DE2841447A1

DE2841447A1 - Zeichentraegerplatte einer elektrischen tastatur zur dateneingabe

Info

Publication number: DE2841447A1
Application number: DE19782841447
Authority: DE
Inventors: Robert Woodrow Mitchell
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1977-09-30
Filing date: 1978-09-23
Publication date: 1979-04-12
Also published as: JPS6237843U; GB1542558A; IT1159149B; CA1105587A; JPS5464422A; IT7828245A0; FR2404877A1; FR2404877B1

Description

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_ 4 —

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

ar/ib

Zeichenträgerplatte einer elektrischen Tastatur zur Dateneingabe

Diese Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches die Konstruktion einer Zeichenträgerplatte für eine berührungsempfindliche, elektrische Tastatur zur Daten- und/oder Befehlseingabe. Derartige berührungsempfindliche, elektrische Tastaturen erfordern zur Betätigung einer Schaltstelle keinen oder nur einen kleinen Betätigungsdruck und/oder Auslenkhub, an dem über der Schaltstelle liegenden Tastenfeld, das sich in der Zeichenträgerplatte befindet.

Solche berührungsempfindlichen Tastaturen, welche außerdem nur eine verhältnismäßig niedrige Bauhöhe aufweisen in bezug zu den allgemein bekannten mechanischen Tastaturen mit Tastenstößeln, -hebeln- oder Tastenknöpfen sind außerdem einfacher, billiger herstellbar und schneller zu bedienen. Diese berührungsempfindlichen Tastaturen sind vielseitig anwendbar, beispielsweise in Geräten der Datenverarbeitung, in Geräten der Unterhaltungstechnik oder in Steuerungsanlagen usw.

Die vorliegende Erfindung bezweckt durch die Konstruktion einer neuen Zeichenträgerplatte für berührungsempfindliche Tastaturen eine weitere Vereinfachung und eine billigere Herstellung dieser Tastaturen insbesondere bei der Massenfertigung. Außerdem wird die Erkennbarkeit der einzelnen Tasten oder zusammengehöriger Tastengruppen verbessert.

Die allgemein bekannten elektromechanischen Tastaturen, welche in großer Stückzahl gegenwärtig in Gebrauch sind, haben eine

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Anzahl von Tastenknöpfen, die einzeln bei ihrer Betätigung niederdrückbar sind. Außer diesen Tastaturen, deren Tastenknöpfe beim Anschlag einen verhältnismäßig großen Auslenkhub und eine relativ große Druckkraft erfordern, gibt es seit einigen Jahren noch eine andere Type von bekannten elektrischen Tastaturen, welche folgend als "berührungsempfindliche Tastaturen" bezeichnet werden. Bei diesen berührungsempfindlichen Tastaturen sind keine einzelnen Tastenknöpfe vorhanden, welche voneinander getrennt sind. Statt dessen sind bei diesen Tastaturen in einer Zeichenträgerplatte eine der Tastatur-Schaltstellen entsprechenden Anzahl von vorzugsweise planen oder leicht erhabenen Tastenfeldern vorhanden. Diese Tastenfelder sind in der gemeinsamen Zeichenträgerplatte so angeordnet, daß sie sich über der zu betätigenden Schaltstelle eines flächenhaften Schaltwerkes befinden, auf dessen Oberseite die Zeichenträgerplatte aufliegt.

Eine berührungsempfindliche Tastatur, die beispielsweise ein Membran-Kontaktschaltwerk enthält, hat meistens einen schichtförmigen Aufbau. Die unteren plattenförmigen Schichten enthalten das mehrlagige Membran-Kontaktschaltwerk. Auf diesem liegt eine, an den Schaltstellen auslenkbare, Betätigungsplatte und auf dieser ist austauschbar eine Zeichenträgerplatte angeordnet, die in den Tastenfeldern gut erkennbar mit den Zeichen beschriftet ist, welche den darunterliegenden Schaltstellen mit Schaltwerk zugeordnet sind. Diese Tastenfelder sind beim so genannten Tastenanschlag um einen sehr kleinen Hub elastisch auslenkbar und sie erfordern zu ihrer Betätigung hierzu nur eine sehr kleine Betätigungskraft.

Es gibt verschiedene Arten von bekannten berührungsempfindlichen Tastaturen, deren Schaltwerke auf ganz verschiedenen Prinzipien basieren. Berührungsempfindliche Tastaturen, welche die bereits kurz erwähnten Membran-Kontaktschaltwerke ent-

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halten sind beispielweise in den US- Patentschriften 3 308 253, 3 668 337 und 4 017 697 beschrieben. Andere Arten von Schaltwerken in berührungsempfindlichen Tastaturen basieren auf einer Änderung der kapazitiven Kopplung oder einer änderung der Kapazität, oder auch der Leitfähigkeit von Halbleitern. Es wird diesbezüglich auf die UK.-Patentschriften 1 435 265 und 1 457 572 hingewiesen. Eine berührungsempfindliche Tastatur, die den piezoelektrischen Effekt ausnützt, wurde im IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 20., Nr. 1, Juni 1977, Seiten 315, 316 beschrieben.

In Abhängigkeit von dem Funktionsprinzip eines Schaltwerkes in einer berührungsempfindlichen Tastatur, beispielsweise, ob dieses Schaltwerk ein Membran-Kontaktsystern enthält, oder die kapazive Kopplung von Kondensatorbelägen ändert - ist auch der Tastenanschlag, bzw. die Betätigung eines Tastenfeldes in der Zeichenträgerplatte verschieden, um die darunter angeordnete Schaltstelle zu schließen. Manche Schaltstellen erfordern zu ihrer Betätigung nur einen sehr kleinen Auslenkhub und eine kleine Druck- bzw. Betätigungskraft. Bei Schaltwerken, die ein Membran-Kontakt oder Mikroschalter enthalten, genügt bereits eine Auslenkung von etwa 0,5 mm zum Schließen einer Schaltstelle. Bei anderen berührungsempfindlichen Tastaturen, welche Schaltwerke enthalten, die auf einem Kopplungssystem basieren, ist beim sogenannten Tastenanschlag keine Betätigungskraft oder kein Auslenkhub erforderlich. Bei solchen berührungsempfindlichen Tastaturen kann der Tastenanschlag durch eine leichte Berührung des Tastenfeldes in der Zeichenträgerplatte erfolgen, dessen Schaltstelle betätigt werden soll. Manche Zeichenträgerplatten sind auch so gestaltet, daß zur Betätigung einer Schaltstelle das zugeordnete Tastenfeld in der Zeichenträgerplatte mit einem Stift berührt werden kann.

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Zeichenträgerplatten mit Tastenfeldern für berührungsempfindliche Tastaturen gibt es in verschiedenen Ausführungen. Eine bekannte Zeichenträgerplatte, die in Gruppen zusammengefaßte Tastenfelder verschiedener Flächenform enthält, ist so gestaltet, daß die Tastenfelder außer den farbigen Zeichen der zugeordneten Schaltstellen noch eine andersfarbige Rest-Hintergrundfläche aufweisen und dadurch einen Kontrast zur Farbe des Zeichens für die Schaltstelle bilden. Diese Tastenfelder können außerdem noch graphische Gruppen- oder FunktionsSymbole enthalten, welche wiederum in einer anderen Farbe ausgeführt sind. Diese bekannte Zeichenträgerplatte hat wie nachstehend kurz beschrieben wird, eine mehrschichtige Struktur und sie erfordert zu ihrer Herstellung eine Anzahl von Fabrikationsschritten; demzufolge sind infolge des großen Aufwandes ihre Kosten verhältnismäßig hoch. Berührungsempfindliche Tastaturen, welche mit solch aufwendigen Zeichenträgerplatten bestückt sind, werden nur in solchen Geräten verwendet, bei denen die verhältnismäßig hohen Kosten gerechtfertigt sind. Diese relativ teuren Zeichenträgerplatten werden z. B. in Bank- oder Kassenterminals benützt, wo das Gesamtaussehen der Tastenträgerplatte, bzw. die graphische Gestaltung der Tastenfelder, die Erkennbarkeit der Zeichen und Symbole verbessert, im Vergleich zu billigeren Tastenträgerplatten, um eventuell schwer wiegenden Bedienungsfehlern vorzubeugen. Eine solche bekannte, aufwendige Zeichenträgerplatte hat wie nachstehend kurz beschrieben wird, eine Struktur, welche aus fünf Schichten besteht:

Die Schicht 1 dient als oberste bzw. Frontschicht und sie besteht aus einer 0,025 mm dicken und durchsichtigen Folie aus Polyäthylen Terephthalat.

Die Schicht 2 ist ebenfalls transparent und besteht aus einer 0,12 mm dicken Polyvinyl Chlorid Acetat Folie.

Die Schicht 3 ist ebenfalls transparent und besteht aus einer 0,12 mm dicken Polyvinyl Chlorid Folie.

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Diese dritte Folienschicht weist die im Siebdruckverfahren

I erzeugten Zeichenmuster für die verschieden beschrifteten ,

Tastenfelder einer Zeichenträgerplatte auf. Bei Zeichenträger- ι platten bzw. bei deren Tastenfelder, welche verschiedene j jZeichenrauster und verschiedenfarbige Hintergrundbildflächen | enthalten, die beispielweise in acht verschiedenen Farben aus- j

i geführt sind, werden dementsprechend auch acht verschiedene j

Farbdrucksiebe und acht einzelne Siebdruck-Arbeitsgänge be- j nötigt. j

Die Schicht 4 ist ebenfalls transparent und besteht wie die Schicht 2 aus einer 0,12 mm dicken Polyvinyl Chlorid Acetat •Folie.

Die Schicht 5, - falls diese benötigt wird - ist 0,025 mm dick und sie besteht beispielsweise aus einer roten Polyäthylen iTerephathaltat Folie.

jBei den aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten zur Hersteljlung der verschiedenfarbigen Siebdruckmuster werden undurchjsichtige oder durchschimmernde Farbschichten für die den iSchaltstellen zugeordneten Zeichen, KurζInstruktionen oder andere grahpische Symbole in den entsprechenden Tastenfeldern erzeugt. Es wird darauf hingewiesen, daß durch den Siebdruck nur Kontraste, beispielsweise schwarz oder weiß herstellbar sind, oder anders erläutert; Eine Plattenfläche kann entweder eine Farbschicht enthalten oder auch keine. Bestimmte Flächenbereiche in den Tastenfelder der Zeichenträgerplatte, welche als farbige Hintergrundfläche dienen, werden beispielsweise durch die rote Folienschicht 5 gebildet, die nicht mit einem Siebdruckmuster versehen ist. Diese transparente rote Folienschicht 5 wird zweckmäßig dann verwendet₇ wenn bestimmte Flächenbereiche in der Zeichenträgerplatte oder die Tastenfelder von unten her durch einzeln schaltbare Anzeige-Lichtquellen beleuchtet werden sollen.

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Bei der bekannten vorstehend kurz beschriebenen Zeichenträgerplatte für berührungsempfindliche Tastaturen besteht außer dem Nachteil der aufwendigen und damit teueren Herstellung mittels Siebdruck noch ein weiterer Nachteil, der dazu beträgt, die Herstellungskosten weiter zu verteuern. Für das gleiche Gerät werden in Ländern mit verschiedenen Sprachen Tastaturen benötigt, deren Zeichenträgerplatte in den Tastenfeldern Zeichen und Instruktionen enthalten, die an die Landessprache angepaßt sind. Oder die gleiche Tastatur soll für ein anderes Gerät verwendet werden, das eine andere Beschriftung der Tastenfelder in der Zeichenträgerplatte bedingt. Auch bei diesen beiden zuletzt genannten Betriebsfällen wurde bisher das aufwendigere, teure Siebdruckverfahren zur Herstellung der Zeichenträgerplatten verwendet.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine bessere Konstruktion einer Zeichenträgerplatte mit Tastenfeldern für berührungsempfindliche Tastaturen zu schaffen, die mit weniger Aufwand und ohne Siebdruckverfahren auf einfachere Weise, billiger herstellbar ist. Diese neue Zeichenträgerplatte soll in einer anderen Beschriftung ihrer Tastenfelder jeweils auf einfachere Weise an die jeweiligen Erfordernisse anpaßbar sein.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Kennzeichnungsteil des ersten Patentanspruchs angegebenen Merkmale.

Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Zeichenträgerplatte mit Tastenfeldern für berührungsempfindliche Tastaturen sind in den unteranSprüchen gekennzeichnet.

In Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, die im Beschreibungsteil noch ausführlicher erläutert werden, wurden die bekannten im Siebdruckverfahren hergestellten Zeichenträgerplatten für berührungsempfindliche Tastaturen gegen

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-ΙΟΙ j erfindungsgemäße neue Zeichenträgerplatten ausgetauscht, bei | denen in den Tastenfeldern die farbige Schaltstellenbezeichnung, farbige KurζInstruktionen, oder andere graphische Zeichenj bzw. Symbole von einem entwickelten photographischen Farbplan- ! film dargestellt werden, dessen Emulsion auf einem transparen- ^: ten Filmträger sich befindet. Die neue Zeichenträgerplatte : kann auch noch in Flächenbereichen außerhalb der Tastenfelder : zusätzliche Hinweise, Kurzinformationen oder weitere graphische Zeichen und Symbole enthalten, welche im entwickelten _: Planfarbfilm enthalten sind. Alle diese vorgenannten verschiedenen Zeichen, Instruktionen und Symbole können in verschiedenen Farben mit Ausnahme von weiß in einem bekannten photographischen Verfahren auf einfache Weise durch eine Aufbelichtung des gewünschten Musters auf den Farbfilm und einem nachfolgenden Entwicklungsprozeß erzeugt werden. Der Entwicklungsprozeß des belichteten Farbfilmes kann nach bekannten jVerfahren selbsttätig erfolgen.

ie Verwendung eines entwickelten Farbfilmes in der Zeichenjträgerplatte auf dem die verschiedenen Zeichen, Kurzinstrukjtionen und Symbole verschiedenfarbig dargestellt sind, erfordert ein wesentlich einfacheres Herstellungsverfahren und ist dadurch beachtlich billiger als die derzeit gebräuchliche Methode, bei der die Zeichen, KurzInstruktionen und Symbole im Siebdruckverfahren erzeugt werden. Beim Siebdruckverfahren werden verschiedene Muster von Drucksieben benötigt und außeriem kann der Siebdruck bei verschiedenen aufzudruckenden Farben nur in mehreren, separaten Verfahrensschritten erfolgen, wodurch die relativ hohen Fertigungskosten entstehen.

Die erfindungsgemäße Zeichenträgerplatte weist gegenüber der bekannten Ausführung noch folgenden vorteilhaften Unterschied auf, wenn bei der Zeichenträgerplatte, bzw. in ihren Tastenfeldern der Hintergrund einer Fläche oder eines Zeichens farbig und beleuchtet sein soll, wird in diesem Fall bei der

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bekannten Zeichenträgerplatte, die bereits als Schicht 5 er- \ jwähnte,· beispielsweise rote, transparente Folie benötigt. ■Bei der erfindungsgemäßen Zeichenträgerplatte hingegen ist ; ikeine zusätzliche Farbfolie erforderlich, es genügt eine entjsprechende Farbschicht im entwickelten Farbfilm, welche ebenfalls bei einer Lichteinwirkung von unten farbig leuchtet. Bei !dem in der erfindungsgemäßen Zeichenträgerplatte zur Verwen- · dung vorgesehen Farbfilm, dessen Emulsion sich auf einem j transparenten Träger befindet, kann photographisch eine schwarze Bildfläche erzeugt werden, jedoch keine weiße Bildfläche, denn eine weiße Farbe erzeugt eine Transparenz im Film. Wenn jedoch in den Tastenfeldern der Zeichenträgerplatte , weiße Schriftzeichen, weiße graphische Symbole oder weiße Hintergrundflachen gewünscht werden, sind auch diese in weißer Farbe herstellbar, indem die den Zeichen oder Symbolen ent- ί sprechenden, transparenten, nicht farbigen Stellen im Färb- j film mit einer weißen Farbschicht hinterlegt werden. Im Ver- j gleich mit den bekannten Zeichenträgerplatten, die mittels | Siebdruckverfahren hergestellt wurden und bei denen nur weni- ! ge verschiedene Farben verwendet wurden, besteht bei der ; erfindungsgemäßen Zeichenträgerplatte für den Konstrukteur durch die Verwendung eines Farbfilmes eine größere Freiheit und Möglichkeit in der Farbgestaltung und der graphischen Darstellung von Zeichen, Symbolen und Instruktionen. Nunmehr lassen sich die Zeichenträgerplatten mit in den Tastenfeldern angeordneten Schriftzeichen, die den verschiedenen Sprachen der Länder angepaßt sind, durch die Verwendung eines Farbfilmes in der Zeichenträgerplatte wesentlich preisgünstiger herstellen als die bekannten nach dem Siebdruck erzeugten Zeichenträgerplatten.

Nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Zeichenträgerplatte für berührungsempfindliche Tastaturen anhand von Zeichnungen, Fign. 1 bis 3 ausführlicher beschrieben. Von den Zeichnungsfiguren stellen dar:

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Fig. 1 in einer schematischen, auseinandergezogenen , Abbildung das erste Ausführungsbeispiel einer berührungsempfindlichen Tastatur mit einem ' Membran-Kontaktschaltwerk, dem eine erfindungsgemäße Zeichenträgerplatte zugeordnet ist.

Fig. 2 ebenfalls in einer schmematisehen, auseinander- [ gezogenen Abbildung ein zweites Ausführungs- ,' beispiel einer berührungsempfindlichen Tastatur,; mit einem kapazitiven Schaltwerk, dem eine | erfindungsgemäße Zeichenträgerplatte zugeordnet I ist. ί

Fig. 3 die schematische Oberansicht einer erfindungsgemäßen Zeichenträgerplatte, um die Anordnung und Gestaltung der verschiedenen Tastenfelder zu zeigen, welche teilweise in Gruppen zusammengefaßt sind.

Unter Hinweis auf die Fig. 1 wird folgend das erste Anwendungsibeispiel einer erfindungsgemäßen Zeichenträgerplatte in einer berührungsempfindlichen Tastatur erläutert, die ein Membran-Kontaktschaltwerk enthält. Diese Tastatur enthält als Bodenplatte eine aus Aluminium bestehende mit einem Rand versehene Aufnahmeplatte 1, deren Hohlraum zur Aufnahme des Membran-Kontaktschaltwerkes und der Zeichenträgerplatte dient. Am Rand der Aufnahmeplatte 1 ist eine elastische, rechteckförmige Dichtungsmanschette 3 vorgesehen. Bei der Aufnahmeplatte 1 sind die Innenseiten des Randes mit nicht abgebildenten Schlitzen versehen, in welche die plattenförmigen Schichten, aus denen die Tastatur besteht, einschiebbar sind. Zur Ausrichtung dieser plattenförmigen Schichten 8, 11, 13, 15, 17 aufeinander und zu deren Fixierung in der richtigen Lage sind diese plattenförmigen Schichten 8, 11, 13, 15, 17 mit Löchern versehen, durch welche Bolzen 2 einsteckbar sind. Die Aufnahme-

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platte 1 enthält in ihrer Bodenplatte eine Anzahl Löcher 4, die im gleichen Rastermaß wie die Schaltstellen des Membran-Kontakt schaltx«7erkes 8, 11, 13, 15 bzw. wie die Tastenfelder 18 in der Zeichenträgerplatte 17 angeordnet sind. In die Löcher 4 der Bodenplatte 1 ragen die auf einer Trägerplatte 5 befestigten lichterzeugenden Leuchtdioden 6 ein, welche zur Beleuchtung der mit geringem Abstand darüberliegenden Tastenfelder 18 in der Zeichenträgerplatte 17 dienen. Zur Befestigung dieser Tastatur in einem Gerät mittels Schrauben ist dessen Aufnahmeplatte 1 mit seitlichen Befestigungslaschen 7 versehen. Die Beleuchtungsplatte 5 als Träger Leuchtdioden 6 wird über ihre Anschlußleiste mit einem Steckkontaktsockel verbunden.

Auf dem gelochten Bodenteil der Aufnahmeplatte 1 wird die untere Kontaktplatte 8 als unterste Schicht des Membran-Kontaktschaltwerkes angeordnet. Diese untere Kontaktplatte 8 besteht aus einem Isoliermaterial, das Kunstharz und Glasfäden enthält. Die Kontaktplatte 8 ist im Bereich der Schaltstellen im gleichen Rastermaß mit Löchern versehen, wie die Aufnahmeplatte 1. Diese Löcher 9 dienen zur Übertragung des von den Leuchtdioden 6 erzeugten Lichtes zu den Tastenfeldern 18 in der Zeichenträgerplatte 17. Auf der Oberseite der unteren Kontaktplatte 8 befinden sich im Rastermaß der Schaltstellen bzw. der Tastenfelder 18 eine Anzahl goldplattierter Leiterbahnen, (die jedoch in der Fig. 1 nicht dargestellt sind), welche spaltenweise sich in vertikaler Richtung erstrecken und Bestandteil einer Kontaktschaltmatrix sind. Wenigstens ein Ende einer solchen vertikalen Leiterbahn führt zu einer über den Rand vorstehenden Kontaktanschlußleiste 10 der unteren Kontaktplatte 8. Auf diese Kontaktplatte 8 liegt in bekannter Weise eine ebenfalls an den Schaltstellen mit Löchern 12 versehende Abstandsplatte 11 auf, deren Dicke den Kontaktabstand der offernen Schaltstellen eines Membranschalters bestimmt. Diese verhältnismäßig dünnen Abstandsplatte 11 besteht aus

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Polyäthylen Terephthalat. Auf der Oberseite der Abstandsplatte 11 liegt die obere Kontaktplatte 13 auf, deren Schichtmaterial eine widerstandfähige Membran ist. An der Unterseite ; dieser oberen Membran-Kontaktplatte 13 haften - (nicht in der Fig. 1 abgebildete) - goldplattierte Leiterbahnen, welche sich in horizontaler Richtung erstrecken und die mit einer Kon-

taktanschlußleiste 14 am Rand der oberen Kontaktplatte 13 verbunden sind. Die vertikalen Leiterbahnen auf der unteren Kontaktplatte 8 und die horizontalen Leiterbahnen auf der oberen Kontaktplatte 13 kreuzen sich an den Schaltstellen bzw. im Mittelpunkt der Löcher 12 in der Abstandsplatte 11 und sie bilden eine vorzugsweise rechtwinkliche Schalt-Matrix, '. wobei die einander gegenüberstehenden Leiterbahnstellen die j Schaltkontakte des Membran-Schaltwerkes bilden. |

j Auf der Oberseite der oberen Kontaktplatte 13, welche eine j !auslenkbare Membran ist, liegt die Betätigungsplatte 15 auf, 'die ebenfalls aus einem widerstandfähigen Material besteht. ,Diese Betätigungsplatte 15 ist über jeder Schaltstelle mit

izwei schmalen, ausgestanzten Langlöchern 16 versehen, zwischen !denen ein schmaler Steg besteht, der als Betätigungselement für die darunterliegende Schaltstelle dient.

Auf dieser Betätigungsplatte 15 liegt als oberste Schicht bzw. Frontschicht die mehrschichtige Zeichenträgerplatte 17 auf, welche die den Schaltstellen im Schaltwerk zugeordneten Tasten feider 18 enthält, die zu den darunterliegenden Schaltstellen genau ausgerichtet sind. Weitere ausführlichere Angaben über die Zeichenträgerplatte 17 werden noch erläutert. Die so gebildetete, mehrschichtige, berührungsempfindliche Tastatur wird durch Schrauben 19 zusammengehalten, welche vorgesehene Löcher in einer Verbindungslasche 20, einer Unterlagsscheibe 21, der Zeichenträgerplatte 17, der Betätigungsplatte 15, der oberen Kontaktmembran 13, die Abstandsplatte 11 und die untere Kontaktplatte 8 durchdringen und die in Gewinde-

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löcher 2 in der Bodenplatte der Aufnahmeplatte 1 eingeschraubt sind.

Zur Betätigung einer Schaltstelle, d. h., um eine Schließung der offenen Kontaktstelle zu erreichen, wird mit einer Finger-ίspitze oder einem Stift ein geringer Druck auf die Oberfläche , jdes über der Schaltstelle angeordneten Tastenfeldes 18 ausge- . übt, und zwar so lange, wie die Schaltstelle geschlossen sein soll. Durch die Druckeinwirkung werden die Schichten des Tastenfeldes 18 und der Mittelsteg 16 in der Betätigungsplatte 15 sowie die darunterliegende Kontaktmembran 13 nach unten ausgelenkt. Dadurch wölbt sich die obere Kontaktleiterbahn durch das Loch 12 in der Abstandsplatte 11 so weit, bis sie auf der unteren Leiterbahn aufliegt und dadurch die Schaltbzw. Kontaktverbindung herstellt. _;

Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel besteht die mehrschichtige Zeichenträgerplatte 17 aus drei aufexnanderliegenden plattenförmigen, flexiblen Folienschichten, die beispielsweise ! durch ein Klebeverfahren miteinander verbunden sind und eine ; Baueinheit bilden. Die oberste, bzw. die Frontschicht 1, welche vom Finger der Berührungsperson berührt wird, ist eine 0,025 mm dicke, plattenförmige, transpartente Folie, welche aus Polyäthylien Terephthalat besteht. Dieses Material ist gegen Abnützung sehr beständig und ist außerdem blendungsfrei.

Die zweite plattenförmige Schicht in der Zeichenträgerplatte 17 ist ein photographischer Farbfilm, bei dem auf einer flexiblen und transparenten Trägerplatte auf der Unterseite die Emulsion haftet, welche die verschiedenfarbigen Zeichen, KurzInstruktionen und andere graphische Symbole enthält. Die transparente Trägerplatte des Farbfilms besteht aus einem Material das aus Ester oder einem Acetat basiert. Ein solcher Farbfilm ist als Planfilm von Filmherstellern oder handelsüblich erhältlich.

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Die dritte untere plattenförmige Schicht in der Zeichenträgerplatte 17 ist eine vorzugsweise weiße, 0,12 nun dicke, flexible ,Folie, welche aus Polyvinylchlorid besteht und undurchsichtig list. Diese weiße Folie dient als Hintergrund für die im Farbfilm - Schicht 2 - dargestellten Schriftzeichen, die wie bereits erwähnt wurde, als transparentes Muster auf dem Filmträger bestehen, wenn die gewünschten Schriftzeichen im Tastenfeld 18 eine weiße Farbe aufweisen sollen. Durch die Hinterlegung dieser transparenten Zeichenmuster mit einer weißen Farbschicht im Farbfilm werden die Zeichen bei einer Betrachtung von oben der Bedienungsperson besser sichtbar, weil sich ein kräftigerer Kontrast zur Umgebung im Tastenfeld 18 ergibt. Die untere - oder dritte weiße Folienschicht enthält im Bereich der Schaltstellen Löcher, damit das Licht von den unterhalb in der Bodenplatte angeordneten Leuchtdioden 6 das Tastenfeld aufhellt.

Anstelle der vorstehend kurz beschriebenen weißen Folien- !schicht als Hintergrundbelag für die Schriftzeichen kann auch 'eine transparente, plattenförmige Folie aus Polyvinylchlorid verwendet werden, deren Oberfläche entweder ganz oder nur im !Bereich der Zeichenmuster mit weißer Farbe beschichtet ist, welche beispielsweise mittels Siebdruck auf die Folie gebracht werden kann. Wenn ein oder mehrere Tastenfelder 18 in der Fläche oder unter einem Symbol einen kräftigen roten Untergrund aufweisen sollen, ist als Ergänzgung unter die dritte transparente, farblose Folienplatte - welche nur in Teilbereichen einen weißen Farbdruck aufweist - eine vierte transparente, rote Folienplatte anzuordnen. Die beispielsweise aus Polyäthylen Terephthaltat bestehen kann. Dieser vierte Folienbelag kann etwa 0,025 mm dick sein und er ist in seiner Materialmasse rot gefärbt.

Zur Bildung einer kompakten Zeichenträgerplatte 17, welche gemäß den vorstehenden Erläuterungen in ihrer Struktur aus

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drei bzw. vier Folienschichten besteht, werden die übereinanderliegenden, plattenförmigen Schichten durch ein Klebeverfahren miteinander verbunden.

Zur Bildung der in der Form und Farben verschiedenen Muster von Zeichen, Symbolen und Instruktionen mit Bereich der Tastenfelder 18 auf dem Farbplanfilm ist von Hand eine Vorlage anzufertigen, welche die gewünschten Farben und Muster enthält. ! Alle Farbfilme für die benötigte Anzahl der Zeichenträgerplatten 17 werden mit diesem Muster auf der Vorlage mittels photographischer Verfahren belichtet, entwickelt und fixiert. Werden für Tastaturen Zeichenträgerplatten benötigt, welche anderssprachige Zeichen und Kurzinstruktionen aufweisen sollen, dann ist es zweckmäßig zunächst eine transparente Folie mit diesen gewünschten Zeichen und KurζInstruktionen zu beschriften und diese beschriftete Folie dann auf die Vorlage aufzuheften. Anschließend kann wieder eine Belichtung des Farbfilmes mit dieser modifizierten Vorlage erfolgen. :

Ein zweites Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zeichen4 trägerplatte für eine berühungsempfindliche Tastatur, welche ein Schaltwerk enthält, das auf einem kapazitiven Kopplungsprinzip basiert, ist in der Fig. 2 dargestellt. Die Zeichenträgerplatte 25 enthält ebenfalls eine Anzahl flächenhafte, vorzugsweise, rechteckförmige Tastenfelder 26, welche mit Einzelzeichen, nicht dargestellten graphischen Symbolen, oder Kurztexten 27 beschriftet sind. Diese Trägerplatte 27 ist in ihrer Struktur ähnlich der bereits im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Zeichenträgerplatte 17 und sie enthält genauso wie diese einen photographischen Farb-Planfilm. In den Zeichenfeldern 26 sollen die Schriftzeichen 27 und KurzInstruktionen in weißer Farbe erscheinen. Weil diese Zeichen 27 auf dem Farbfilm als transparente Muster vorhanden sind, muß zur Erfüllung dieser Forderung die letzte bzw. unterste Schicht 28 der mehrschichtigen Zexchenträgerplatte

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den weißen Hintergrund bilden, wie dies bereits beim ersten

ι Ausführungsbeispiel erläutert wurde. Diese auf ihrer Oberseite weiße untere Schicht 28 ist über einer gedruckten Schaltungs- ' karte 29 angeordnet, welche auf ihrer zur Schicht 28 zeigenden · Oberfläche rechteckförmige, metallische Flächen aufweist, die ; Kondensatorbeläge 30 bilden, von denen jeweils ein Belag 30 deckungsgleich unterhalb einem Tastenfeld 26 angeordnet ist. Jeder Belag 30 ist einem Paar von kapazitiven Elementen züge- . geordnet, welche nicht dargestellt sind und die auf der Unter- ; seite der Schaltungskarte 29 sich befinden. Diese kapazitiven , Elemente sind einzeln durch Leiterbahnen mit den Anschluß- ■ kontakten 31 auf der Einsteckseite der Schaltungskarte 31 verbunden. Bei dieser kapazitiven Tastatur bilden die Zeichen- , trägerplatte 25, die weiße dielektrische Schicht 28 und die i Schaltungskarte 29 eine Einheit. Diese drei aufeinanderliegen-j den Platten 25, 28 und 29 werden beispielsweise durch Klebung ' miteinander zu einer stabilen Steckplatte verbunden, die unten ; .einen leistenförmigen Vorsprung aufweist, der die Anschlußikontakte 31 enthält. Diese aus mehreren Belagsschichten ge-I bildete Schaltungskarte enthält außer der Zeichenträgerplatte 125 noch Bestandteile des kapazitiven Schaltwerkes zu dem die dielektrische Platte 28 und die Schaltungskarte 29 gehört. Die weiße dielektrische Platte 28 erfüllt eine Funktion bei der Zexchenträgerplatte 25 als auch beim kapazitiven Schaltwerk. Die eine Einheit bildende und aus den drei Platten 25, 29 und 31 bestehende steckbare Schaltkarte ist in die mit Kontaktfedern bestückte Kontaktleiste 32 steckbar, welche im unteren Bereich einer zweiten Schaltungskarte 33 angeordnet ist. Diese Schaltungskarte 33 ist auf der Einsteckseite mit gedruckten Leiterbahnen 34 versehen und sie ist auf der gegenüberliegenden Oberflächenseite mit elektrischen Bauteilen bestückt, welche die elektrischen Schaltsignale erzeugen, bei einer Betätigung eines Tastenfeldes 26 in der Zeichenträgerplatte 25, wenn dieses durch einen Finger berührt wird. Die elektronischen Schaltkreise 34, 35 der Schaltungskarte 33

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bilden aus den kapazitiven Änderungen, welche sich bei der ! |Berührung eines Tastenfeldes 26 ergeben, Schaltimpulse, welche \ den Tastenfeldern zugeordnet sind. .

Alternativ kann eine solche Zeichenträgerplatte folgende '■

Struktur aufweisen: !

! i

Die erste Schicht dient als Schutz gegen Abnützung und Blendung und sie liegt auf der Front- bzw. Bedienungsseite der Tastatur auf. Sie besteht vorzugsweise aus einer plattenförmigen, transparenten 0,025 mm dicken Polyäthylen Terephthaltat ■ Folie.

Die zweite Schicht wird durch den entwickelten Farb-Planfilm gebildet, dessen Emulsion sich auf der Unterseite des ' transparenten Filmträgers befindet. Diese Filmschicht enthält in verschiedenen Farben, die Zeichen, Symbole und Kurzinformationen der Tastenfelder. '·

Die dritte Schicht ist eine 0,12 mm dicke Folie aus trans-i parentem Polyvinylchlorid. Falls die Farbe, der in der zweiten ! Schicht enthaltenen, transparenten Muster dieser Zeichen, j

Symbole oder KurzInstruktionen weiß sein soll, ist diese transparente dritte Schicht an den erforderlichen Stellen mit weißer Farbe zu bedecken, evtl. mittels Siebdruck. In der dritten Schicht wird der weiße Farbauftrag an den Stellen nicht benötigt, wo das von unten kommende Licht der Anzeigelampen bzw. von den Leuchtdioden das Tastenfeld aufhellen bzw. beleuten soll, oder auch an den Stellen, wo die Filmschicht 2 eine schwarze Farbe aufweist.

Die vierte Schicht kann eine transparente 0,12 mm dicke, plattenförmige Folie aus Polyvinylchlorid Acetat sein.

Die fünfte und unterste Schicht kann aus einer in der Masse rot gefärbten 0,025 mm dicken plattenförmigen Folie aus Polyäthylen Terephthalat bestehen. Diese rote Schicht kann wahlweise verwendet werden und sie ist nur erforderlich, wenn für die Tastenfelder ein roter Hintergrund gewünscht wird, der durch Anzeigelampen noch beleuchtet wird.

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Die fünf übereinanderliegenden Schichten werden zu einer Einheit verbunden, beispielsweise mittels eines Klebeverfahrens, so daß sie eine stabile Zeichenträgerplatte bilden.

Bei Tastaturen, bei denen es nicht erforderlich ist, daß eine Zeichenplatte mit mehrfarbigen Tastenfeldern Verwendung findet, kann die zweite Schicht anstelle eines Farbfilms aus einem Scharζ-Weißfilm bestehen, der preislich billiger ist. Gegebenenfalls kann auch die fünfte rote Folienschicht entfallen, wenn zur Beleuchtung des Hintergrundes der Tastenfelder farbige Lichtquellen als Anzeigelampen verwendet werden, beispielsweise lichtemittierende Dioden. Ein weißer Hintergrund der Tastenfelder oder der verschiedenen Zeichen ist mit einer mit weißer Farbe beschichteten Folie oder einer in der Masse v/eiß gefärbten Folie zu erhalten.

Die Fig. 3 zeigt die Draufsicht einer Zeichenträgerplatte !für eine berührungsempfindliche Tastatur, welche beispielsweise in Geräten für Banken verwendet werden. Diese Zeichenträgerplatte 17 hat eine Länge von etwa 380 mm und eine Breite von etwa 200 mm. Dieser Aufriß der Zeichenträgerplatte 17 jzeigt die Anordnung von Tastenfeldern, welche verschiedene jFlächenformen aufweisen und die in Gruppen 40, 41, 43 zusammengefaßt sind. Diese verschiedenen Tastenfelder sind nicht

farbig wie in Wirklichkeit, sondern lediglich als Strichzeichnungen in schwarz-weiß dargestellt. Die Zeichenträgerplatte 17 ist in ihrer Oberfläche außerhalb den Flächenbereichen der Tastenfelder in schwarzer Farbe ausgeführt« In den Tastenfelder weisen die Schriftzeichen einen weißen Hintergrund auf.

Bei den acht Tastenfeldern 40 ist der Hintergrund blau und die Schriftzeichen sind weiß. Bei den Tastenfeldern der Gruppe ist der Hintergrund grün und die Schriftzeichen sind weiß. Bei den beiden Tastenfeldgruppen 40, 41 ist gemeinsam, daß

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jedes Tastenfeld in seiner linken oberen Ecke einen transparenten, kreisförmigen, roten Punkt 42 auf v/eist, der von einem schwarzen Ring umgeben ist. Die Tastenfeldgruppe 43 enthält 10 kreisrunde Tastenfelder, welche mit den numerischen Ziffern 0 bis 9 bezeichnet sind. Diese Ziffern O bis 9 sind ebenfalls in weißer Farbe dargestellt, die Umgebung in diesen Tastenfeldern weist jedoch eine rote Farbe auf.

Die auf der rechten Seite der Zeichenträgerplatte 17 untereinander in einer Spalte angeordneten, rechteckförmigen Tastenfelder 44 bis 47 sind ebenfalls farbig gestaltet. Im Tastenfeld 44 ist die Schrift weiß und die Umgebung ist rot. Das _; Tastenfeld 45 hingegen ist vollständig weiß und das Tasten- ; feld 46 zeigt eine gelbe Schrift und ein schwarzes Umgebungsfeld. Im Tastenfeld 47 ist die Schrift wieder weiß und die Umgebungsfläche ist grün. _:

Die Fig. 3 illustriert, daß eine erfindungsgemäße Zeichenträgerplatte für berührungsempfindliche Tastaturen sehr viel- ' seitig gestaltet werden kann hinsichtlich der Flächenform ι der einzelnen Tastenfelder und in der farblichen Gestaltung der verschiedenen Schriftzeichen, Symbole und Kurztexte. Der Konstrukteur kann die Farbkontraste sehr freizügig wählen, um eine gute Lesbarkeit der Beschriftungszeichen zu erhalten und eine Zuordnung der Tastenfelder zu Gruppen zu bekommen.

Eine andere Zeichenträgerplatte in der erfindungsgemäßen Ausführung, welche nicht dargestellt ist, kann beispielsweise in den Tastenfeldern bestimmte Zeichen oder Symbole enthalten, die ferngesteuert aufleuchten, wenn eine von diesen bestimmten Tasten zu betätigen ist.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

IJ Zeichenträgerplatte mit abgegrenzten Tastenfeldern, die jeweils die einer Schaltstelle zugeordneten Zeichen einer berührungsempfindlichen, elektrischen Tastatur enthalten, bei der zur Betätigung einer unter dem Tastenfeld vorzugsweise in einem flächenhaften Schaltwerk angeordneten Schaltstelle kein oder nur ein kleiner Betätigungsdruck j und/oder Auslenkhub des Tastenfeldes erforderlich ist und j bei der die Zeichenträgerplatte auf der Oberseite des Schaltwerkes aufliegt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichenträgerplatte (17, 25) einen mit den gewünschten Zeichenmuster (27) der Tastenfelder (18, 26, 40 bis 47) belichteten und nach bekannten photographischen Entwicklungs- und Fixierverfahren behandelten photographischen Planfilm enthält, der in jedem Tastenfeld (18, 26, 40 bis 47) das jeweilige, der Schaltstelle zugeordnete, Zeichen (27) und dessen Umgebungsfläche kontrastreich gut sichtbar darstellt.

2. Zeichenträgerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der photograhphische Planfilm ein Farbfilm ist, dessen Emulsion auf einer transparenten, dünnen Trägerschicht haftet.

3. Zeichenträgerplatte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in einem Teilbereich der berührungsempfindlichen Tastatur in den Tastenfeldern (18, 26, 40 bis 47) die die Tasten- bzw. Schaltstellen charakterisierenden Zeichen (27), Ziffern oder Symbole einen-weißen Farbton aufweisen, dadurch daß diese Zeichen (27) auf dem Planfilm durch vollständige Ablösung der Photoemulsion in der Trägerschicht transparente Zeichenmuster bilden und daß wenigstens in diesen

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Bereichen auf der Unterseite des Planfilms eine weiße Hintergrundschicht (28) angeordnet ist.

Zeichenträgerplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weiße Hintergrundschicht (28) zur Aufhellung der Zeichen Löcher aufweist, die die Übertragung von Licht einer Anzeige-Beleuchtungsquelle (5, 6) zum Tastenfeld (18) ermöglichen.

5. Zeichenträgerplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergrundschicht aus einer dünnen, farblosen Platte (28) besteht, die nur in bestimmten den Zeichen (27) zugeordneten Flächenbereichen mit weißer Farbe bedruckt ist.

6. Zeichenträgerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese mehrschichtig ist und außer dem Planfilm eine untere farbige, transparente Plattenschicht aufweist, die kräftig in der gewählten Farbe leuchtet, durch auf sie übertragenes Licht einer Anzeige-Beleuchtungsquelle (5, 6).

7. Zeichenträgerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese auf ihrer Bedienungsoberseite mit einer transparenten, dünnen und plattenförmigen Schutzschicht belegt ist, die eine Blendung verhindert und deren Material widerstandsfähig gegen Abrieb und Abnützung ist.

8. Zeichenträgerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den einzelnen Schaltstellen zugeordneten Tastenfelder (40 bis 47) zur besseren Unterscheidung verschiedene Flächenformen, kleine Textinstruktionen (27) oder graphische Symbole in verschiedenen Farben aufweisen.

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9. Zeichenträgerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ihre verschiedenen aus Kunststoffmaterialien bestehenden, plattenförmigen Schichten übereinander gestapelt und zueinander ausgerichtet, durch Klebung oder andere mechanische Mittel miteinander verbunden sind und eine austauschbare Einheit der Tastatur bilden.

10. Zeichenträgerplatte für eine Tastatur mit Membranschaltern nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als unterste Schicht eine elastische Betätigungsschicht (15) vorgesehen ist, die deckungsgleich zu den Tastenfeldern (18) zwei durch einen auslenkbaren Mittelsteg voneinander getrennte Langlöcher (16) aufweist, daß auf der Betätigungsplatte (15) eine gelochte, den weißen Hintergrund bildende, elastische Folienschicht aufliegt, daß auf dieser, den weißen Zeichenhintergrund bildenden Folienschicht der photographische Film aufliegt und daß dessen Oberseite mit einer transparenten Folie abgedeckt ist. (Fig. 1)

11. Zeichenträgerplatte für eine kapazitive Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb der photographischen Filmschicht (25) angeordnete Hintergrundplatte (28) wenigstens in den Bereichen, denen transparente Zeichenmuster (27) des Filmes (25) gegenüber liegen, eine weiße Farbe aufweist, daß diese Hintergrundplatte (28) aus dielektrischem Material besteht und mit ihrer Unterseite an einer Schaltungskarte (29) aufliegt, welche deckungsgleich zu den Tastenfeldern (26) jeweils einen kapazitiven Flächenbelag (30) enthält und daß die Filmplatte (25) die Hintergrundplatte (28) und die Schaltkarte (29) eine kompakte in einem Kontaktsockel (32) steckbare Baueinheit bilden. (Fig. 2)

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