DE2139543A1

DE2139543A1 - Fotoelektrische tastatur fuer dateneingabegeraete oder dergleichen

Info

Publication number: DE2139543A1
Application number: DE2139543A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dr Ing Cramer; Helmut W Dipl Ing Schilling
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1971-08-06
Filing date: 1971-08-06
Publication date: 1973-03-01
Also published as: IT963318B; CH544343A; DE2139543B2; DE2139543C3; AU4513172A; ES405572A1; US3750150A; FR2148438A1; AU471027B2

Description

Standard Elektrik Lorenz AG, " 2139543

Stuttgart

B.Cramer - H.W.Schilling 12-5

Fotoelektrische Tastatur für Dateneingabegeräte oder dergleichen

Die Erfindung betrifft eine fotoelektrische Tastatur für Dateneingabegeräte oder dergleichen, bei welcher durch eine Tastenbetätigung eine codierte Blendenschablone in den Weg von parallel zueinander verlaufenden, auf Fotozellen gerichtete Lichtstrahlbündel gebracht wird.

Tastaturen der vorgenannten Art sind hinreichend, z.B. durch die Unterlagen des deutschen Gebrauchsmusters 1 8l6 7^4 und die deutsche Auslegeschrift 1 252 729 bekannt. Bei diesen und allen anderen bekannten Ausführungen bilden Taste und codierte Blendenschablone eine Einheit, so daß entsprechend der jeweiligen Tastenbetätigung die zugehörige Blendenschablone in den Weg der Lichtstrahlbündel tritt und bis zur Freigabe der Taste verbleibt»

Um bei einer schnellen Eingabefolge ein überlagern zweier unmittelbar aufeinanderfolgender Zeichen zu verhindern, was zwangsläufig zu einer Codeverfälschung führen würde, sind derartige Tastaturen mit sogenannten Tastensperreinrichtungen versehen, welche für die Dauer einer Tastenbetätigung die übrigen Tastenglieder verriegeln.

Diese meist auf mechanischer Basis beruhenden Verriegelungen behindern die individuelle Schreibweise, insbesondere das sogenannte Legatoschreiben, was zur Folge hat, daß Maschinen mit derartigen Tastaturen schwerer zu bedienen sind und Spezialkenntnisse erfordern. Außerdem vermindert eine Tastensperreinrichtung die Leichtgängigkeit einer Tastatur und führt, unnötigerweise zu einer Verteuerung des Gerätes.

Die Aufgabe der Erfindung betteht dä,her in der Schaffung einer fotoelektrischen Tastatur, bei welcher auf eine Taet«nep«rreinrichtung verzichtet werden kann,

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Blenden einen bestimmten Absorptionsgrad aufweisen, welcher so bemessen ist, daß bei mindestens zwei nacheinander in den Weg desselben Lichtstrahlbündels tretenden Blenden fotozellenseitig auswertbare Helligkeitssprünge auftreten und daß jeder Fotozelle mehrere Schwellwertschal- ter nachgeordnet sind, deren Ansprechwerte abgestuft zwischen den ;den Helligkeitssprüngen analogen elektrischen Signalen der Fotozellen liegen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß selbst bei einer durch schnell hintereinander betätigte Tasten verursachten überlagerung der eingegebenen Zeichen die einzelnen Codierungen in der richtigen Reihenfolge erkannt und ausgewertet werden, so daß auf eine gesonderte Tastensperreinrichtung verzichtet werden kann. Dadurch ist die Möglichkeit einer individuellen Schreibweise garantiert und die besondere Leichtgängigkeit, welche den fotoelektrischen Tastaturen von Natur aus eigen ist, sichergestellt.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in schematischer Perspektivdarstellung eine Tastatur gemäß der Erfindung in Teilansicht.

Figur 2 ein Diagramm, welches den Fotozellenstrom in Abhängigkeit von zwei nacheinander betätigten Tasten veranschaulicht.

Figur 3 eine Auswerteschaltung zur Tastatur der Figur 1.

Wie die schematische Darstellung der Figur 1 erkennen läßt, ist der aus Übersichtlichkeitsgründen auf zwei Tastenelemente beschränkte Aufbau der Tastatur gemäß der Erfindung herkömmlicher Natur. Das Licht von nebeneinander angeordneten Lichtquellen 3 wird durch nicht dargestellte Parabolspiegel gesammelt und über Linsensysteme 4 zu Lichtstrahlbündeln 3a und 3b zusammengefaßt, welche auf Fotozellen FZo und FZl bis FZn gerichtet sind. Oberhalb dieser Lichtstrahlbündel sind codierte Blendenschablonen 2 vertikal verstellbar angeordnet, welche durch nicht dargestellte Federungen in der dargestellten La-

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ge gehalten werden. Jede der Schablonen 2 ist mit einem Tastenknopf, im vorliegenden Fall Tastenknopf A und B, versehen und bildet mit diesem ein Tastenelement 1. bzw. 1„. Die auf die Lichtstrahlbündel 3a und 3b ausgerichteten Blenden 2a und 2b sind in bekannter Weise entsprechend der jeweiligen Codierung entfernbar. Die Blenden bestehen aus einem lichtschwächenden Material, welches im vorliegenden Beispiel einen Dämpfungsgrad von 505? haben soll.

Den Fotozellen FZl bis FZn (n = Anzahl der Codebits) sind gemäß Figur 3 jeweils parallelliegende Schwellwertschalter SSl und SS2 nachgeordnet, welche über ein Differenzierglied DG mit einer bistabilen Kippstufe FF in Verbindung stehen. Ausgangsseitig liegt jede Kippstufe FF an dem einen Eingang eines Und-Gatters UG. Die Ausgänge aller Und-Gatter UG sind auf Speicherstufen in einem Speichersender SPS geschaltet. Dieser bewirkt eine Zwischenspeicherung der durch die individuelle Schreibweise bedingten unregelmäßigen Eingabe der Zeichen, ihre Parallel-Serienwandlung und die Übertragung im Sendetakt.

Der Fotozelle FZo sind ebenfalls zwei parallelgeschaltete Schwellwertschalter SSl und SS2 sowie ein Differenzierglied DG nachgeordnet. Ausgangsseitig ist dieses Differenzierglied einerseits mit dem jeweils zweiten Eingang aller Und-Gatter UG und andererseits über ein Verzögerungsglied VG mit dem Rücksetzeingang aller Kippstufen FF verbunden und steht gleichzeitig zur Senderauslösung mit dem Speichersender SPS in leitender Verbindung.

Wird bei der beschriebenen Anordnung die in Figur 1 dargestellte Taste 1_A betätigt, so treten die belassenen Codeblenden 2a und die zugehörige Blende 2b in den Weg der entsprechenden Lichtstrahlbündel 3a bzw. 3b. Aufgrund des angenommenen Dämpfungsgrades des Blendenmaterials von 50/i tritt damit eine analoge Veränderung des Ausgangssignals der betreffenden Fotozellen FZo und FZl bis FZn auf. Figur veranschaulicht diesen Vorgang. Der über der Zeit t aufgetragene Fotozellenstrom J₅₁- der betroffenen Fotozellen sinkt mit dem Betätigen der Taste 1. zum Zeitpunkt t* von 100J5 auf 50#. Innerhalb dieses Bereiches liegt der Ansprechwert des jeweiligen Schwellwertschalters SSl, welcher das nachgeordnete Differenzierglied DG zur Abgabe

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eines Nadelimpulses veranlaßt, wodurch die zugehörige bistabile Kippstufe FF in den 1-Zustand geschaltet wird« Die übergabe der in die Kippstufen PP gespeicherten Codekombination an den Speiehersender SPS erfolgt durch Ansteuerung der nachgeordneten Und-Gatter UG mit einem Nadelimpuls, welcher durch die den Lichtstrahl 3b zur Fotozelle PZo dämpfende Blende 2b ausgelöst wird. Gleichzeitig dient dieser Nadelimpuls dazu, den Sendevorgang einzuleiten und über das Verzögerungsglied VG die Kippstufen FP in den O-Zustand zurückzuschalten. Damit ist die Anordnung zur Aufnahme des nachfolgenden Zeichens bereit.

Der vorbeschriebene Vorgang vollzieht sich im Mikrosekundenbereich. Damit tritt auch bei einer überlappenden Betätigung der nächsten Taste, im vorliegenden Fall Taste !„,zum Zeitpunkt t2 keine überlagerung mit dem ersten Zeichen ein. Vielmehr bewirken die in den Weg der bereits durch die Blenden der Taste !.-Schablone 2 gedämpften Lichtstrahlbündel 3a bzw. 3b tretenden Blenden 2a und 2b der Schablone 2 zur Taste l_ß fotozellenseitig einen weiteren Helligkeitssprung um $0% der Reststrahlung, so daß der elektrische Signalstrom der Fotozellen PZo und PZn auf 25£ der ursprünglichen Stärke sinkt. Innerhalb dieses Bereiches liegt gemäß Figur 2 der Ansprechwert der Schwellwertschalter SS2₉ so daß eine eindeutige Erkennung der entsprechenden Codekombination und die Übernahme in den Speichersender SPS in der vorbeschriebenen Weise erfolgt. Werden durch die Betätigung der Taste Ig Lichtstrahlbündel 3a beeinflußt, welche durch die Taste 1. nicht beeinträchtigt werden, so erfolgt in diesen Fällen der zu Taste 1. beschriebene Helligkeitssprung. Demgemäß spricht dann der jeweilige Schwellwertschalter SSl an.

Durch entsprechende Bemessung des Dämpfungsgrades der Blenden 2a und 2b ist es ohne weiteres denkbar, die Zahl der zulässig überlappt betätigten Tasten zu erhöhen. Die Praxis zeigt jedoch, daß eine Beschränkung auf höchstens drei Zeichenfolgen ausreichend ist. In diesem Fall sind statt zwei Schwellwertschalter jeweils drei in ihrem Ansprechwert auf die Helligkeitssprünge bzw. die analogen Ausgangssignale der Fotozellen abgestimmte Schwellwertschalter vorzusehen.

3 Patentansprüche 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche

TlJ Fotoelektrische Tastatur für Dateneingabegeräte oder dergleichen, bei welcher durch eine Tastenbetätigung eine codierte Blendenschablone in den Weg von parallel zueinander verlaufenden, auf Fotozellen gerichtete Lichtstrahlbündel gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Blenden (2a) einen bestimmten Absorptionsgrad aufweisen, welcher so bemessen ist, daß bei mindestens zwei nacheinander in den Weg desselben Lichtstrahlbündels (3a) tretenden Blenden (2a) fotozellenseitig auswertbare Helligkeitssprünge auftreten und daß jeder Fotozelle (FZl - FZn) mehrere Schwellwertschalter (SSl, SS2) nachgeordnet sind, deren Ansprechwerte abgestuft zwischen den den Helligkeitssprüngen analogen elektrischen Signalen der Fotozellen (FZl - FZn) liegen»

2ο Fotoelektrische Tastatur nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet ₃ daß die Ausgänge der den einzelnen Fotozellen (FZl - FZn) zugeordneten Schwellwertschalter (SSl, SS2) über je ein Differenzierglied (DG) mit je einer bistabilen Kippstufe (FF) verbunden sind und daß die Ausgänge der Kippstufen (FF) über Und-Gatter (UG) mit einem Speichersender (SPS) in Verbindung stehen«

3. Fotoelektrische Tastatur nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet j daß jede Blendensehablone (2) mit einer zusätzlichen Blende (2b) versehen ist_s daß diesen Blenden ein zusätzliches LiehtStrahlbündel (3b) zugeordnet ist, dessen zugehöriger Fotozelle (FZo) ebenfalls Schwellwertschalter (SSl, SS2) und ein Differenzierglied (DG) nachgeordnet sind, daß der Ausgang dieses Differenziergliedes einerseits mit dem jeweils"zweiten Eingang aller Und-Gatter (UG) und andererseits über ein Verzögerungsglied (VG) mit dem Rücksetzeingang aller Kippstufen (FF) verbunden ist und gleichzeitig die Senderauslösung steuert.

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