A NL7920157A NL7920157A NL7920157A NL 7920157 A NL7920157 A NL 7920157A NL 7920157 A NL7920157 A NL 7920157A NL 7920157 A NL7920157 A NL 7920157A NL 7920157 A NL7920157 A NL 7920157A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
light
key
keys
light sensors
sensors
Prior art date
Application number
NL7920157A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Optical Tech Int Inc
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 Optical Tech Int Inc filed Critical Optical Tech Int Inc
Publication of NL7920157A publication Critical patent/NL7920157A/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H03K17/968Switches controlled by moving an element forming part of the switch using opto-electronic devices
    • H03K17/969Switches controlled by moving an element forming part of the switch using opto-electronic devices having a plurality of control members, e.g. keyboard

Landscapes

  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

X
/ 9 2 ü * 9 7 -1- 21384/cv/ts
Aanvrager: Optical Techniques International, Inc. Torrance, Californië, Verenigde Staten van Amerika.
Korte aanduiding: Foto-optisch toetsenbord.
5 De uitvinding heeft -betrekking op een foto-optisch toetsenbord.
Foto-optische toetsenborden van verschillende typen zijn bekend in de techniek. Zo zijn.bijvoorbeeld bepaalde typen toetsenborden beschreven in het Amerikaanse octrooi 3*856.127.
Het eerste in dit octrooi beschreven uitvoeringsvoorbeeld heeft 10 een aantal lichtkanalen, die in rijen en kolommen zijn ppgesteld met lichtbronnen aan een einde van ieder kanaal en foto-detectors aan het andere einde daarvan. De de rijen vormende kanalen hebben een andere diepte dan de de kolommen vormende kanalen, terwijl iedere toets is voorzien van twee daarmede gekoppelde sluiters, die nabij een plaats van een snijpunt van 15 de twee kanalen zijn opgesteld, zodat iedere sluiter een van de naburige kanalen kan blokkeren. Dienovereenkomstig zal indrukking van een bepaalde toets veroorzaken, dat een daarmede gekoppelde sluiter een lichtkanaalrij blokkeert, terwijl de andere sluiter een lichtkanaalkolom zal blokkeren. Zodoende kan een toets worden aangeduid door de bepaalde rij en kolom, 20 welke wordt geblokkeerd door het indrukken van deze bepaalde toets. Het systeem heeft het voordeel, dat niet een lichtbron ' en een detector voor iedere toets wordt vereist, maar er zijn bepaalde nadelen met betrekking tot de kosten en ’werking. De vereiste lichtkanalen zijn verhoudingsgewijs duur te vervaardigen en er zijn geen middelen aangegeven voor het 25 verwerken van het geval van gelijktijdige toetsindrukking. Tengevolge van kleine verschillen in sluiters, lichtkanalen, lichtbronnen, detectors enz. kan in feite de gedeeltelijke indrukking van twee toetsen, die niet op dezelfde rij of kolom zijn opgesteld, worden geïnterpreteerd als de indrukking van een derde toets, die in het algemeen zal staan opgesteld bij 30 het snijpunt van de rijen en kolommen, aangezien een sluiter van een toets een rij kan blokkeren en de tegenover liggende sluiter van de andere toets het daarbij behorende kanaal kan blokkeren. Verder zijn er, zelfs indien de indrukking van beide toetsen wordt waargenomen, geen middelen aangebracht om te bepalen welke toets het eerst werd ingedrukt of welke toets het eerst 35 werd vrijgelaten.
Andere uitvoeringsvormen omvatten reflectors op iedere toets werkende bij de aansluiting van de kanalen, zodat iedere toets lichtbronnen uit de rij zal reflecteren naar lichtdetectors in de kolom. Vermeld wordt, dat * 7920157 -2- 21384/CV/ts bij een dergelijk systeem een aftastorgaan moet worden gebruikt, ofschoon geen details met betrekking daartoe zijn gegeven.
Verdere in dit octrooi beschreven uitvoeringsvoorbeelden omvatten een inrichting van het optische regeltype.
5 Andere foto-optische toetsenborden of toetswaarneemsystemen zijn beschreven in de Amerikaanse octrooien 3-603.982, 3.6^8.050, 3-737.668 en 3-750.150. Deze systemen zijn echter geheel afwijkend van het systeem volgens onderhavige uitvinding en missen in het algemeen de eenvoud in ontwerp en flexibiliteit en betrouwbaarheid in werking waarin de onderhavi-10 ge uitvinding voorziet.
De uitvinding heeft dan ook betrekking op een foto-optisch toetsenbord voor het verkrijgen van elektrische signalen in antwoord op het bedienen van het toetsenbord. De constructie van het toetsenbord bestaat uit een opstelling van afzonderlijke toetsen, die zijn opgesteld en geïdenti-15 ficeerd in overeenstemming met de bepaalde toepassing en aangepast voor langsbeweging bij indrukking daarvan. Onder het aantal toetsen is een matrix gelegen van lichtbronnen en (Poto-detectors, die op zodanige wijze zijn opgesteld, dat indrukking van iedere afzonderlijke toets de lichtbaan zal onderbreken tussen een van de lichtbronnen en een van de detectors voor 20 het Verkrijgen van een wijziging in de elektrische toestand van het bijbehorende circuit. De lichtbronnen en detectors zijn zodanig opgesteld, dat in het algemeen een enkble lichtbron een aantal detectors verlicht en iedere detector kan door ieder aantal lichtbronnen worden verlicht, zodat het aantal lichtbronnen en sensors, dat wordt vereist voor het volledig toetsen-25 bord aanzienlijk minder is dan het aantal waar te nemen toetsen. Een op een microprocessor gebaseerd systeem voor het aftasten van de lichtbronnen en detectors zal worden uiteengezet. In het algemeen worden geen afzonderlijke lichtkanalen in de constructie van het toetsenbord vereist, daar een aftasttechniek ongewenst optisch tegenspreken vermijdfet,.
30 De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van bijgaande figuren.
Fig. 1 toont een aanzicht op een uitvoeringsvoorbeeld van een toetsenbord volgens de uitvinding.
Fig. 2 toont gedeeltelijk in doorsnede en gedeeltelijk in zijaan-35 zicht het in fig. 1 afgebeelde toetsenbord.
Fig. 3 toont op grotere schaal een doorsnede over een gebruikelijke toets, gezien volgens lijn 3-3 in fig. 1.
Fig. IJ toont een onderaanzicht op fig. 3, gezien volgens de lijn in fig. 3- 7920157 -3- 21384/CV/ts
Fig. 5 toont een aanzicht op een sensorbord waarbij de relatieve opstellingen van de lichtbronnen, detectors en toetsen van het toetsenbord zijn aangeduid.
Fig. 6 toont een deel van een doorsnede over fig. 5, gezien volgens 5 de lijn 6-6 in fig. 5, waarbij de algemene opstelling van de lichtbronnen en detectors is aangegeven.
Fig. 7 toont een blokschema van het microprocessorbord van het uit-voeringsvoorbeeld volgens fig. 1.
Fig. 8 toont een circuitschema voor het sensorbord volgens fig. 5.
^ Fig. 9 toont een logisch stromingsschema voor de microprocessor.
Fig. 10 toont een verder uitvoeringsvoorbeeld van een toetsas voor het verkrijgen van een verlicht toetsenbord.
In fig. 1 is een aanzicht op een uitvoeringsvoorbeeld van een toetsenbord volgens de uitvinding weergegeven. Het weergegeven toetsenbord om-15 vat zestig toetsen, die in 5 bij 12 orthogonale reeksen zijn aangebracht op een bevestigingspaneel 20, dat is voorzien van bevestigingsgaten 22 voor de aanbrenging in een chassis 24( fig. 2) onder gebruikmaking van bevesti-gingsschroeven 26. De afzonderlijke toetsen 28 op het afgebeelde toetsenbord zijn afzonderlijk genummerd van 1 tot 60 met het oog op een gemakkelijke 2q verwijzing in de hieronder volgende beschrijving ofschoon uiteraard in iedere gebruikelijke toepassing de toetsen zullen zijn geïdentificeerd door verschillende combinaties van cijfers , letters, controlecodes, enz.
De afzonderlijke toetsen 28 worden door het vlak van het paneel 20 ondersteund waarbij de achterzijde van het paneel is omsloten door een< 25 deksel 30, waardoorheen zich een kabel 32 uitstrekt op een of andere geschikte plaats. Zoals uit het hieronder volgende duidelijk zal zijn, zal de kabel 32 in het algemeen zijl voorzien van vermogenstoevoerleidingen voor het toevoeren van vermogen aan de elektronische onderdelen, die zijn gelegen binnen het toetsenbordsamenstel en een aantal serie of parallelle out-5Q putleidingen, afhankelijk van het specifieke type van gewenste output.
Binnen het deksel 30 zijn verder een paar circuitborden 32 en 34 opgesteld, waarbij het circuitbord 32 verder zal worden aangeduid als het sensorbord en het circuitbord 34 zal worden aangeduid als het microprocessorbord.
In de figuren 3 en 4 is een dwarsdoorsnede over een gebruikelijke 55 toets, gezien volgens de lijn 3-3 in fig. 1 en een onderaanzicht van een toetsmechanisme weergegeven. In dit uitvoeringsvoorbeeld omvat het stationaire gedeelte van de toets, dat wil zeggen, het toetslichaam, een bovenste lichaamsdeel 36 en een onderste lichaamsdeel 38 , waarbij het onderste 7920157 .
21384/CV/ts lichaamsdeel een zich omhoog uitstrekkend gedeelte 40 omvat, dat zich uitstrekt door een opening in het paneel 20 en snapt in het bovenste li~ ohaamsdeel 36 voor het samenhangend met elkaar verbonden houden van de twee organen en wel stevig tegen de tegenover elkaar gelegen vlakken van het 5 paneel 20. De in het paneel 20 voor de lichaamsorganen 38 van de toetsen aangebrachte openingen zijn in het algemeen cirkelvormig, waarbij zij in een voorkeursuitvoeringsvorm zich in twee punten plaatselijk naar buiten uitstrekken voor het opnemen van een indexeeroor 40 voor het met betrekking tot de hoekligging oriënteren van het onderste lichaamsorgaan. Verder is de 10 toetsas 42 in het algemeen buisvormig in dwarsdoorsnede uitgevoerd ( fig.
4),waar bij deze toetsas een losse schuifpassing heeft binnen een kruisvormig gevormde opening aan de onderzijde van het onderste lichaamsdeel 38 voor het met betrekking tot de hoekligging oriënteren van de sleutelas daarin. Het bovenste gedeelte van de sleutelas 44 is eveneens kruisvormig 15 in dwarsdoorsnede uitgevoerd voor het drukken in een verloopstuk 46, waarover een toetskap 48 kan worden gedrukt, waadbïj de toetskap de afzonderlijke toets karakteriseert en deze aanduidt voor een bepaalde toepassing.
Het centrale gedeelte 50 van de toetsas is in het algemeen eirkelvormige en gelegen binnen de inwendige diameter van het onderste lichaamsdeel 38, 20 waar hij veerkrachtig naar de bovenste stand wordt gedrongen met behulp van een schroefveer 52. Direkt onder het onderste gedeelte 42 van de toetsas bevindt zich uiteraard het sensorbord 32, zodat bij indrukking van de toets het ondereinde 42 van de toetsas zich naar beneden zal uitstrekken naar het gedrukte circuitbord. Met betrekking hiertoe kan de onderste bewegings-25 begrenzing van iedere afzonderlijke toets worden bepaald door de mechanische begrenzingen van het toetssamenstel of door het contact van het ondereinde 42 van de toetsas met het sensorbord. Indien gewenst kunnen ook openingen zijn aangebracht in het sensorbord 32 onder iedere toetsas teneinde indringing van de toetsas daarin mogelijk te maken.
30 In fig. 5 is een schematische weergave van een bovenaanzicht van het sensorbord 32 weergegeven. De toetsassen 42 van de zestig afzonderlijke toetsen zijn met stippellijnen in de figuur afgebeeld en evenals hierboven met de verwijzingscijfers 1-60 aangeduid.Verder zijn in de figuur achttien licht afgevende diodes 54 weergegeven, welke in een specifieke reeks ten opzi°hte 35 van de toetsassen 42 staan opgesteld, en eenentwintig fote-transistors 56, die eveneens „ in een bepaalde reeks ten opzichte van de toetsassen zijn opgesteld. Met het oog op hieronder nader duidelijk wordende redenen, zijn de licht afgevende diodes 54 gegroepeerd in acht groepen, die terwille van de aanduiding als A-H zijn aangeduid.Zoals dus uit fig. 6 blijkt, bevat de 7920157
L
-5- 21384/CV/ts bovenste rij van lichtafgevende diodes twee licht afgevende diodes samen-hangend met groep A met geen licht afgevende diodes in de tweede of derde rijen samenhangende met die groep. De groepen F en G bevatten ieder drie licht afgevende diodes, terwijl de overblijvende groepen er slechts twee 5 omvatten. Op soortgelijke wijze zijn de foto-transistors 56 eveneens in acht groepen opgesteld, waarbij de groepen voor nadere aanduiding zijn \oorzien van de verwijzingscijfers 1-8.
Uit het bovenste linkergedeelte van het sensorbord 32 zal het duidelijk zijn, dat de eerste licht afgevende diode 54 samenhangend met groep A 10 licht (zoals aangeduid met stippellijnen) onder fle toetsas 43 van schakelaar nummer 1 naar een van de foto-transistors 56 samenhangend met de detectors van groep 8 richt. Dezelfde licht-afgevende diode richt ook licht onder toets 13 en een van de detectors samenhangend met groep 7 onder toets'14, naar een van de detectors samenhangen met groep 1 en onder toets 2 naar een van de 15 'detectors samenhangend met groep 5. De andere licht afgevende diode samenhangend met groep A richt licht onder toetsen 9, 10, 21 en 22 naar met de groepen 6, 4, 2 respectievelijk 3 samenhangende detectors. Indien dus alleen de met groep A samenhangende licht af gevende diodes worden verlicht, wordt een en slechts een fcto-transistor samenhangend met ieder van de acht detec-20 torgroepen verlicht. Indien op dit tijdstip een van de toetsen 1, 2, 9, 10, 13, 14, 21 of 22 wordt ingedrukt, zal de desbetreffende lichtstraal worden onderbroken door de toetsas 42, zodat een van de acht detectors of wat meer belangrijk is, een van de tdetectors samenhangend met een van de acht groepen niet langer zal worden verlicht waardoor de indrukking van de toets wordt 25 waargenomen. De algemene opstelling van de licht-afgevende diodes en de detectors wordt gegeven door de volgende tabel.
Detector groepnummer 1 12 3 4 5 6 7 8 30 A 14 21 22 10 2 9 13 1 B 15 l6‘, 23 11 3 4 24 12 C 47 17 35 18 6___§__36 48 D '26 2Ö 38 19 7 8__25 37
E 27 23 39 X|56~ 40__55 X
' 35 F 56 29..,, 50 , 30 57~ 41 42 49 G 59 32 51 31 l 44 I 52 43 60
H 46 33 "3Ï I X j 45 53 54' X
---------------------------- —- 1 - - I 1 r Mill·IT··'· 4 7920157 -6~ 2138ll/CV/ts
In wezen is er een potentiaal van acht detectors samenhangend met iedere licht afgevende diodegroep, waardoor voorzien wordt in acht combinaties van acht of vierenzestig potentiaal lichtbron-signaalbron· combinaties. Aangezien het hier beschreven uitvoeringsvoorbeeld een toetsenbord met 5 zestig toetsen is, zijn vier van de mogelijke combinaties niet werkelijk aanwezig, zoals aangeduid met de X in de bovenstaande tabel. Uiteraard kan echter de acht bij acht verhouding en de algemene lay-out van de lichtaf-gevende diodes en de detectors op gewenste of toepasbare wijze worden gevarieerd voor een bepaald toetsenbord van een andere fyéische vormgeving IQ of bij andere aantallen toetsen ofschoon de acht bij acht matrix bijzonder doelmatig is voor regeling en gevemsproductie .^door een acht-bit microprocessor. In het bijzonder kan, zoals blijkt uit bovenstaande tabel, de waarneming van iedere specifieke genummerde toets, zoals bijvoorbeeld toets nummer 56 worden bewerkstelligd door het aanzetten van de groep' van licht afgevende diodes in de rij samenhangend met de toets in de tabel (en slechts die groepp, groep E toepasbaar zijnde voor toets 56) en door te kijken naar de toestand van de detectors in het groepnummer samenhangend met de kolom van de tabel voor de desbetreffende toets (groep 5 voor toets 56).
Voor verder te gaan met de uiteenzetting van de elektronisch midde-2q len en de middelen voor het bedienen van het toetsenbord is het wellicht eerst nuttig om bepaalde kenmerken en voordelen van de zojuist beschreven constructie van het toetsenbord aan te geven.
Bij voorkeur zijn de licht afgevende diodes 54 verhoudingsgewijs wijde hoek uitstralers.Licht afgevende diodes van dit type worden in grote 2|5 hoeveelheden vervaardigd en voor dit doel verkocht als indicatielampen en dienovereenkomstig zijn wijde hoekinrichtingen gemakkeilijk in de handel verkrijgbaar voor een laag bedrag. De specifieke licht afgevende diodes, die in een voorkeursuitvoeringsvorm worden gebruikt, zijn licht afgevende diodes vervaardigd door Fairchild en verkocht als FMV5052 LED-»s. Op soortgelijke 2q wijze zullen de foto-transistors 56 ook verhoudingsgewijs wijde hoekdetec-tors zijn, bijvoorbeeld Motorola foto-transistors aangeduid met het onderdeel nummer 21-L14H2. Het is gebleken, dat bij geschikte bekrachtiging en waarneming de optische cross-talk minimaal kan worden gehouden, zodat individuele lichtkanalen voor het bepalen van de mogelijke lichtbanen en het voorkomen van ongewenste lichtbanen in het algemeen niet vereist worden, waardoor de kosten voor uitvoering en productie aanzienlijk worden verminderd .
Zo zal bijvoorbeeld de bovenste linker licht afgevende diode 54 samen- 7920157 t -7- 21384/CV/ts hangend met groep A in het algemeen een voldoende omtreksverlichting geven om te worden opgenomen door de derde foto-transistor 56 in de eerste rij foto-transistors (samenhangend met groep 6),zodat geen specifieke constructie wordt vereist voor het blokkeren van deze mogelijke lichtbaan. Met be-5 trekking hiertoe kan worden opgemerkt, dat vele van de licht afgevende diodes van de bovenste rij niet zichtbaar zijn tot de middelste rij detectors tengevolge van de aanwezigheid van de tweede rij licht afgevende diodes daartussen. Het is gebleken, dat de bovenste rij van licht afgevende diodes echter in sommige gevallen een voldoende belichting kan geven tot de onderste 10 rij van de detectors voor het verkrijgen van een valse aflezing daarvan en dienovereenkomstig wordt, zoals hieronder nog zal worden uiteengezet het grootste deel van de onderste uij detectors buiten werking gesteld indien een van de licht afgevende diodes van de groepen A-D worden ingeschakeld. Opgemerkt wordt, dat in het hier weergegeven uitvoeringsvoorbeeld geen 15 groep van licht;afgevende diodes licht afgevende diodes in zowel de eerste en de derde rij van licht afgevende diodes omvat.
In fig. 6 is een dwarsdoorsnede over fig. 5 gezien volgens de lijn 6-6-afgebeeld. Deze dwarsdoorsnede toont de bevestiging van een gebruikelijke licht af gevende diode 5*\ en een foto-transistor 56. Algemeen gesproken 20 zijn beide inrichtingen opgesteld op de geschikte hoogte boven sensorbord 32 op zijn leidingen, waarbij de leidingen gaan door gaten van het gedrukte circuitpoort voor solderen aan het daaronder gelegen gedrukte circuit. Uiteraard kan voor omgevingen waar hoge trillingen optreden en dergelijke een bepaald afstandsorgaan en steunorgaan zijn gelegen onder iedere inrich-25 ting, ofschoon het in het algemeen gewenst is om de bronnen en de sensors zodanig opgesteld te hebben, dat de toetsenas zich goed kan uitstrekken in en bij voorkeur zelfs door de optische baan ertussen. Uiteraard kunnen, indien een gat is geplaatst in het sensorbord 32 onder iedere toetsenas de lichtbronnen en detectors nagenoeg vlak op het gedrukte circuitbord zijn op-30 gesteld.
In het de voorkeur verdienende uitvoeringsvoorbeeld werd het toetsenbord volgens de uitvinding geregeld door een op een microprocessor gebaseerd regelcircuit, dat in blokschemavorm is afgeheeld in de figuren 7 en 8. De specifieke microprocessor, die in dit uitvoeringsvoorbeeld wordt 35 toegepast is een 8048 vervaardigd door Intel Corporation te Mountain View California, Verenigde Staten van Amerika. Een 6 MHz kristal 60 wordt gebruikt als klokreferentie, waarbij een poort P2, die is voorzien van leidingen P20.-P27 wordt gebruikt als een outputpoort en een verdere poort 7920157 * k 4
V
-8- 21384/CV/ts PI, die is voorzien van leidingen Ρ3Ό-Ρ17 wordt gebruikt als een input-poort. Verder is er ook een acht-bit gegevensrail DB waarvan de eerste leiding DBO wordt gebruikt als deel van de toetsenbordregeling. De overblijvende bits (DB1-DB7) kunnen worden gebruikt als de basisoutputlijnen van het 5 toetsenbordsignaal (waartij 1 wordt gebruikt indien een serieoutput wordt gewenst of waarvan een aantal wordt gebruikt voor een parallelle output). Zoals uit de figuur blijkt, worden de leidingen P20-P23 op poort P2 gebruikt voor het verkrijgen van signalen A, B, C en D, waarbij alle leidingen P20-P27 worden omgekeerd door omzetters 62 voor het verkrijgen van 10 de signalen EA1, EA2, EB1, enz. tot EH2. Met betrekking hiertoe is hierboven reeds opgemerkt dat in het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld de licht afgevende diodegroepen F en G ieder daarin drie licht afgevende diodes hebben, terwijl de overblijvende groepen er slechts twee bezitten. Uit fig. 7 zal het duidelijk zijn, dat de signalen op de leidingen P25 'en P26 ieder worden 15 omgekeerd door drie omzetters voor het verkrijgen van drie signalen EF1-EF3 respectievelijk EG1-EG3, zodat zoals uit het hieronder volgende duidelijk zal worden, een signaal op leiding P20 wordt gebruikt voor het verkrijgen van de twee signalen EA1 en EA2, ieder voor het aandrijven van een van de twee licht afgevende diodes in groep A,enz. terwijl de drie iicht-afgeven-20 de diodes in ieder van de groepen F en G ieder afzonderlijk worden aangedreven door een van de desbetreffende omzetteroutputs aandrijvende signalen van de leidingen P25 en P26. In het voorkeursuitvoeringsvoorbeeld omvatten de achttien omzettecs 62 drie hex Darlington aandrijvers, vervaardigd door Texas Instruments en verkocht onder het onderdeel nummer 75*192.
25 De eerste poort P1 wordt gebruikt als een ingangspoort waarbij sig nalen D1-D8 worden gekoppeld door Schmitt-starters 64 aan lijnen P10-P17 ( de acht Schmitt-starters in het voorkeursuitvoeringsvoorbeeld omvatten twee quad Schmitt-starters vervaardigd door Motorola en verkocht als hun onderdeel No. MC-14584).
30 In fig. 8 zijn de circuitverbindingen op het sensorbord weergegeven.
In deze figuur zijn de achttien licht afgevende diodes 54 en de eenentwintig foto-transistors 56 in dezelfde algemene matrixliggingen opgesteld als af-gebeeld in fig. 5. Alle emitters van de foto-transistors in ieder van de eerste twee rijen van foto-transistors zijn gekoppeld met de aarde. De 35 emitters in de derde rij transistors zijn echter gekoppeld met de outputs van de OF-poorten 66, 68, 70 en 72. (In het voorkeursuitvoeringsvoorbeeld een vierkante OF-poort vervaardigd door Motorola en verkocht als hun onderdeel MC-14071). De ingangen tot de OF-poorten zijn de signalen A-D, zodat de 7920157 -9- 21384/CV/ts emitters in de onderste rij foto-fcransistors slechts met de aarde zijn ge-koppeldi afhankelijk van .'de toestand van de signalen A-D. Met betrekking hiertoe zijn de emitters van de eerste twee foto-transistors in de onderste rij slechts verbonden met de aarde, indien de output van OF-poort 68 5 en daardoor ook de output van OF-poort 66 laag is of indien A, B en C laag zijn. Op soortgelijke wijze zijn de emitters voor de rechter twee foto-transistors in de onderste rij slechts met de aarde verbonden indien A, B en D laag zijn, terwijL de emitters voor de middelste drie foto-transistors met de aarde zijn verbonden ( dat wil zeggen laag gaan) Islechts in-10 dien A, B, C en D laag zijn. In feite is deze koppeling complementair aan de foto-transistorgroepering doordat de eerste licht afgevende diode in de tweede rij samenhangt . met de D-groep en de eerste twee foto-transistors . in de onderste rij verlicht, terwijl de laatste licht afgevende diode in de tweede rij samenhangt met de C-groep en de laatste twee· foto-transistors 15 in de onderste rij verlicht.De centrale drie foto-transistors in de onderste rij zijn echter niet functioneel op een van de A, B, C of D-licht afgevende diodegroepen.
Zoals hierboven vermeld zijn de licht afgevende diodes gekoppeld met signalen EA1-EH2 in overeenstemming met de identificaties gegeven in fig. 8.
20 De andere leiding van iedere licht.afgevende diode is gekoppeld met een van de weerstanden R1, R2 en R3, die op hun beurt zijn gekoppeld met de positieve referentiespanning. De weerstanden R1-R3 zijn stroom beperkende weerstanden voor de licht ifgevende diodes waarbij drie van dergelijke weerstanden geschikt zijn daar niet meer dan drie licht afgevende diodes ook aan zijn 25 op hetzelfde tijdstip en de onderlinge verbinding aangegeven in fig. 8 bewerkstelligt op zijn hoogst een werkzame licht afgevende diode die is gekoppeld met iedere weerstand op een bepaald punt in de werkingskringloop. Tenslotte zijn de collectors van de eenentwintig foto-transistors 56 gekoppeld met de gegevensleidingen D1-D8 (fig. 7) op de meer in het bijzonder in fig. 8 30 aangegeven -wijze, waarbij ieder van deze leidingen normaal overtrokken is door een van de desbetreffende optrekweerstanden (fig· 7).
Voor over te gaan tot een meer gedetailleerde beschrijving van het logische schema is het van belang de elektrische kenmerken van de licht afgevende diode-foto-taansistor combinatie met het gegeven bepaalde circuit 35 aan te duiden. Ter illustratie kan in het blonder worden aangenomen, dat de microprocessor aandrijfleiding P22 hoog is met P21-P27 laag zijnde. De signalen E(I1 en EA2 zullen daardoor laag gaan met de overblijvende signalen hoog zijnde. Indien EA1 laag gaat, wordt de eerste licht afgevende diode in de eerste rij van licht afgevende diodes ingeschakeld met signaal EA2ilaag 7920157 -10- 2138VCV/ts gaande voor het insehakelen van de volgende tot de laatste licht afgevende diode in de eerste rij (fig. 8). Met alle toetsen omhoog zal het door deze twee licht afgevende diodes uitgestraalde licht worden waargenomen door de vier foto-transistors samenhangend met iedere licht afgevende diode voor het 5 verkrijgen van acht signalen op de gegevensleidingen D1-D8. Met betrekking daartoe hebben de leidingen D1-D8 een betrekkelijk lage, hoewel zeer bepaalde capaciteit en indien al deze leidingen aanvankelijk hoog zouden zijn, zullen de leidingen ontladen naar een lagere toestand met een snelle hoewel bepaald begrensde snelheid. In het bijzonder is een foto-transistor zodanig vervaar-10 digd, dat het basisgebied daarvan opvallend licht kan opvangen welk licht kleine ladingdragers in het basisgebied opwekt in evenredigheid aan de intensiteit van het opvallende licht. Dit is equivalent aan het voorzien in een bepaalde ofschoon begrensde basiastroom bij een gebruikelijke transistor, welke effectief de transistor als een stroombron in werking stelt. Het 15 is deze stroombron, welke de capaciteit van leiding D1-D8 ontlaadt, zodat de snelheid, waarmede deze leidingen vanaf de hoge toestand naar de lage toestand ontladen afhankelijk is van weerstanden 71* en de foto-transistorstroom of alternatief,de tijdslengte welke het neemt aan deze leidingen om voldoende laag te gaan voor het op gang brengen van de Schmitt-starters zal afhangen 20 van de intensiteit van het licht opvallend op de desbetreffende foto-transistors. Met alle toetsen omhoog zal het opvallende licht verhoudingsgewijs intens zijn, zodat de leidingen D1-D8 de Schmitt-starters op gang zullen brengen in een kwestie van mioroseconden vanaf het tijdstip, dat een bepaalde licht afgevendediodegroep is ingeschakeld door een van de leidingen P20-25 P27.
Indien enige toets, welke zich bevindt in de groep toetsen, die wordt waargenomen door de desbetreffende groep van licht afgevende diodes, wordt ingedrukt, zal de toetsas de intensiteit verminderen van het licht, dat valt op de desbetreffende foto-transistor, zodat de snelheid van'het 30 ontladen van de desbetreffende gegevensleiding D1-D8 zal worden verminderd.
In het de voorkeur verdienende uitvoeringsvoorbeeld zal de indrukking van een toets dus worden waargenomen door het feit, dat de desbetreffende Schmitt-starter voor de desbetreffende gegevensleiding niet binnen een gegeven tnjis-duur op gang wordt gebracht, indien de desbetreffende groep van licht afge-35 vende diodes wordt ingeschakeld.
In het bijzonder werd in het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld ongeveer 2 msec toegestaan nadat iedere lichtafgevende diodegroep is ingeschakeld voor alle gegevensleidingen D1-D8 om laag te gaan waarna, indien een van de leidingen niet voldoende laag gegaan is om de desbetreffende 7920157 -11- 2i38n/cv/ts
Schmitt-starter op gang te brengen de microprocessor identificeert, dat een toets of toetsen zijn ingedrukt. Indien verder eenmaal is geïdentificeerd, dat een toets is ingedrukt, wordt ongeveer 1 msec, toegestaan in opvolgende aftasting om te bepalen wanneer de toets is losgelaten. Op deze wij;e is in het bijzonder hysteresis verkregen voor iedere toets door het feit, dat het minder licht neemt om een toetsindrukking waar te nemen dan een toetsvrijgave, zodat het indrukkingsschakelpunt een lagere toetsstand is dan het vrijmaakschakelpunt. Tenslotte wordt, omdat de capaciteit in de verschillende leidingen en de behoefte voor het opnieuw laden van de IQ lodingen D1-D8 tot de hoge toestand op iedere kringloop, de outputgegevens-leiding DBO hoog gepulst juist voordat iedere licht afgevende diodegroep wordt geschakeld voor het laden van de leidingen D1-D8 tot de hoge toestand, door diodes 76. In de hieronder volgende beschrijving van het logisch schema wordt de oplading van deze leidingen aangeduid als een doving, waar het ^ effect van dit signaal is het doven van alle gegevensleidingen in gereedheid voor het inschakelen van de volgende licht afgevende diodegroep.
In fig. 9 is een gebruikelijk logisch stromingsschema voor het programmeren van de microprocessor weergegeven. Het systeem zou normaal met alle toetsen omhoog worden ingeschakeld. Bij het inschakelen zal het pro-2q gramma het systeem op gang brengen door het instellen van poort 2 op alles nul, door het instellen van de registers 32-39 op allen een (FF in zestientallen), door het instellen van een register G= 01 (zestientallig) door het instellen van een register D = 0 en een TRIGGER register gelijk aan nul. Registers 32-39 worden in feite gebruikt als een geheugensmap van het toet-senbord, waardoor een acht bij acht matrix in geheugen wordt verkregen > waartegen de acht gegevenssignalen voor ieder van de acht lichtafgevende diodegroepen kan worden vergeleken. Het register G is een register voor een getal dat effectief weergeeft, welke licht afgevende diodegroepen zijn ingeschakeld, terwijl een ander register een enkele bit hoog heeft voor het on opeenvolgend schuiven links (draaien) om een kringloop te maken door de ju licht af gevende diodegroepen door poort P2. Anderzijds is D een register voor het vasthouden van een getal, gel.ij< aan het aantal keren dat de elektronische uitrusting geen toetsindrukking heeft gezien. Deze wordt stapsgewijs verzet iedere keer dat geen toetsen zijn ingedrukt en wordt gebruikt voor het terug-^ stellen van de TRIGGER. Met betrekking hiertoe is de TRIGGER een vlag doordat de TRIGGER = 0 een toets zal registreren, dat wil zeggen een output gegen voor die toets, indien de toets naar beneden gaat, terwijl TRIGGERS 1 slechts een toets zal registreren indien de toets omhoog gaat. Zoals uit 7920157 -12- 21384/FN/ts het hieronder volgende zal blijken zal, indien twee toetsen tegelijkertijd naar beneden zijn, zal geen toets registreren,totdat een van de toetsen omhoog gaat, zodat de toetsbediening dan zal worden bepaald door de eerst vrij te laten toets . Ook bij het op gang brengen wordt een register aangeduid 5 als toets gelijk aan nul ingesteld, waardoor een foutieve instelling wordt weergegeven. Tenslotte wordt bij het op gang brengen de doving gepulseerd voor het laden van alle gegevensleidingen. Deze verschillende functies zijn in het algemeen weergegeven in blok 101 van fig. 9. De volgende stap ( blok 102) is het uitschakelen van de doving en het instellen van een tijdtelling 10 gelijk aan de nul. De tijdtelling wordt gehandhaafd in een register, welke periodiek stapsgewi^p wordt verzet als deel van de basisaftastvolgorde teneinde de 1 msec, en 2msec tijdtellingen te verkrijgen. Met betrekking hiertoe wordt een afzonderlijk register aangeduid als PASS gelijk aan nul gesteld of aan een indirect afhankelijk van de tijdtelling, zoals uit het 15 hieronder volgende duidelijk zal worden.
De volgende stap (blok 103) is het aflezen van de acht detector-signalen op de leidingen D1-D8. Voor alle banen die open blijken te zijn ( blok 104) moeten de leidingen D1-D8 allen laag worden getrokken, hetgeen, zoals hierboven vermeld enige tijd zal vereisen om te worden bewerkstelligd 20 zelfs met alle toetsen omhoog. Dientengevolge zullen bij de eerste test, waarschijnlijk alle banen niet open blijken, zodat in blok 105 de tijdtelling stapsgewijs wordt versteld en onderzocht in blok 106 voor het bepalen of de tijdtelling al dan niet 1 msec, heeft bereikt. Indien 1 msec, is bereikt, zal het systeem doorgaan om te bepalen of de ingedrukte toets 25 informatie of vrijgegeven toetsinformatie van de laatste informatie moet worden voorzien afhankelijk van de toestand van PASS.
Aannemende dat de 1 msec, tijdtelling niet is bereikt keert de routine terug naar A, waarop weer detectors worden afgelezen (blok 103) enz. en een nieuwe kringloop plaats vindt totdat hetzij de 1 msec, tijdtelling 30 is bereikt of is gebleken, dat alle banen open zijn. Indien alle toetsen omhoog zijn zal de poort P1 gaan naar FF in ongeveer 10 microsec. en vanaf het inschakelen van de desbetreffende lichtafgevende diodegroep. Indien dit gebeurt, wordt de toestand van PASS onderzocht ( blok 107) en uiteraard gelijk aan nul bevonden. PASS = 0 geeft ode toestand weer waarin het sys-35 teem zal kijken naar vrijgegeven toetsen, terwijl PASS ¢.1 de toestand weergeeft, waarin het systeem zal testen voor ingedrukte toetsen. Aangezien alle toetsen voor de licht afgevende diodegroep omhoog zijn, zoals waargenomen, doordat alle banen open zijn, zal een onderzoek voor een wijziging in de vrijgemaakte toetsen onmiddellijk doorgaan. Op dit tijdstip wordt 7920157 -13- 21384/CV/ts D dus vermeerderd (blok 108) en het onderzoek voor vrijgelaten toetsen gaat door in blok 125.
Voor het onderzoeken naar vrijgelaten toetsen wordt het tijdelijke register beladen met een kaart van de voordien bestaande toestand van die 5 toetsengroep, zoals opgenomen in 'een van de registers 32-39 (aanvankelijk ingesteld op FF) in overeenstemming met de telling in het G-register, welke zoals hierboven vermeld de momenteel ingeschakelde licht afgevende diode-groep weergeeft. Dit wordt aangeduid als MAP (G) in blok 125. Daarna wordt MAP (G) van de nieuwste gegevens voorzien door OFFEN van de MAP(G) met het 10 acht-bits signaal of poort P1 ( dat wil zeggen gegevensleidingen D1-D8). Aangezien aanvankelijk zowel MAP (G) en P1 hoog zullen zijn ( alle gegevensleidingen D1-D8 laag zijnde als een gevolg van het feit, dat alle toetsen op zijn ) zal geen wijziging in MAP (G) plaats vinden. Verder is op dit tijdstip PASS gelijk gezet aan PASS + 1 en de tijdtelling is op nul gesteld. 15 In blok 126 wordt TRIGGER getest en aangezien deze op nul blijft van de aanvankelijke instelling in blok 101 keert het systeem terug naar blok 103 om weer de detectors af te lezen en te bepalen dat alle banen open zijn. Deze keer wordt in het doorgaan naar blok 107 opgemerkt, dat PASS gelijk 1 is, waarbij alle licht afgevende diodes zijn uitgeschakeld 20 en de doving is ingeschakeld voor het laden van alle gegevenslijnen hoog en register G wordt versteld(blok 116). Indien G acht is of minder gaat de volgorde.'door naar blok 129 waar een nieuwe lichtafgevende diodegroep wordt gekozen door poort 2 één bit naar links te draaien. De doving wordt dan uitgeschakeld, de tijdtelling PASS teruggesteld op nul en de toestand van 25 de detectors wordt weer in het blok 503 afgelezen. Indien G acht overschrijdt, aanduidende dat alle licht afgevende diodegroepen nu zijn getest, wordt G teruggesteld op een in blok 118 en het systeem gaat door naar de outputvolgorde startende op blok 20.
In blok 120 wordt D getest om te zien of deze gelijk acht is. In-30 dien dit het geval is, (D lopende van 0 tot 7) wordt de starter op nul gesteld, zodat het systeem één toets zal registreren indien de toets wordt ingedrukt. Indien deze niet gelijk aan acht is (daarbij aanduidend, dat niet alle acht licht afgevende diodegroepen zo zijn getest) zal het systeem doorgaan om te bepalen of een toets is geregistreerd als een resultaat gan 35 de werkingen in blokken 115 en 128.
In het gegeven voorbeeld met alle toetsen omhoog zal een toets niet zijn geregistreerd. Indien een toets is geregistreerd, dat will zeggen KEY i 0, zal het systeem die toets als output geven op een of meer van de outputleidingen DB1-DB7, maar zal in ieder geval doorgaan voor instel- 7920157 r -14- 21384/CV/ts ling D= O en terugkeren naar blok 129 om de volgorde weer te starten.
De bovenstaande volgorde zal continu worden herhaald zolang als alle toetsen omhoog blijven. Zodra echter een toets wordt ingedrukt zal de test in blok 104 om te bepalen of alle banen open zijn, niet plaatsvinden voor-5 dat de tijdtelling 1 msec, bereikt (blok 106) in welk geval het systeem- onderzoek: naar de toestand van PASS, welke uiteraard nul blijft, zoals voordien ingesteld in blok 102. Dienovereenkomstig onderzoekt het systeem naar de vrijgave van toetsen door door te gaan naar blok 125.Aangezien MAP(G) gelijk is aan FF is er geen updating in de OF-werking van blok 125. Nadat PASS is 10 ingesteld gelijk aan een en de tijdtelling is teruggesteld, keert het systeem terug naar blok 103 aangezien TRIGGER in de nultoestand is.( In het algemeen kan het gewenst zijl om de licht afgevende diode aan te drijven op de hoge gemiddelde spanning voor het maximaal maken van een lichtout-put. Aangezien gedeeltelijke indrukking van een toets de vermogenskring-15 loop van die ene licht afgevendediodegroep zal opvoeren, kan de microprocessor worden geprogrammeerd om dit te bewaken en een vrije loopwijze injecteren ter vermijding van een overschrijding van de licht afgevende diode-begrenzingen).
Na terugkeer naar blok 103 wordt de volgorde van blokken 103-106 20 continu herhaald totdat de tijdtelling weer 1msec. bereikt. Aangezien nu PASS = 1 gaat daarna een onderzoek voor updating van ingedrukte toetsen door in blok 110. In het bijzonder wordt het tijdelijke register weer voorzien van een MAP (G) en dan wordt een van de registers 32- 39 overeenkomend met de telling G op de hoogte gebracht van de nieuwste gegevens met betrek-25 king tot ingedrukte toetsen door EN-werking van MAP (G) met P1, dat wil zeggen de acht bits op de microprocessorpoort P1. Indien slechts één toets was ingedrukt zal een van de leidingen op poort P1 laag zijn, zodat het overeenkomstige bit van het corresponderende register van de groep registers 32-39 laag zal worden gesteld ( uiteraard zullen indien twee of meer toet-30 sen in de groep toetsen die wordt getest omlaag zijn, de corresponderende twee of meer bits laag worden ingesteld). Daarna wordt de tijdtelling gelijk aan nul gesteld en de TRIGGER getest. Aangezien de TRIGGER nog steeds nul is omdat deze op nul is gesteld in blok 101 en nog niet gewijzigd is, zal het tijdelijke register worden vergeleken met MAP (G) in blok 112. In-35 dien slechts wordt waargenomen dat één toets is ingedrukt, wordt een opzoek-tabel gebruikt om te bepalen welke toets het is en om die toets in het toets-register in te stellen. Daarna gaat de volgorde voort naar blok 116 om vervolgens op de hierboven beschreven wijze door te gaan. Opgemerkt wordt, dat de test van blok 113 een globale test is, doordat meer dan één toets 7920157 -45- 2138VBV/ts ingedrukt zijnde kan blieken binnen iedere licht afgevende diodegroep of een toets ingedrukt kan blijken op een licht afgevende diodegroep en een tweede toets ingedrukt kan blijken op een tweede licht afgevende diodegroep, indien de outputvolgorde beginnende op blok 120 niet op gang wordt gebracht 5 zodat G acht overschrijdt in de test van blok 117.Bij het optreden van meer dan één ingedrukte toets, zoals in de test van blok 113» wordt het toets-register ingesteld in de foute wijze, dat is ingesteld gelijk aan nul, wordt de TRIGGER gelijk aan één ingesteld en de volgorde weer voortgezet tot blok 116. Met KEY gelijk fout, gelijk nul, zal de test in blok 122 10 aanduiden geen toets geregistreerd, zodat geen output zal resulteren, maar in plaats daarvan het systeem zal terugkeren naar blok 129 om door te gaan met de test van de detectors samenhangend met de volgende licht afgevende diodegroep. Het zal duidelijk zijn, dat het gehele toetsenbord wordt getest om te bepalen of een of meer toetsen zijn ingedrukt en indien meer dan één 15 toets is ingedrukt wordt de TRIGGER gelijk aan één ingestëld en wordt het KEY register gelijk aan nul gesteld. Het systeem zal dan doorgaan om het toetsenbord af te tasten door het opeenvolgend inschakelen van iedere libht afgevende diodegroep en het testen van de detectors, en op de hoogte van de laatste gegevens brengen van de registers 32-39 voor iedere opvolgend 20 ingedrukte toets door het brengen van de laatste gegevens in blok 110, zonder door te gaan naar blok 112, tengevolge van de toestand van de starter zoals getest in bbk 111. Tengevolge van de toestand van de starter zal echter de test voor de vrijgelaten toetsen voortgaan door blokken 125 en 126 en indien de test van blok 127 een verschil toont tussen het tijdelijke regis-25 ter en MAP (G) wordt de nakijktabel weer gebruikt voor het bepalen welke toets omhoog kwam en om die toets te identificeren in het toetsregister waarop het systeem terugkeert naar blok 103 om uiteindelijk door te gaan door de outputvolgorde'Om als output te geven door blok 123 de eerst vrijgelaten toets. Op deze wijze zal, indien twee of meer toetsen gelijktijdig 30 worden ingedrukt of twee toetsen worden ingedrukt met verdere toetsen ingedrukt voordat de twee zijn vrijgelaten, het systeem de toetsen niet vastleggen in de volgorde waarin zij naar beneden gingen, maar in de volgorde waarin zij zijn vrijgelaten .
Er is een uitvoeringsvoorbeeld beschreven van een nieuw toetsen 35 bord tesamen met een uitvoeringsvorm van de hardware en de software voor het aftasten van toetsenborden ter bepaling van de volgorde waarin de out-putsignalen de indrukkingen en/of het vrijlaten van toetsen zal identificeren. De voorkeursuitvoeringsvormen hebben het voordeel, dat geen afzonderlijke lichtkanalen worden vereist, maar in plaats daarvan een aantal licht- 7920157 1 ( 21384/CV/ts bronnen en lichtdetectors zo zijn opgesteld en elektrisch gegroepeerd, dat afzonderlijke toetsenindrukkingen kunnen worden waargenomen door het blokkeren van licht tussen een bron en een detector. De opstelling maakt het gezamelijk gebruiken van een lichtbron mogelijk door een aantal detects t ors en gelijktijdig het gezamelijk gebruiken van een detector door een aantal lichtbronnen, teneinde het aantal bronnen en detectors, dat wordt vereist voor een bepaald toetsenbord, minimaal te houden. Aangezien het blokkeren van een lichtbaan in plaats van reflectie of transmissie het waarneemsignaal levert, kan een positieve werking worden verkregen in ver-IQ gelijking met inrichtingen van het reflecterende type, waarin de nauwkeurigheid van uitlijnen en de schoonheid van het reflecterende oppervlak kritische parameters voor de praktische werking zijn. Verder voorziet het op een microprocessor gebaseerde aftastsysteem dat hierboven is beschreven automatisch in een schakelhysteresis voor het vermijden van dubbele schake-ling ( equivalent aan kabelstoten) en voor het verkrijgen van een systeem, dat de mogelijkheid heeft om te werken in omgevingen waarin grote trillingen heersen. Aangezien het mechanische gedeelte van het toetsenbord zeer eenvoudig is gehouden en de schakeling niet afhankelijk is van enige mechanische schakelaarsluiting en het sensorbord en het microprocessorbord kunnen 2q zijn gedompeld voor weerstand tegen vocht, kan het toetsenbord geschikt worden gemaakt om te werken zelfs indien bevochtigd, zoals bijvoorbeeld door een per ongeluk morsen van koffie. Ofschoon het voorkeursuitvoerings-voorbeeld schakelhysteresis inbrengt als een resultaat van het tijdantwoord van het foto-elektrische gedeelte van het toetsenbord, kunnen uiteraard an-2^ dere werkwijzen voor het inbrengen van hysteresis, zoals elektrische of mechanische methoden worden opgenomen, indien dit gewenst mocht zijn. Op soortgelijke wijze kunnen de lichtbronnen en de lichtdetectors voor de fote-transistors, foto-geleiders of foto-spanningsinrichtingen worden opgesteld in verschillende patronen en matrixen, ofschoon het algemeen de 2q voorkeur verdient, dat de lichtbronnen en detectors zodanig zijn opgesteld, dat onbeoogde standen van iedere toets bij een enkele aftasting kunnen worden bepaald. Met betrekking hiertoe is een voor de hand liggend alternatief een lichtblokker$ng te verkrijgen indien de toets wordt vrijgegeven en een lichtoverdracht, indien de toets wordt ingedrukt.
- Als een verder alternatief kunnen iedere toetsas, verloopstuk en 3b kap althans half transparant worden uitgevoerd, waarbij het ondereinde 80 van de as ( fig. 10) onder een hoek is opgesteld om althans nagenoeg tegenover de lichtafgevende diodes te zijn gelegen. Zolang als -ten minste het vlak 82 van de as, dat naar de foto-transistors is gekeerd, niet nagenoeg 7920157 -17- 21384/CV/ts transparant is, zal het toetsenbord op de beschreven wijze werken, maar in aanvulling zal iedere toets er verlicht uitzien door de overdracht van de licht afgevende diode-emissie via de kap van de toets (waarbij bij voorkeur door de kap een diffuas licht wordt afgegeven). Ofschoon dan ook 5 licht kan binnentreden in de omsluiting van het toetsenbord, zal dit gericht zijl naar de licht afgevende diodes en niet naar de foto-transistors, zodat het de werking daarvan niet zal beïnvloeden.
Ofschoon hierboven dus een specifiek uitvoeringsvoorbeeld is beschreven en in de figuren is afgebeeld, zal het aan vaklui op dit gebied 10 duidelijk zijn, dat binnen de geest en beschermingsomvang van de uitvinding hierop wijzigingen en/of aanvullingen kunnen worden aangebracht.
-CONCLUSIES- 79201§7 λ

Claims (14)

1. Foto-optisch toetsenbord voorzien van toetsorganen met een eerste aantal afzonderlijke toetsen, die ieder beweegbaar zijn tussen een vrijjela-5 ten stand en een ingedrukte stand en samenwefrkend met middelen voor het veerkrachtig dringen van iedere toets naar zija vrijgelaten stand, van lichtbronnen, waarvan het aantal ikleiner is dan het aantal toetsen, van een aantal lichtsensors, waarvan het aantal kleiner is dan het aantal toetsen, waarbij althans enige van de lichtbronnen zijn opgesteld om verschillende 10 delen van het licht daarvan naar verschillende van de lichtsensors te geleiden, waarbij de laatstgenoemde lichtbronnen en de lichtsensors ten opzichte van bepaalde toetsen zijn opgesteld zodanig dat ieder van de laatstgenoemde toetsen licht tussen een van de lichtbronnen en een lichtsensor, althans nagenoeg 'geheel kan blokkeren, indien in een vrijgelaten of ingedrukte stand, 15 terwijl het licht althans niet zal worden geblokkeerd indien de desbetreffende toets niet in de andere stand is, terwijl de indrukking van een toets kan worden waargenomen door het inschakelen van de desbetreffende lichtbron en het waarnemen van de toestand van de daarmee samenhangende lichtsensor.
2. Toetsenbord volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ieder van de toetsen in aanzienlijke matei licht blokkeert tussen een lichtbron en een lichtsensor, indien de desbetreffende toets wordè ingedrukt.
3. Toetsenbord volgens conclusie 1, of 2, met het kenmerk, dat aftast-middelen zijn aangebracht voor het opeenvolgend inschakelen van de licht-25 bronnen en het waarnemen van de toestand van de lichtsensors, die daarmee samenhangan. i|. Toetsenbord volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat middelen aanwezig zijn om althans enige van de lichtsensors, die niet samenhangen met een van de ingeschakelde lichtbronnen, uit te schakelen.
5. Toetsenbord volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lichtbronnen zijn gegroepeerd in een aantal groepen van lichtbronnen en de aftastmiddelen geschikt zijn voor het opeenvolgend inschakelen van ieder van de groepen lichtbronnen en voor het waarnemen van de toestand van de daarmee samenhangende lichtsensors.
6. Toetsenbord volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lichtsensors zijn gegroepeerd in een aantal groepen lichtsensors en ieder van de groepen van lichtsensors samenhangt met althans één van de lichtbronnen, terwijl de lichtsensors in iedere groep van lichtsensors 4 7920157 0 r -19- 2138H/CV/ts parallel zijn gekoppeld met de lichtsensors in iedere andere groep lichtsensors, waarbij de toestand van de lichtsensors in iedere groep lichtsensors kan worden waargenomen op hetzelfde aantal outputleidingen.
7. Toetsenbord volgens een der voorgaande conclusies, met het ken- 5 merk, dat de lichtbronnen zijn gegroepeerd in een aantal groepen van lichtbronnen en de aftastmiddelen opeenvolgend ieder van de groepen van lichtbronnen kunnen inschakelen en de toestand van de daarmee samenhangende detectors kunnen waarnemen, waarbij het aantal lichtsensors eveneens is gegroepeerd in een aantal groepen van lichtsensors en iedere groep van 10 lichtsensors samenhangt met een van de groepen lichtbronnen, terwijl de lichtsensors in iedere groep van lichtsensors parallel met de lichtsensors in iedere andere groep van lichtsensors zijn gekoppeld, waardoor de toestand van de lichtsensors in iedere groep van lichtsensors kan worden waargenomen op hetzelfde aantal outputleidingen, onafhankelijk van welke grpep van licht-15 bronnen is ingeschakeld.
8. Teetsenbord bolgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat middelen zijn aangebracht om waar te nemen welke van de toetsen is ingedrukt en voor het verkrijgen van een een indicatie daarvoor gevende output.
9. Toetsenbord volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 2®at middelen zijn aangebracht voor het waarnemen van de gelijktijdige ipdruk- king van een aantal van de toetsen en voor hét reageren op het vrijmaken van de toetsen voor het verkrijgen van een output, welke een indicatie geeft van de toetsen in de volgorde van vrijlating daarvan.
10. Toetsenbord volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 25dat de lichtbronnen licht geleiden naar de lichtsensors zonder ospeciaal bepaalde lichtkanalen daartussen.
11. Toetsenbord volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een deel van iedere toets in aanzienlijke mate transparant is waarbij dit transparante deel zodanig is opgesteld, dat het licht ontvangt van de 30lichtbronnen voor het verlichten van het toetsenbord.
12. Toetsenbord volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lichtsensors geleidend zijl in antwoord op daarop invallend licht en ieder zijn gekoppeld in een circuit voor het bevorderen van een elektrische leiding van een eerste elektrische toestand naar een tweede elektrische 35toestand, terwijl het toetsenbord verder is voorzien van middelen voor het laden van de elektrische leidingen tot 'de eerste toestand, voor het opeenvolgend inschakden van de libhtbronnen en voor het waarnamen van de wijziging in de leidingen naar de tweede toestand binnen een bepaalde tijd, waardoor een indrukking vani ieder van de desbetreffende toetsen wordt aangeduid . 7920157 0 Y -20- 21384/CV/ts
13. Toetsenbord volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat middelen zijn aangebracht voor het waarnemen van de wijziging in de leidingen naar de tweede toestand binnen een tweede bepaalde tijd waardoor vrijlating van een van de desbetreffende toetsen^wordt aangeduid, ter- 5 wijl de eerste en tweede vooraf bepaalde tijdsduur ongelijk is, waardoor een hysteresis wordt verkregen tussen de ingedrukte en vrijgemaakte standen.
14. Foto-optisch toetsenbord voorzien van toetsorganen met een aantal afzonderlijke toetsen, die ieder beweegbaar zijn tussen een vrijgelaten stand en een ingedruktetstand en die voorzien zijn van middelen voor het veerkrach- 10 tig dringen van iedere toets naar de vrijgelaten stand, waarvan een aantal lichtbronnen, waarvan het aantal kleiner is dan het aantal toetsen, van een aantal lichtsensors, waarvan het aantal kleiner is dan het aantal toetsen, waarbij althans sommige van de lichtsensors zijn opgesteld voor het ontvangen van licht, dat daarnaar is gericht door verschillende van de licht- 15 bronnen, waarbij de lichtbronnen en de lichtsensors ten opzichte van desbetreffende toetsen zijn opgesteld zodanig, dat ieder van deze toetsen in aanzienlijke mate de doorgang van licht tussen een libhtbron en een lichtsensor kan blokkeren indien de desbetreffende toets hetzij in de ingedrukte of in de vrijgelaten stand is, terwijl het licht niet wordt geblokkeerd, 20mdien de toets dan in de andere stand is, terwijl het indrukken van een toets kan worden waargenomen door het inschakelen van de desbetheffende lichtbron en het waarnemen van de toestand van de daarmee samenhangende lichtsensors.
15. Inrichting reagerend op de stand van een beweegbaar dement voorzien van een lichtsensor, welke elektrisch geleidend is in antwoord op daarop 25 vallend licht, waarbij de lichtsensor in circuit is gekoppeld om een elektrische leiding over te brengen van een eerste elektrische toestand naar een tweede elektrische toestand en van een lichtbron voor het lichten van licht op de lichtsensor op een wijze, dat deze toevoer van licht kan worden onderbroken in een mate afhankelijk van de stand van het beweegbare element, van mid-30 delen voor het opeenvolgend laden van de elektrische leiding tot de eerste toestand, voor het inschakelen van de lichtbron en voor het reageren op de tijd vereist om de elektrische leiding naar de tweede toestand te brengen als een maat van de stand van het beweegbare orgaan. 7920157
NL7920157A 1978-11-16 1979-11-15 Foto-optisch toetsenbord. NL7920157A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US96111178 1978-11-16
US05/961,111 US4311990A (en) 1978-11-16 1978-11-16 Photo-optical keyboards

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL7920157A true NL7920157A (nl) 1980-09-30

Family

ID=25504070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL7920157A NL7920157A (nl) 1978-11-16 1979-11-15 Foto-optisch toetsenbord.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4311990A (nl)
JP (1) JPS55500924A (nl)
FR (1) FR2443173A1 (nl)
GB (1) GB2045491B (nl)
NL (1) NL7920157A (nl)
SE (1) SE8005015L (nl)
WO (1) WO1980001116A1 (nl)

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4417824A (en) * 1982-03-29 1983-11-29 International Business Machines Corporation Optical keyboard with common light transmission members
US4672364A (en) * 1984-06-18 1987-06-09 Carroll Touch Inc Touch input device having power profiling
HU191736B (en) * 1984-12-21 1987-04-28 Peter Ozorai Method and optoelectronic keyboard for generating input signals of electronic apparatuses
FR2579845B1 (fr) * 1985-04-01 1990-12-14 Vissiere Daniel Commutateur statique a commande manuelle
DE3700856A1 (de) * 1987-01-14 1988-07-28 Telefunken Electronic Gmbh Optoelektronische tastatur
US4777375A (en) * 1987-07-29 1988-10-11 Teleco Oilfield Services Inc. Intrinsically safe matrix keypad having opto-couplers associated with each row and column of switches
US4886976A (en) * 1988-12-28 1989-12-12 Pitney Bowes Inc. Driver circuitry for multiple sensors
US5034602A (en) * 1989-07-21 1991-07-23 Texas Instruments Incorporated Optically activated keyboard for digital system having character back lighting
DE4109517A1 (de) * 1991-03-22 1992-09-24 Holger Guenther Dr Frenzel Tastatur
US5341133A (en) * 1991-05-09 1994-08-23 The Rowland Institute For Science, Inc. Keyboard having touch sensor keys for conveying information electronically
US5605406A (en) * 1992-08-24 1997-02-25 Bowen; James H. Computer input devices with light activated switches and light emitter protection
US5577848A (en) * 1992-08-24 1996-11-26 Bowen; James H. Light controlled touch pad for cursor and selection control on a computer display
KR100477126B1 (ko) 1997-12-24 2005-07-18 삼성전자주식회사 광다이얼기능을가진컴퓨터
US6330514B1 (en) * 1999-02-09 2001-12-11 Behavior Tech Computer Corp. Keyboard testing system
US6181847B1 (en) 1999-05-10 2001-01-30 Ametek, Inc. Optical switch
US6497521B1 (en) * 1999-12-17 2002-12-24 Daniel James Lohr No-impact keyboard
FR2826443B1 (fr) * 2001-06-21 2003-10-10 Gilles Cavallucci Procede et dispositif de detection optique de la position d'un objet
US6927384B2 (en) * 2001-08-13 2005-08-09 Nokia Mobile Phones Ltd. Method and device for detecting touch pad unit
US6967834B2 (en) * 2002-03-22 2005-11-22 Yamaha Corporation Electronic apparatus
FR2859277B1 (fr) 2003-09-02 2006-01-27 H2I Technologies Procede et dispositif de detection optique de position par reflexion d'un objet sur une surface quelconque
GB2406944A (en) * 2003-10-09 2005-04-13 Motorola Inc Keyboard switching devices
US8096714B2 (en) 2006-10-31 2012-01-17 Advantage Technology And Innovations, Inc. Stenographic keyboard device providing extended set of keys and method for electronically adjusting key depth sensitivity
US7572078B2 (en) * 2004-03-12 2009-08-11 Advantage Technology & Innovations, Inc. Electronic key depth sensing device and method for interpreting keystroke levels of the device
US20080062015A1 (en) * 2005-07-27 2008-03-13 Bowen James H Telphone keypad with multidirectional keys
US7399954B2 (en) * 2005-08-16 2008-07-15 Avago Technologies Ecbu Ip Pte Ltd System and method for an optical navigation device configured to generate navigation information through an optically transparent layer and to have skating functionality
US20070108780A1 (en) * 2005-11-12 2007-05-17 Charles Udolph Automatic side door protector
US7655901B2 (en) * 2005-11-18 2010-02-02 Research In Motion Limited Light assisted keyboard for mobile communication device
US8129640B2 (en) * 2010-01-25 2012-03-06 Liao hong-ming Illuminating push button switch having a mistake proof design for installing a LED into said switch
US9542016B2 (en) 2012-09-13 2017-01-10 Apple Inc. Optical sensing mechanisms for input devices
US8717202B1 (en) * 2013-03-14 2014-05-06 Aimpad, LLC Force sensitive input devices and methods
US9753436B2 (en) 2013-06-11 2017-09-05 Apple Inc. Rotary input mechanism for an electronic device
CN105556433B (zh) 2013-08-09 2019-01-15 苹果公司 用于电子设备的触觉开关
US10048802B2 (en) 2014-02-12 2018-08-14 Apple Inc. Rejection of false turns of rotary inputs for electronic devices
US9213418B2 (en) * 2014-04-23 2015-12-15 Peigen Jiang Computer input device
US9797752B1 (en) 2014-07-16 2017-10-24 Apple Inc. Optical encoder with axially aligned sensor
US10190891B1 (en) 2014-07-16 2019-01-29 Apple Inc. Optical encoder for detecting rotational and axial movement
US10066970B2 (en) 2014-08-27 2018-09-04 Apple Inc. Dynamic range control for optical encoders
US9797753B1 (en) 2014-08-27 2017-10-24 Apple Inc. Spatial phase estimation for optical encoders
KR20170001187U (ko) 2014-09-02 2017-03-31 애플 인크. 웨어러블 전자 디바이스
WO2016141228A1 (en) 2015-03-05 2016-09-09 Apple Inc. Optical encoder with direction-dependent optical properties
KR102163612B1 (ko) 2015-03-08 2020-10-08 애플 인크. 회전 및 병진 가능한 입력 메커니즘을 갖는 시계
US9952682B2 (en) 2015-04-15 2018-04-24 Apple Inc. Depressible keys with decoupled electrical and mechanical functionality
US10018966B2 (en) 2015-04-24 2018-07-10 Apple Inc. Cover member for an input mechanism of an electronic device
US9891651B2 (en) 2016-02-27 2018-02-13 Apple Inc. Rotatable input mechanism having adjustable output
US10551798B1 (en) 2016-05-17 2020-02-04 Apple Inc. Rotatable crown for an electronic device
US10061399B2 (en) 2016-07-15 2018-08-28 Apple Inc. Capacitive gap sensor ring for an input device
US10019097B2 (en) 2016-07-25 2018-07-10 Apple Inc. Force-detecting input structure
US10664074B2 (en) 2017-06-19 2020-05-26 Apple Inc. Contact-sensitive crown for an electronic watch
US10962935B1 (en) 2017-07-18 2021-03-30 Apple Inc. Tri-axis force sensor
CN108170288A (zh) * 2018-01-22 2018-06-15 广东虹勤通讯技术有限公司 一种笔记本电脑及键盘
US11360440B2 (en) 2018-06-25 2022-06-14 Apple Inc. Crown for an electronic watch
US11561515B2 (en) 2018-08-02 2023-01-24 Apple Inc. Crown for an electronic watch
US11181863B2 (en) 2018-08-24 2021-11-23 Apple Inc. Conductive cap for watch crown
CN211293787U (zh) 2018-08-24 2020-08-18 苹果公司 电子表
US11194298B2 (en) 2018-08-30 2021-12-07 Apple Inc. Crown assembly for an electronic watch
CN209625187U (zh) 2018-08-30 2019-11-12 苹果公司 电子手表和电子设备
US11061482B2 (en) 2019-01-04 2021-07-13 Aimpad, LLC Force sensitive input devices and methods
US11194299B1 (en) 2019-02-12 2021-12-07 Apple Inc. Variable frictional feedback device for a digital crown of an electronic watch
CN111312547B (zh) * 2019-06-18 2023-08-04 光宝电子(广州)有限公司 按键模块、应用其的键盘及电子装置
US11550268B2 (en) 2020-06-02 2023-01-10 Apple Inc. Switch module for electronic crown assembly
US11983035B2 (en) 2020-06-11 2024-05-14 Apple Inc. Electronic device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2088599A5 (nl) * 1970-04-17 1972-01-07 Thomson Csf
US3856127A (en) * 1972-11-24 1974-12-24 U Halfon Photo-optical keyboard
US3946241A (en) * 1973-11-26 1976-03-23 Pyrotector, Incorporated Light detector with pulsed light source and synchronous data gating
US3892915A (en) * 1973-12-10 1975-07-01 Transcripts Inc Stenographic data recording apparatus and method
JPS5283130A (en) * 1975-12-30 1977-07-11 Seiko Epson Corp Optoelectronic keyboard
US4110748A (en) * 1976-04-06 1978-08-29 Burroughs Corporation Keyswitch with hysteresis
JPS5936755B2 (ja) * 1976-07-02 1984-09-05 株式会社河合楽器製作所 キ−アサイナ
US4157539A (en) * 1976-10-14 1979-06-05 The Singer Company Charge rate, capacitive switch system
US4205304A (en) * 1977-09-22 1980-05-27 General Electric Company Two dimensional light beam selection system
US4163883A (en) * 1977-12-30 1979-08-07 Texas Instruments Incorporated Keyboard with illuminated keys

Also Published As

Publication number Publication date
GB2045491A (en) 1980-10-29
GB2045491B (en) 1983-01-26
JPS55500924A (nl) 1980-11-06
WO1980001116A1 (en) 1980-05-29
US4311990A (en) 1982-01-19
FR2443173A1 (fr) 1980-06-27
SE8005015L (sv) 1980-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL7920157A (nl) Foto-optisch toetsenbord.
US9787324B2 (en) Multi-touch sensing light emitting diode display and method for using the same
US4920260A (en) Detector system for optical mouse
EP0078809B1 (en) Electro-optical mouse
US20060114243A1 (en) Switching matrix apparatus for semiconductor characteristic measurement apparatus
JPS589013A (ja) 測距装置
US6787756B2 (en) Semiconductor laser-based area scanner
EP0208690A1 (en) Arrangement for keyboards
JPH0233196A (ja) 押鍵動作検出装置
JP2004247461A (ja) 監視装置及び監視方法
JP2000267810A (ja) 光学式タッチパネル装置
KR970703271A (ko) 피검색물 관리 시스템(management system for retrieved material)
US20110090482A1 (en) Optical position detecting device and method thereof
US20020148943A1 (en) Trainable laser optical sensing systems and methods
JP3527624B2 (ja) 時計装置
KR100195815B1 (ko) 적외선 접촉 입력 디바이스 및 발광기 액티브화 회로
WO1993005365A1 (en) Data transmission
JP2558115B2 (ja) カメラ鏡胴の位置検出装置
JPH1140648A (ja) 多連式センサおよびウエハセンサ
JPH028709A (ja) 測距装置
JP2008076118A (ja) 変位センサ及びセンサシステム
JPH01128119A (ja) 光学式タッチパネルの光源回路
US4420229A (en) Ophthalmic instruments
US20120200534A1 (en) Multi-branch light-based input devices
SU521606A1 (ru) Оптическое запоминающее устройство