NO854479L - Anordning ved tastatur. - Google Patents

Description

TEKNISK OMRÅDE

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning ved tastatur som har et overflateområde med et prisme som er inndelt i manøver-felter. Hvert av disse er tildelt en manøverfunksjon og er innrettet til ved ønsket respektive manøverfunksjon å få anlegg av en overflate, såsom overflaten på en fingertupp. Derved avgis lys som er frembrakt i feltet i forhold til lysstrømmen i prismet ved uberørt overflate, hvilken lysstrøm-forandring formidles til en lysdetekterende mottager og ved hjelp av denne frembringes det et adekvat manøversignal.

TEKNIKKENS STANDPUNKT

For manøvrering av forskjellige apparater og instrumenter anvendes det tastaturer med et flertall manøverfunksjoner. Som eksempel på apparater hvor slike tastaturer anvendes, kan nevnes programstyrte apparater, såsom vaske- og oppvaskmaskiner, ved hvilke det bestemmes et arbeidsprogram ved hjelp av tastaturet ved valg av forskjellige komponenter, arbeidsmaskiner for hvilke det kan velges forskjellige arbeidsprogrammer samt instrumenter for fremstilling av en viss sekvens eller rekkefølge, ved skrive-og regnemaskiner en rekkefølge av tegn og ved det musikkinstru-menter en rekke av toner. Det forutsettes her at tastaturanordningen bygger på elektriske funksjoner.

Om det skal sørges for et stort antall manøverfunksjoner blir utførelsen av et slikt tastatur komplisert med et stort antall bevegelige deler, såsom taster, elektriske bryterele-menter og ledningsgrener. En mulighet til forenkling i det minste i mekanisk henseende er imidlertid oppstått ved til-komsten av såkalte berøringstaster som mangler bevegelige deler og som reagerer på nedtrykning av en finger mot en plate. Dermed utnyttes fingerens ledningsevne eller dens nærvær som

et ledende legeme i en svingekrets. Det er også kjent fra svensk patent nr. 7613597-9 (publiseringsnummer 402 394) å utnytte optiske midler i den nevnte sammenheng. I nevnte patentskrift foreslås utnyttelse av den endring av refleksjonen i et prisme som kan avstedkommes dersom et legeme trykkes med fullstendig anlegg mot en av overflatene på prismet. Gjennom dette fenomen kan man f.eks. ved å trykke fingeren mot prismet og ved hjelp

av et fotofølsomt element få en målbar forandring av det lys som forlater prismet når dette utsettes for en lysstrøm.

DET TEKNISKE PROBLEM

Ved de nevnte og andre prinsipper for dannelse av såkalte berøringstaster kan et tastatur med flere manøverfunksjoner oppbygges som en eneste plate på hvilken de forskjellige manøver-funksjoner er markert som flater som skal berøres med fingertuppen. Til tross for at et tastatur på denne måte kan oppbygges av en eneste plate, kreves det allikevel for hver manøverfunksjon særskilte avfølingsorganer som selektivt reagerer på den manøver-impuls som formidles til det spesielle område som tilhører vedkommende avfølingsorgan. Selv om man lykkes i å eliminere mekaniske elementer såsom taster og elektriske brytere, har man således fremdeles tilbake et stort antall elementer og hovedsakelig svarende til et multiplum av antallet av manøverfunksjoner. Selv ledningsføringen blir komplisert og i hovedsaken like komplisert som ved eldre mekaniske systemer.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å avstedkomme en anordning ved tastatur foret flertall manøverfunksjoner, slik at det kan oppnås en betydelig reduksjon i antallet av nødven-dige elementer.

En spesiell oppgave med denne oppfinnelsen er å oppnå

det nevnte formål ved en anordning som utnytter det nevnte optoelektroniske prinsipp for å avstedkomme manøverfunksjonen.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å muliggjøre eliminasjon av innvirkningen av visse forstyrrelseskilder, såsom periodiske signaler fra omgivelsene.

LØSNINGEN

Formålet ved oppfinnelsen blir oppnådd ved hjelp av en anordning som erkarakterisert vedat en styreanordning er innrettet til ved hjelp av sendeelementer å frembringe for hvert felt et spesifikt signal som er detekterbart fra lysstrømsig-nalene fra øvrige felt, at det som mottagerelement er anordnet fortrinnsvis et eneste element eller et fåtall elementer hvis antall er mindre enn antallet av feltet, og at en signalbehandlingsanordning er innrettet til å utvelge det fra mottager elementet mottatte signal i henhold til senderelementets spesifikke signalkarakter og i henhold til denne utvelgning å avsende et manøversignal adekvat for de respektive felter, idet tastaturet på i og for seg kjent måte arbeider i henhold til det optoelektroniske prinsipp.

FIGURFORTEGNELSE

For å eksemplifisere oppfinnelsen beskrives i det følgende seks utførelsesformer av denne, idet også visse varianter angis. Det gis også en henvisning til berørt tidligere kjent teknikk. For tydelighets skyld henviser beskrivelsen til et antall teg-ninger, hvor fig. 1 som eksempel viser det innledningsvis nevnte optoelektroniske system, fig. 2 viser et ytre riss av et tastatur i henhold til en første utførelsesform av oppfinnelsen, fig. 3 viser et indre riss av tastaturet på fig. 2 idet dette riss samtidig utgjør et koblingsskjerna, fig. 4 viser den annen ut-førelsesform, fig. 5 viser den tredje utførelsesform, fig. 6 viser et ytre riss av en del av et tastatur ifølge den fjerde utførelsesform, fig. 7 viser et snitt etter linjen VII-VII på fig. 6, fig. 8 viser den femte utførelsesform i snitt, fig. 9 viser den sjette utførelsesform i perspektivriss, figurene 10 til 12 viser i frontriss den samme utførelsesform i tre forskjellige brukstilstander og figurene 13 og 14 viser tids-diagrammer over anordningens funksjon i to forskjellige varianter .

FORETRUKNE UTFØRELSESFORMER

Som eksempel på den teknikk ved hvilken oppfinnelsen tillempes, vises på fig. 1 en optoelektronisk tastaturan-ordning av den forut nevnte type. Denne beskrives i svensk patentskrift 7613597-9, som tilsvares av U.S.-patent 4 254 333 og britisk patent 1 600 556. Grunnanordningen er flerfoldig for å danne et tastatur. Yttersiden dannes av den ytre overflate 1 av en glassplate 2. Glassplatens annen overflate 3 er forsynt med et lystett belegg 4 med et antall vinduer enn hvilke det er anbrakt glassprismer 5 i optisk kontakt med glassplaten.

På fig. 1 vises tre glassprismer 5 og hvert enkelt av disse utsettes for en lysstråle 6 fra et lysemitterende element 7, såsom en lysdiode som får strøm fra en strømforsyningsanordning 8. Inntil hvert prisme er det anordnet et fotofølsomt element 9, såsom en fotodiode som er koblet til en signalbehandlingsanordning 10. Så lenge den del av glassflaten 1 som ligger midt fremfor de respektive prismer 5, ikke berøres, skjer det i hovedsaken en total refleksjon i det regulært blokkformede prisme, med hensyn til dettes kanter, og det fotofølsomme element 9

som er anordnet ved kanten blir ikke nådd av strålingen fra det lysemitterende element 7. Blir det derimot anlagt en overflate, her vist som tilhørende en fingertupp 11 med fullstendig kontakt mot glassplatens 2 overflate 1, oppheves refleksjonen i det minste delvis og en viss lysmengde forlater prismet og treffer det fotofølsomme element 9. Forskjellen i lysmengde som treffer det fotofølsomme element anvendes til å avstedkomme et signal fra signalbehandlingsanordningen 10, som brukes som manøverimpuls for den manøverfunksjon som er tildelt det tilsvarende berøringssted på glassflaten 1. For nærmere beskrivelse av prinsippet i dettes forskjellige anvendelsesformer og utstyr for å utnytte dette, henvises det imidlertid til de nevnte pa-tentskrifter .

Som det fremgår av fig. 1 kreves det ved den her beskrevne kjente anordning for hver manøverfunksjon et fullstendig system bestående av et lysemitterende element, et prisme og et lys-følsomt element. Strømforsyningsanordningen kan derimot være felles for samtlige lysemitterende elementer, og det samme gjelder signalbehandlingsanordningen, spesielt dersom man utnytter moderne halvlederteknikk og f.eks. anvender en mikroprosessor for formålet. Det nevnte forhold at visse vitale elementer i antall må tilsvare antallet av manøverfunksjoner, mens andre elementer kan være felles, gjelder i hovedsaken også for tastaturanordninger ifølge andre fysikalske prinsipper, som kan utnyttes ved foreliggende oppfinnelse som beskrives i det følgende. Den følgende beskrivelse av oppfinnelsens tillempning, som fremgår tydelig av tegningenes figurer 2 - 11, er allikevel knyttet til det her beskrevne optoelektroniske prinsippet.

Etter den beskrivelse som er gitt av den optoelektroniske anordning, beskrives nå oppfinnelsens tillempning ved en slik anordning. På fig. 1 vises således et riss av et tastatur 15 bestående av en glassplate 16 med et antall markeringsflater 17 som bærer indikasjoner 18 med symboler A - J for markering av visse manøverfunksjoner. Det fremgår også av fig. 2 at det er anordnet et lysfølsomt element 19, f.eks. en fotodiode, og en signalbehandlingsanordning, f.eks. en mikroprosessor med tilhørende strømforsyningsanordning, f.eks. et batteri, som tilsammen danner en enhet 20. Mellom elementet 19 og kanten av glassplaten 16 finnes det en luftspalt som i hovedsaken eliminerer innvirkningen fra andre lyskilder enn elementet 21. Ved at det lysfølsomme element 19 i høy grad diskrimineres fra andre lyskilder enn de som skal påvirke elementet, således be-lysningselementet 21, blir forstyrrelsesnivået lavt. Dermed kan også signalnivået holdes lavt og det opptrer ingen vanskeligheter med å skille ut den lysavbøyning som i henhold til det foregående utnyttes ved oppfinnelsen. Skulle det råde meget besværlige ytre lysforhold, kan det skje en ytterligere dis-kriminering med en spesiell signalbehandlingsteknikk som skal beskrives senere. På figurene er det også vist visse elektriske ledninger.

Under glassplaten 16 er det anordnet ytterligere elementer og disse er vist på fig. 3. De utgjøres av et antall lysemitterende elementer 21, f.eks. lysdioder. Deres antall tilsvarer antall felter 17 og de ligger under hvert sitt felt. Av fig. 3 fremgår det også at det er anordnet et lysfølsomt element 19 og en elektronisk enhet 20 som her er vist i form av en mikroprosessor 22 og et strømforsyningsbatteri 23.

Da fig. 3 også utgjør et koblingsskjerna, fremgår det av dette at lysdioden 21 er separat tilknyttet mikroprosessoren 22 og at også det lysfølsomme element 19 er koblet til denne. Det er også vist et antall ledninger 24 som er innrettet til å avgi signalimpulser til de organer som skal manøvreres fra tastaturet. Tastaturet kan f.eks. være anbrakt på en vaskemaskin idet de forskjellige manøverfelter representerer forskjellige vaske-programmer. Signalledningene 24 forløper i et slikt tilfelle til maskinens programverk for innstilling av dette til å utføre det valgte program.

For anordningens forskjellige detaljer gjelder det at

de skal være slik utført at den nevnte optoelektroniske funksjon kan oppnås. Således skal de lysemitterende elementer 21 være innrettet til å sende sin stråling inn i glassplaten 16 fra dennes bakside, som er motstående til den side som markeringsfeltene 17 påvirkes på ved nedtrykning av en finger.

Det lysfølsomme element 19 er derimot anbrakt ved kanten av glassplaten med en luftspalt for mottagning av den stråling som ved berøring av respektive markeringsfelter 17, total-reflekteres i platen. Selv om et lysfølsomt element er anordnet i en foretrukket utførelsesform, kan det være hensiktsmessig å anordne flere lysfølsomme elementer, spesielt ved store tastaturer. Platen er med andre ord ikke forsynt med noen særskilte prismer, men virker i sin helhet som et prisme med et antall funksjoner, nemlig å avstedkomme total refleksjon i glassplaten, så snart et av markeringsfeltene 17 berøres. Glassplaten 2 er hensiktsmessig forsynt med et ikke lysgjennomslippende belegg på områder hvor man ønsker å unngå sekundærstråling inn i platen fra ytre lyskilder.

På fig. 2 vises hvordan feltene 17 er tydelig adskilt fra hverandre og anordnet i rader, idet ti felter er vist. Dette er hensiktsmessig når man skal velge AV/PÅ-stilling for et antall funksjoner. I andre tilfeller av manøvrering kan en annen dis-ponering være hensiktsmessig. På fig. 4 er det således vist et arrangement som er innrettet til å erstatte et såkalt styrestykke (joy-stick). Med en slik velges vanligvis forskjellige grader av to funksjoner, f.eks. høydestilling og sidestilling eller hastighet og retning. Ved en på fig. 4 viste anordning har en glassplate 26 innenfor et markert område 27 et meget stort antall berøringsfelter anordnet i horisontale og vertikale rader, idet berøringsfeltene på platens underside hvert tilsvares av et lysemitterende element 28. Med en pil 29 antydes at en bevegelse i vertikal retning gir en hastighetsøkning fra 0, og med en pil 30 antydes det at ved bevegelse i sideretningene fremkommer en retningsendring fra rett frem til venstre-henholdsvis høyresving. Avhengig av kontaktelementets, f.eks. fingertuppens plassering i feltet 27 kan et kjøretøy således styres med hensyn til hastighet og kjøreretning ved forflytning i forskjellige retninger i feltet.

På fig. 5 er det vist en anordning som egner seg til

å avstedkomme en retningsforandring. På en glassplate 31 er det her markert et sirkelformet område 32 under hvilket det i ringform er anordnet et antall lysemitterende element 33.

En pil 34 antyder at dersom et kontaktelement, f.eks. en fingertupp, føres innenfor det ringformede felt 32 med urviserret-ningen, så fremkommer det en endring av en funksjon. Hensiktsmessig anvendes denne anordning for innstilling av en anordning i forskjellige dreiestillinger. Som eksempel kan det nevnes anvendelse i en antennestyring.

Selv om noe av strålingen fra de lysemitterende elementer i hovedsaken ikke kan nå ut gjennom kantene av glassplaten, unntatt ved anlegg av en flate mot glassplaten, vil lyset gjennom platen nå frem til dennes ytre overflate hvor anleggs- eller kontaktfeltene er beliggende. Man ser med andre ord de lysemitterende elementer fra platens fremside. De kan derfor anvendes for markering av hvor anleggsfeltene ligger og dessuten for signalering av inntatte manøverposisjoner, ventestillinger o.l.

Ved de hittil beskrevne utførelsesformer har det ikke forekommet noen mekaniske, elementer i form av taster. Manøv-reringen skjer således utelukkende ved at man trykker et eller annet element, fortrinnsvis fingertuppen, mot tilsvarende felt på glassplaten. Om det ønskes, kan det anvendes et annet element og dette er nødvendig dersom manøvreringen skal kunne skje med en behandsket hånd. Elementet må i så fall gi totalkontakt mot glassplatens overflate, hvilket kan avstedkommes f.eks. med myk gummi.

Det finnes også tilfeller hvor man av fysiologiske grunner trenger følelsen av en direkte inntrykning av et eller annet element, og ikke utelukkende en berøring. Dette er f.eks. tilfelle ved regnemaskiner hvor det er meget viktig at man regis-trerer korrekt siffer. Man ønsker derfor å overvinne en viss trykkmotstand, slik at man ikke utilsiktet avstedkommer regis-trering ved en lett berøring av en flate. Når det gjelder skrivemaskiner og klavérinstrumenter gjelder i hovedsaken det samme forhold og vanligvis har de som skal anvende slike instrumenter en langvarigøvelse fra slike med nedtrykkbare tangenter e.l. Det kan derfor være ønskelig at anordningen ifølge oppfinnelsen forsynes med tangenter eller taster. Til tross for dette byr oppfinnelsen på en betydelig mulighet til enkel utførelse i forhold til de kjente tangent- eller tastaturanordninger. Likeledes er det mulig å utføre anordningen helt lukket, idet glassplaten kan føyes tett inn i en kapsling slik at ømtålelige funksjoner beskyttes fra ytre påvirkning. En utførelse som gir de nevnte fordeler er vist på figurene 6 og 7.

På fig. 6 er det vist en del av et tastatur 36 som utgjør tastaturet til en skrivemaskin. På fig. 6 er det vist et antall taster 37 som er innfattet i åpninger 38 i en hård plate 39. Som det fremgår av fig. 7 utgjør tastene 37 fremspring på en plate 40 som er utført av gummielastisk materiale, og som er optisk lys ved den anvendte stråling. Denne plate fastholdes av den nevnte plate 39 og en underliggende plate 41 som også er forsynt med åpninger 42, gjennom hvilke det strekker seg fremspring som er anordnet motstående til tastene 37.

Motstående til disse fremspring er det anordnet en glassplate 44 med en øvre overflate 45 og en nedre overflate 46.

Når tastene 37 ikke påvirkes har fremspringenes 43 ytre flate

47 en avstand fra overflaten 45 på glassplaten 44. Dersom en tast trykkes ned vil flaten 47 bli trykket mot glassplatens overflate 45 ved at materialet i platen 40 fjærer. Som vist kan dette lettes ved at tastene 37 henholdsvis fremspringene 43 slutter seg til platen forøvrig via innskjæringer. Ettersom materialet i platen 40 med fremspringene 43 er et gummielastisk materiale, fremkommer det nevnte totale anlegg mot flaten 45

på glassplaten 44.

Glassplaten 44 er på sin side innsatt i et hus 48 i hvilket det er anordnet et antall lysemitterende elementer, såsom lysdioder 49, som befinner seg i motsatt stilling i forhold til fremspringene 43. Ved kanten av glassplaten er det anordnet et lysfølsomt element 50. Også i denne utførelse finnes det anordninger for strømforsyning og signalbehandling.

På fig. 8 er det vist en ytterligere forenklet form av et tastatur med nedtrykkbare taster. Tastaturanordningen ifølge fig. 8 har som kapsling en boks 60 (bare vist med sitt kantparti), som er innrettet til å omstøte den elektroniske apparatur. En utstikkende kant 61 på boksen 60 omsluttes av et lokk 62 av gummielastisk materiale, hvis hoveddel 63 danner fremsiden av anordningen. Hoveddelen 63 er forsynt med opphøyde partier 64 som danner "tastene". Ved hjelp av kanten 65 av lokket 62, som fastholdes til boksen 60, fastholdes også en glassplate 66 og en hård plate 67 med hull 68. Glassplaten 66 inngår på foran beskrevet måte i den optoelektroniske anordning. Den hårde plate holder lokket 62 i avstand fra glassplaten. De opphøyde partier 64 kan imidlertid trykkes ned gjennom hullene 68 som hvert er plassert midt fremfor en opphøyning 64. Opphøyningene rekker da frem til glassplatens overflate og avstedkommer den beskrevne funksjon.

For de her beskrevne utførelsesformer er det angitt at det i de respektive manøverfelter frembrakte lys blir avsted-kommet ved hjelp av en i hvert felt anordnet lyskilde, hensiktsmessig en lysdiod. Det er imidlertid som alternativ mulig å anvende en vandrende lysstråle fra en eller flere lyskilder. Denne lyskilde skal da sveipe over prismet så hurtig at øyet med sin treghet oppfatter feltene som samtidig belyst. Ettersom strålen befinner seg innenfor hvert felt i et bestemt tidsavsnitt av sin sveipesyklus, blir det mulig å utvelge lyssignalene fra feltene som fremkommer når de berøres for manøvrering.

Fig. 9 viser en utførelsesform som bygger på dette prinsipp. Her anvendes det et katodestrålerør 70 med en elektron-kanon 71. Motsatt av elektronkanonen er det anordnet et prisme,</>ri form av en glassplate 72. Denne glassplate er innrettet til å belyses av katodestrålen enten ved at den utgjør billedskjermen i røret 70 eller ved at glassplaten er anbrakt foran billed-sk jermen. Ved kanten av glassplaten og i en smal luftspaltsav-stand fra denne er det anordnet en lysdetektor 73 slik som beskrevet foran, se fig. 2 med tilhørende beskrivelse. Glassplaten 72 utgjør anordningens manøverbord og dens manøverfelt dannes av lysfelter 74 frembrakt ved hjelp av elektronstrålen.

Anordningen er forbundet med en styreanordning som avstedkommer en sveipebevegelse av elektronstrålen, under hvilken denne tennes og slukkes på slik måte at forskjellige bilder kan bygges opp. En slik anordning til å danne bilder er imidlertid tidligere velkjent fra oscilloskoper og fjernsynsteknikken, og en vanlig videoskjerm kan anvendes. Dessuten finnes det en styreanordning som detekterer fra hvilket felt et signal mottatt av lysdetektoren 73 skriver seg.

Denne mulighet til oppbygning av lysbilder på glassplaten 72 utnyttes for å danne manøverfeltene 74. Ved hensiktsmessig påvirkning av styreanordningen kan derved forskjellige kon-figurasjoner bygges opp, slik at man får et foranderlig manøver-bord.

Hvordan dette kan utnyttes er vist på figurene 10 - 12. Således kan man tenke seg at man har en datorterminal som til-later bestilling av billetter. Terminalen er forsynt med et man-øverbord av den nettopp beskrevne art. Dersom man har indikert at man ønsker å bestille billetter kan et manøverbilde ifølge fig. 10 frembringes, hvor det indikeres forskjellige typer av billetter. Her forutsettes det at "T" indikerer teaterbilletter. Om vedkommende felt som er merket "T", således feltet 75 på fig. 10, berøres, vil dette avstedkomme en omstilling av styreanordningen slik at elektronstrålen istedet bygger opp konfigura-sjonen ifølge fig. 11. Her angis det etter valg av at man ønsket å bestille teaterbilletter, et utvalg av indikasjoner for forskjellige teatre. Forutsettes det at man nå velger teateret "D" ved berøring av feltet 76 på fig. 11, så fremkommer det en ny skifting av bilde til det som eksempelvis er illustrert på fig. 12, nemlig en presentasjon av sitteplassarrangementet på teater "D". I denne angis det ved informasjonsoverføring til terminalen hvilke plasser som allerede er opptatt. Hver plass som ikke på denne måte er markert, danner et lysfelt som kan berøres og derved gi et valgbart signal via lysdetektoren 73, og dette viderebefordres til hoveddatoren for tilsvarende bestillings-markering i vedkommende teater. Dette utgjør bare et eksempel på hvordan et foranderlig manøverbord kan anvendes.

Denne utførelsesform er beskrevet med et katodestrålerør, hvilket er en vanlig forekommende form for anordning til oppbygning av lysbilder. Imidlertid kan ideen om å benytte det optoelektroniske fenomen som er grunnleggende for oppfinnelsen, og det karakteristiske ved oppfinnelsen med deteksjon av adskilte signaler avbøyet fra et og samme prisme, utnyttes også sammen med andre billedoppbyggende anordninger. Således kan man tenke seg utnyttelse sammen med billedskjermer som anvender LC-teknikk eller billedskjermer som anvender et stort antall lyskilder, f.eks. av typen lystavler. Også en enkel projeksjonsanordning som forflytter en lysstråle fra manøverfelt til manøverfelt i en viss takt kan utnyttes. Presentasjoner i såvel farge som i sort/hvitt kan benyttes.

I samtlige beskrevne tilfeller blir den ønskede manøver-funksjon tilveiebrakt ved detektering av den stilling på glassplaten som inntas av anleggselementet, såsom fingertuppen eller tasteplatens fremspring (fig. 8-9). Dette avstedkommes ved hjelp av det lys som avbøyes ved berøringen, slik at mottageren, f.eks. det lysfølsomme elementet, påvirkes. Imidlertid er mottageren ikke istand til å detektere fra hvilket felt lyset er avbøyet til mottageren. Bare avstanden mellom de respektive lysfelter og mottageren kan ikke anvendes for å gi sikkert adskillbare signaler. Oppfinnelsen innebærer at de ulike lysfelter skilles fra hverandre for detektering av hvilket av dem som er anvendt og på følgende måte. Her beskrives først funksjonen av utførel-sesformene på fig. 1-8.

Den nevnte signalbehandlingsanordning som hensiktsmessig er en mikroprosessor, er innrettet til å utsende et særskilt aktiveringssignal til hvert enkelt av de lysemitterende elementer. Det fremgår også av fig. 3 hvordan hvert enkelt av disse er forbundet gjennom én særskilt ledning til signalbehandlingsanordningen 20. Dessuten er anordningen innrettet til å utvelge de forskjellige signaler som blir oppnådd fra det lysmottagende element, og som tilsvarer det signal som vedkommende lysemitterende element har sendt ut når dettes lys er overført til det lysmottagende element. I overensstemmelse med denne utvelgning av signalene kan det bestemmes ved hvilket lysemitterende element nedtrykning har skjedd og signalbehandlingsanordningen utsender i samsvar med dette det forutbestemte adekvate manøver-signal .

Det kan anvendes forskjellige metoder til å danne fra hverandre adskilte signaler. På fig. 13 vises i diagramform en tidsforskyvning mellom signalene. Hver enkelt av kurvene A-F angir signalbehandlingen for de forskjellige felter A-F som er vist på fig. 2. Feltene kan sies å representere kontaktveier. På fig. 13 angir så de heltrukne linjer lyssignaler fra de lysemitterende elementer og de strekede linjer perioder under hvilke de enkelte kontaktveier er åpne for påvirkning fra det lysmottagende element. Således utsendes det fra det lysemitterende element som tilsvarer felt A et blink ved 52 i kurve A på fig. 13. Under forløpet av blinket 52 er signalbehandlingsanordningen mottagelig for påvirkning av en spesiell kontaktvei av et signal fra det lysmottagende element under en tidsperiode 53. Den nevnte kontaktvei er anordnet slik at en aktivering ved hjelp av en lyspuls under perioden 53 avstedkommer et signal i den manøverledning som tilsvarer manøver-funksjonen A. På samme måte får det lysemitterende element ved et kontaktfelt B en lyspuls under tidsperioden 54 og innenfor samme tidsperiode eller noe lengre tidsperiode er den tilsvarende kontaktvei mottagelig for en impuls fra det lysmottagende element, se tidsperioden 55. Skulle derimot som vist i kurven C det tilsvarende felt ikke være dekket kommer det ingen lyspuls under aktiveringsperioden for den kontaktvei som tilsvarer feltet C og noe manøversignal vil ikke opptre. Når samtlige lysemitterende elementer er gjennomløpt påbegynnes en ny sekvens, som vist til høyre på fig. 13. Fig. 13 illustrerer således nærmest det tilfelle at samtlige felter unntatt feltet C er dekket. Fre-kvenslengden må være kort at den er kortere enn den korteste be-røringstid som kan komme på tale for manøvrering.

På fig. 14 er det vist hvordan lyspulsen kan være oppdelt i flere delpulser 56 av hvilke et antall befinner seg innenfor aktiveringsområdet 57 for vedkommende kontaktvei. Signalbehandlingsanordningen er da innrettet til å aktiveres bare av et signal med en viss frekvens. Signaler av en annen frekvens frem-bringer således ikke noe manøversignal selv om de inntreffer under respektive mottagningsperioder. Ved å velge en frekvens som ligger utenfor sekvensen for lys i omgivelsene, kan man oppnå en høy grad av beskyttelse mot feilmanøvrering på grunn av innfalne lys utenfra. I og for seg er en anordning etter det beskrevne optoelektroniske prinsipp forholdsvis ufølsom for lys fra omgivelsene, men under spesielle omstendigheter kan det oppstå risiko for forstyrrelse av anordningens funksjon. Vanligvis er imidlertid lys i omgivelsene enten jevnt, idet dagslyset ikke varierer i henhold til noen bestemt frekvens, eller ved elektrisk lys blinkende i takt med en nettfrekvens. Ved å velge en frekvens som ligger i avstand fra nettfrekvensen kan man utskille det lys som avgis av de emitterende elementer fra såvel dagslyset som fra det elektriske lys.

Som alternativ til tidsforskyvning av lyspulsene kan de enkelte lysemitterende elementer bringes til å avgi lys av en for hvert element spesifikk frekvens. Den signalbehandlede anordning skal da være utstyrt for å avsende manøversignalene i overensstemmelse med den frekvens som er mottatt og som indikerer at tilsvarende felt er berørt. Innenfor rammen av oppfinnelsen ligger også anvendelse av andre typer av kodning av signalene en anvendelse av forskjellige frekvenser. Funksjonen av anordningen ifølge fig.2 og 3 er således den at dersom et av feltene A-F berøres, vil lyspulsen fra det tilsvarende lysemitterende element bli sendt videre til det lysfølsomme element. Signalbehandlingsanordningen er under den periode lyspulsen utsendes, følsom for påvirkning av en spesiell "port"

som er innrettet til å slippe frem et manøversignal til de manøverorgan som tilsvarer vedkommende felt, når en lyspuls blir mottatt av det lysfølsomme element. Påvirkes derimot ikke feltet vil lyspulsen aldri komme til å treffe det lysfølsomme element og noe tilsvarende manøversignal blir ikke sluppet frem.

Hvis, som tidligere nevnt, de lysemitterende elementer anvendes for markering av visse funksjoner, f.eks. at en bestemt posisjon er inntatt, kan man la vedkommende lysemitterende element lyse under lengre perioder mellom de identifiserende lyspulser. Ved tilstrekkelig rask signalrekkefølge kan dette av øyet opp-fattes som en vedvarende belysning som kan iakttas fra tasta-turets fremside. Det er også mulig å anordne særskilte lys emitterende elementer under platen for markering av visse funksjoner. Om disse da avviker fra et felles kodesystem vil de ikke komme til å ha noen innvirkning på manøverfunksjonen. Dette gjelder f.eks. hvis de lyser med fast belysning mens "manøver-senderne" blinker i en viss frekvens, se fig. 13 med tilhørende beskrivelse.

Anordningen ifølge fig. 6, 7 og 8 arbeider på tilsvarende måte, bare med den forskjell at istedenfor styring av lyset med fingertuppen skjer styring ved anlegg av tasteplatens 40 fremspring 43 mot glassplaten.

Ved styrestikkeplaten ifølge fig. 4 må en mer komplisert tolkning av signalene tillempes. Således vil berøring på en viss linje i høyderetningen avstedkomme en viss grad av denne ene funksjon, f.eks. hastigheten av et kjøretøy, mens berørings-flatens plassering i sideretningen påvirker graden av en annen funksjon, f.eks. styrehjulenes vinkelstilling i et kjøretøy.

Ved utførelsesformen ifølge fig. 5 sammenlignes stillingen av det berørte felt med stillingen av en del som skal manøvreres, f.eks. dreiestillingen av en antenne. Innstillingen skjer deretter inntil sistnevnte stilling stemmer overens med den førstnevnte.

Som det har fremgått blir det ved anordningen ifølge de nå behandlede utførelsesformer for hver manøverfunksjon anvendt et senderelement, men for hele anordningen bare et mottagende element, eller i unntakstilfeller f.eks. ved store tastaturer, et fåtall mottagende elementer. Forenklingen og dermed kostnads-reduksjonen blir betydelig og øker med økende antall funksjoner. Ved det optoelektroniske system er minskningen av antall mottagende elementer, såsom fototransistorer e.l., av stor betydning idet slike elementer som komponenter betinger høyere kost-nader enn senderelementer, nemlig lysdiodene. Reduksjonen av antall lysfølsomme elementer skjer på bekostning av at et mer komplisert signalbehandlingssystem må innføres. Imidlertid kan de funksjoner som kreves, oppnås med en meget lav komponentpris ved hjelp av moderne mikroprosessorer. Kostnadenøker ikke pro-porsjonalt med antall funksjoner, mens derimot kostnadene for de lysfølsomme elementer står i direkte forhold til antall elementer. Ved et stort antall manøverfunksjoner blir derfor kostnadsøkningen ved den mer kompliserte signalbehandling prak-tisk talt neglisjerbar, mens innsparingen som følge av det minskede antall lysfølsomme elementer, er av stor betydning fra såvel et kostnads som et plass-synspunkt. Som følge av oppfinnelsen blir det mulig å anvende meget kompliserte manøvertablåer selv i konsumentprodukter hvor kostnaden har stor betydning. Dessuten kan de spesielle fordeler ved det optoelektroniske system, nemlig sikker funksjon og stor ufølsomhet mot innvirkning fra miljøet, utnyttes også ved kompliserte tastaturer med et stort antall manøverfunksjoner.

For ytterligere å øke mulighetene til å kunne skjelne mellom et stort antall felter og derved forkorte søketiden, kan såkalt binær søkning anvendes. Denne innebærer at man søker over større felter, som etter hver søkning reduseres inntil det ak-tuelle manøverfelt er fastslått ved utelukning. En slik søkning minsker søkeoperasjonene innenfor søkesyklusen og forkorter dermed søketiden. Den mer kompliserte signalbehandlingen som kreves byr ikke på noen vanskeligheter dersom man benytter mikroprosessorer .

Som eksempel på denne type søkning kan det henvises til

en anordning ifølge fig. 2. Her finnes det ti søkefelter A - J. Søkningen kan da foregå slik at først avsøkes de første fire felter som en eneste enhet. Er der ingen av feltene aktivert, avsøkes de neste tre felter som en enhet. Dersom et av feltene er aktivert søkes to av disse felter som en enhet. Hvis et av disse felter er aktivert kreves det ytterligere en søkning av et felt. Dersom dette er aktivert er det felt som er blitt på-virket bestemt, og er dette ikke aktivert er det det andre av de to avsøkte felter som er aktivert eller nedtrykket. Skulle derimot ved avsøkningen et av de første fire felter være aktivert, avsøkes to av disse felter. Er ingen av disse aktiver, avsøkes et av de to gjenværende felter og hvilket av disse som er aktivert bestemmes på samme måte som angitt ovenfor. På denne måte kan det blant ti felter alltid konstateres hvilket felt som er aktivert, ved hjelp av en søkesyklus som omfatter tre eller i ugunstigste tilfeller fire avsøkninger. En avsøkning av hvert felt for seg innebærer derimot ti avsøkninger.

I den foregående funksjonsbeskrivelse er det under henvisning til fig. 13 og 14 angitt hvordan en utvelgning av de forskjellige felter avstedkommes ved en tidsoppdeling av feltenes respektive belysning. En slik tidsoppdeling ligger inne-bygget i et system med en sveipende, billedoppbyggende stråle, slik som angitt i forbindelse med fig. 9-12. Denne for hånden værende effekt kan således anvendes for detektering av hvilket felt som påvirkes ved en manøvrering.

Ved anvendelse av den sveipeteknikk som benyttes til å bygge opp et fjernsynsbilde, vil hvert lysfelt 74 (fig. 9) bli bygget opp av et flertall linjer som hver utgjør en delstrekning av en linje over billedskjermens hele bredde. Dette innebærer at for hvert lysfelt blir det ved aktivering som har en varig-het som strekker seg over flere komplette billedfeltoppbygninger

(et komplett bilde frembringes vanligvis på 1/25 - 1/30 sekund)

vil et flertall meget korte lyspulser bli avbøyet til lysdetektoren 73. Hver enkelt av disse lyspulser har sitt spesielle tidsavsnitt innenfor hele sveipesyklusen. Ved hensiktsmessig signalbehandling av de signaler som fremkommer fra lysdetektoren i overensstemmelse med de adekvate tidsavsnitt, som frembringes ved styringen av sveipestrålen, kan ethvert tenkelig manøver-felt oppbygget som et lysfelt, detekteres.

Den ovenfor beskrevne binære avsøkningsmetode kan også anvendes ved billedskjermer ved hensiktsmessig programmering av prosessutstyret. Ved et katodestrålerør sveiper imidlertid strålen med stor hastighet over skjermen, hvilket innebærer at binær søkning ikke faller like bekvemt og tillempet.

Som det har fremgått av det foregående representerer ut-trykket "manøverfelt" ikke utelukkende permanent markerte, syn-lige felter på manøverbordet, men også mekanisk manøvrerbare felter, såsom taster og dessuten felter som bare består av be-lyste deloverflater av manøverbordet uten noen permanent ma-teriall markering.

Claims (12)

1. Anordning ved tastatur som oppviser et overflateområde (1) av et prisme (16) som er inndelt i manøverfelter (17) som hvert er tildelt en manøverfunksjon og som er innrettet til ved ønsket respektive manøverfunksjon å få anlegg av en overflate såsom overflaten på en fingertupp, hvorved det avbøyes eller avledes lys som frembringes i feltet, i forhold tillysstrømmen i prismet ved uberørt overflate, hvilken lysstrømforandring formidles til en lysdetekterende mottager (19) ved hjelp av hvilken det frembringes et adekvat manø versignal, karakterisert ved at en styreanordning (20) er innrettet til ved hjelp av et senderelement (21) å frembringe et spesifikt signal for hvert felt (17), hvilket signal er detekterbart fra lysstrømsignalene fra de øvrige felter, at det som mottagerelement (19) er anordnet fortrinnsvis et eneste element eller et fåtall elementer hvis antall er lavere enn antallet av feltet (17) , og at en signalbehandlingsanordning (20) er innrettet til å utvelge de fra mottagerelementet mottatte signaler i overensstemmelse med senderelementenes spesifikke signalkarakter og til i henhold til denne utvelgning å avsende et adekvat manøversignal til respektive felter, idet tastaturet på i og for seg kjent måte arbeider i henhold til de optoelektroniske prinsipper.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at mottagerelementet (19) er anordnet i avstand fra prismet (16), fortrinnsvis på slik måte at det dannes en luftspalt mellom prismets overflate og mottagerelementet, hvorved lys som kommer inn fra omgivelsene diskrimineres fra lyset fra senderelementene.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de i respektive felter frembrakte signaler skilles fra hverandre ved å avgis i frekvens under tildeling av i det minste en spesifikk tidsperiode (52 , 54) til hvert av disse, og at signalbehandlingsanordningen (20) er innrettet til å utvelge de mottatte signaler ved å bestemme den tidsperiode eller -perioder (53, 55) innenfor hvilke de er mottatt, og som i hovedsaken tilsvarer den eller de perioder i hvilke de utsendes.

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at styre- og signalbehandlingsanordningene (20) dannes av en prosessor som er innrettet til på den nevnte måte i sekvens å aktivere lysfrembringelsen i feltene (17), slik at signalene avgis under et for hvert enkelt av feltene spesifikk tidsavsnitt og at det under samme tidsavsnitt holdes en signalvei åpen fra mottageren (19) til en spesifikk manøverlinje (24) som tilsvarer den manøverfunksjon som er tildelt vedkommende felt (17), slik at et fra mottageren formidlet signal under aktiveringsperioden for respektive lysfrembringelse, avstedkommer et manøversignal i den tilsvarende manø versignalledning.

5. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at signalbehandlingsanordningen (20) er innrettet til å utføre en binær avsøkning av feltene (17) ved å styre ak-tiveringen av senderelementene slik at flere felter belyses i en første operasjon, et færre antall i en andre operasjon inntil signalebehandlingsanordningen direkte eller ved utelukkelse har betemt det aktiverte felt.

6. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at prismet dannes av en gjennomskinnelig plate (16) på hvis ene ytre overflate (1) feltene (17) er anordnet og ved hvis andre overf late (3) motsatt av den nevnte overflate, det er anordnet lysemitterende element (21) i tilknytning til hvert enkelt av feltene for frembringelse av det nevnte lys, og at det lysdetekterende element (19) er anordnet ved kanten av skiven som forbinder de nevnte to overflater med hverandre.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at styre- og signalbehandlingsanordningen (20) er innrettet til i de lysemitterende elementer (21) å avstedkomme et lyssignal som blinker med en viss frekvens, hvilken frekvens skiller seg fra sekvensen for lys i omgivelsene, f.eks. nettfrekvensen, og at styre- og signalbehandlingsanordningen samtidig er innrettet til å aktiveres bare av signaler mottatt fra mottagerelementet (19) som har samme frekvens som det nevnte frekvens frembrakt av senderelementene.

8. Anordning ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at de lysemitterende senderelementer (21) er innrettet til i lysavgivende tilstand å kunne iakttas gjennom platen (2) og er innrettet til å styres av styre- og signalbehandlingsanordningen (20) på slik måte at et anvisningssignal for tasta-turets manøvrering kan utsendes, f.eks. et lyssignal som viser den temporært innsatte manøverposisjon.

9. Anordning ifølge et av kravene 1, 2, 3 eller 4, karakterisert ved at prismet (72) er innrettet til å belyses av en lysstrøm som i en billedskjermanordning, f.eks. et katodestrålrør (70), forflyttes over prismets overflate, slik at lysfelter (74) bygges opp suksessivt, hvilke lysfelter danner det nevnte manøverfelt og at utvelgningen av det lys som er av-bøyet fra de respektive felter, skjer ved detektering ved hjelp av signalbehandlingsanordningen (20) på grunnlag av hvilket eller hvilke tidsperioder hvorunder vedkommende lysfelt (74) er bygget opp ved forflytning av strålen.

10. Anordning ifølge et av kravene 6, 7, 8 eller 9, innrettet til å utøve funksjonen av en såkalt styrestikke, karakterisert ved at feltene (27, 28) er anordnet i koordinat formasjon i et flertall rader som dermed danner et flate-område (27), og at signalbehandlingsanordningen er innrettet til i henhold til de koordinater som angir stillingen for det sender-elementet som temporært formidler signal ved anlegg mot overflaten av platen (26), og avsender to manøversignaler for to manøverfunksjoner som hvert er tildelt en bestemt koordinat innenfor overflateområdet.

11. Anordning ifølge et av kravene 1, 6, 7 eller 9, karakterisert ved at det for hovedsakelig hvert enkelt av feltene på overflaten (45) av platen (44) er anordnet et anleggs-legeme (43) med en overflate (47) ved hjelp av hvilken det ved anlegg mot platens overflate avstedkommes en endring av lys-strømmen som nevnt, hvilke legemer utgjør deler av taster (37) slik at det dannes et mekanisk tastatur ved hjelp av hvilket den nevnte optoelektroniske funksjon kan utføres indirekte.

12. Anordning ifølge krav 11, karakterisert ved tastaturet omfatter i det minste en plate (40) av et elastisk materiale med et flertall taster (37) som hver er forbundet med et trykkelegeme (43) hvis nevnte overflater (47) i upå-virket tilstand av platen befinner seg i avstand fra overflaten (45) på platen (44), med den nevnte plate utført av et slikt fjærende materiale at med trykk mot en av tastene (37) kan overflaten (37) på det tilsvarende trykkelegeme (43) føre til anlegg mot overflaten av platen.