DE2728902C2

DE2728902C2 - Schreibstiftförmiger elektronischer Digitalrechner

Info

Publication number: DE2728902C2
Application number: DE2728902A
Authority: DE
Inventors: Masaru Nohara; Kazuhiko Higashiosaka Osaka Ohgami; Shin Yao Osaka Ojima; Kazutaka Watanabe; Kenji Yao Osaka Yamamoto
Original assignee: Hoshidenki-Seizo Kk Yao Osaka Jp
Current assignee: Hoshidenki-Seizo Kk Yao Osaka Jp
Priority date: 1976-06-28
Filing date: 1977-06-27
Publication date: 1984-08-16
Also published as: DE2728902A1; US4128889A

Description

Die Erfindung betrifft einen schreibstiftförmigen elektronischen Digitalrechner gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Rechner dieser Art ist in der US-PS 39 37 beschrieben. Dieser herkömmliche Rechner ist so aufgebaut, daß er mit einer Hand des Benutzers betätigt werden kann, und zwar derart, daß eine gewünschte Taste von dem Finger der Hand betätigt wird, der dieser Taste am nächsten ist, wobei der Rechnerkörper mit dem Daumen und den vier anderen Fingern derselben Hand des Benutzers gehalten wird. Wenn die Anzahl der einzeln betätigbaren Tasten groß ist. kommt es entweder häufig zu einer fehlerhaften Betätigung der Tasten, oder der Rechner muß eine große Oberfläche besitzen. Daher ist dieser Rechner so konzipiert, daß zwei Informationsarten mit jeweils einer Taste eingebbar sind Dies verkompliziert die Handhabung des Rechners. Im Fall von Tasten, die je nur zur Eingabe einer einzigen Informationsart ausgelegt sind, sind die Tasten unvermeidlich dicht nebeneinander angeordnet, da viele Tasten auf dem Rohrkörper untergebracht werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen schreibstiftförmigen elektronischen Digitalrechner der ίο im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß sein Tastenfeld leicht und genau bedienbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet und in den Unteransprüchen vorteilhaft weitergebildet

Gegenüber den schreibstiftförmigen elektronischen Digitalrechnern mit Mehrfachfunktionstasten, d. h. gegenüber den Rechnern, bei denen ein und dieselbe Taste z. B. zur Eingabe von numerischer Information und zur Eingabe einer Funktionsinformation dient, ist die Handhabung des erfindungsgemäßen Rechners insoweit einfach, als mit jeder Taste nur eine einzige Information eingegeben werden kann, also beispielsweise nur eine Ziffer. Durch die Anordnung der Tasten in Form von drei Längsreihen ist eine gute Übersichtlichkeit des Tastenfelds gewährleistet Besonders vorteilhaft ist die unterschiedliche Höheji&ge der drei Tastenreihen. Da die mittlere Tastenreihe die beiden anderen, seitlichen Tastenreihen überragt ist eine gute räumliche Trennung der Tasten beim Betätigungsvorgang trotz des relativ geringen verfügbait-n Raums vorhanden. Soll eine Taste der mittleren Reihe betätigt werden, so wird der Benutzer zweckmäßigerweise den Rohrkörper so drehen, daß ihm die mittlere Tastenreihe zugewandt ist Wenn er dann eine Taste der mittleren Tastenreihe betätigt, besteht kaum die Gefahr, daß sein Finger die Taste einer benachbarten Tastenreihe berührt. Soll eine Taste einer seitlichen Tastenreihe betätigt werden, so wird der Rohrkörper wiederum so gedreht, daß die betreffende Tastenreihe dem Benutzer zugewandt ist. Auch hierbei wird sichergestellt, daß nicht eine verkehrte Taste einer benachbarten Tastenreihe betätigt wird. Unterstützt wird dieser gegenseitige Schutz der einzelnen Tasten noch in erheblichem Maße durch die Ausnehmungen; denn diese Ausnehmungen bewirken, daß sich der Finger des Benutzers bei Betätigung der betreffenden Taste in die Ausnehmung eindrückt und dabei kaum Gelegenheit hat, eine benachbarte Taste irrtümlich zu betätigen.

so Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen schreibstiftförmigen elektronischen Digitalrechners;

F i g. 2 eine Querschnittansicht längs der Linie I-l in Fig. 1;

F i g. 3 eine Seitenansicht des Rechners, in F i g. 1 von rechts aus betrachtet;

Fig.4 eine Querschnittansicht längs der Linie U-II in

b0 Fig. 1;

Fi g. 5 eine Draufsicht auf ein Tastenfeld für den erfindungsgemäßen Rechner;

F i g. 6 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, des in F i g. 5 dargestellten Tastenfelds;

F i g. 7 eine Seitenansicht des Tastenfelds der F i g. von rechts;

Fig.8 eine Querschnittansicht längs der Linie Ill-Ill in F i g. 5;

Fig.9 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Tastenfelds der F i g. 5;

Fi g. 10 eine Querschnittansicht längs der Linie IV-IV in F i g. 5;

F i g. 11 eine Darstellung einer gedrückten Taste;

Fig. 12 eine Darstellung einer gedrückten Taste in der mittleren Tastenreihe;

F i g. 13 eine Darstellung einer gedrückten Taste in einer seitlichen Tastenreihe;

F i g. 14 eine Darstellung einer gedrückten Taste in einer anderen seitlichen äußeren Tastenreihe;

Fig. 15 eine Darstellung zur Erläuterung einer fehlerhaften Betätigung, dje auftritt, wenn eine gewünschte Taste gedrückt wird, die so angeordnet ist, daß sie in einer Höhe mit einer anderen Taste liegt;

Fig. 16 eine Darstellung des Zustandes, in welchem ein Finger die Taste berührt;

Fig. 17 eine Darstellung des Zustandes, in dem die Taste vom Finger gedrückt ist; und

Fig. 18 eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Tastenaufbaus.

Die F i g. 1 bis 3 zeigen einen schreibstiftförmigen elektronischen Digitalrechner mit einem länglichen Rohrkörper 11, dessen Größe und Form ähnlich derjenigen eines gewöhnlichen Füllfederhalters ist Ein Endteil des Körpers 11 ist konisch, und in ihn ist von der Spitze her eine Kugelschreibermine 12 so eingesetzt, daß sie in der Achse des Körpers 11 liegt. Die Kugelschreibermine 12 kann durch Drehen des Endteils 13 des Körpers 11 auf der Seite der Kugelschreibermine in den Körper 11 zurückgezogen oder aus diesem herausgeschoben werden. Da diese Konstruktion zu der beispielsweise in der US-PS 40 07 364 beschriebenen identisch gemacht werden kann, wird hier keine ausführliche Beschreibung gegeben. An der Umfangsoberfläche des Körpers 11 ist an dem der Kugelschreibermine 12 entgegengesetzten Ende ein Clip 14 angebracht, der sich in Längsrichtung des Körpers U erstreckt.

Im Körper 11 ist ein Anzeigefenster 15 gebildet, das sich in Längsrichtung des drehbaren Endteils 13 erstreckt. Das Fenster 15 ist mit einem transparenten Filter 16 bedeckt. Im Körper 11 sind Anzeigeelemente 17, beispielsweise Leuchtdioden, dem Filter 16 gegenüberliegend angeordnet. Hinter den Anzeigeelementen 17 sind integrierte Halbleiterschaltungselemente 18 einer Rechnersdialtung angeordnet. Ein Tastenfeld 19 ist im Körper 11 neben dem Filter 16 untergebracht. Das Tastenfeld 19 weist eine Vielzahl von Tasten 21 auf, die je durch Öffnungen 22 im Körper 11 etwas über dessen Oberseite hervorragen. Durch Betätigung der Tasten 21 kann information, numerische Information oder eine Funktioniinformation, selektiv in die integrierte Halbleiterschaltung 18 eingegeben werden. Auf der Rückseite des Tastenfelds 19 ist eine Batterie 23 für die Anzeigeelemente 17 und die Halbleiterschaltung 18 angeordnet. Die Batterie 23 kann nach Abnehmen einer Kappe 24 des Körpers 11 ausgetauscht werden. Ein EIN/AUS-Schalter ragt mit seinem Betätigungsknopf 25 durch eine in der Nähe der Kappe 24 gebildete öffnung etwas über die Oberseite des Körpers 11 hinaus.

Die Tasten 21 des Tastenfelds 19 sind in drei Reihen 26,27 und 28 angeordnet, die in Längsrichtung des Körpers 11 verlaufen. Die Tasten 21 in benachbarten der Reihen 26, 27 und 28 sind so angebracht, daß sie in Längsrichtung einen Abstand voneinander aufweisen, wie es die Zeichnung zeigt. Das Tastenfeld 19 ist so angeordnet, daß, wenn die Tastenreihen 26 bis 28 im wesentlichen horizontal gehalten werden, sie von den Tasten 21c der mittleren Tastenreihe 27 überragt werden, während die Tasten 216 und 21/der seitlichen Tastenreiher; 26 und 28 im wesentlichen auf gleicher Höhe liegen.

Als Höhendifferenz zwischen den Tasten 21c und den Tasten 21Ö und 21/sind beispielsweise 04 mm gewählt Das Tastenfeld 19 weist einen Aufbau gemäß Fi g. 5 bis 9 auf. Die benötigten festen Kontakte und die. damit verbundene Verdrahtung 32 sind auf ein isolierendes

ίο Substrat 31 gedruckt, und feste Kontaktstück 33a bis 33c für den Energieversorgungsschalter sind an einem Endteil des Substrats 31 in Querrichtung angeordnet.

Ein leitendes Blatt 35, beispielsweise aus leitendem Gummi, ist unter-Zwischenfügung eines Abstandshalters 34 aus isolierendem Material auf dem Substrat 31 angebracht. Mit dem leitenden Blatt 35 sind bewegliche Kontaktstücke 36 einstückig ausgebildet, die, je den Tasten 21 entsprechen und durch die Tastenbetätigung verschoben werden. Beispielsweise sind gemäß F i g. 10 Löcher 3£ im leitenden Blatt 35 gebildet, die den Tasten 21 entsprechen, und die bewegliche; Kontaktstücke 36, die die Gestalt einer kurzen Säule hab^n, sind je über den Löchern 37 auf der dem Substrat 31 entgegengesetzten Seite angeordnet Der Umfang des Mittelteils eines jeden Kontaktstücks 36 ist mit der Randkante des zugebungen Lochs 37 über einen Kopplungsteil 38 verbunden. Die Tasten 21 sind je auf dem Oberteil des zugehörigen Kontaktstücks 36 angebracht Im Abstandhalter 34 sind außerdem Löcher 39 gebildet, die je mit den Löchern 37 des leitenden Blattes i5 in Verbindung stehen. Wenn die Taste 21 in Richtung Substrat 31 gedruckt wird, wird der Kopplungsteil 38 elastisch verformt, und die untere Endfläche des Kontaktstücks 36 wird durch die Löcher 37 und 38 abwärts bewegt bis zur Berührung mit einem Paar fester Kontakte auf dem Substrat 31, um diese zu verbinden (Fig. 1.1). Dadurch wird eine Ziffer 0 bis 9 oder eine Funktionsinformation, wie Addition, Subtraktion, Multiplikation. Teilung oder Löschen in die Halbleiterschaltung 18 eingegeben. Beim Loslassen der Taste 21 löst sich das Kontaktstück 36 aufgrund der Elastizität des Kopplungsteils 38 von den Kontakten auf dem Substrat 31 und kehrt in den Zustand gemäß Fi g. 10 zurück, wobei die Taste 21 hochgeschoben wird. Die Taste 21 ist also durch das leitende Gummiblatt 31 nach auswärts vorgespannt.

Ein Rahmen 41 ist auf dem Substrat 31 von oberhalb des leitenden Blattes 35 und der Tasten 2i angebracht. Der Rahmen 41 ist ein Formsiück aus Kunstharz oder Kunststoff, und auf seiner Innenoberfläche mit abstehenden Vorsprüngen 42 versehen. Stifte 43 sind an der abstehenden Endfläche jedes Vorsprungs 42 angebracht Die Stifte 43 ragen durch kleine Löcher im ieitenden Blatt 35, im Abstandshalter 34 und im isolierenden Substrat 31 aus dem Substrat 31 heraus. Die vorspringenden Endteile der Stifte 43 werden durch Erwärmen weich gemacht und verbreitert, und das Substrat 31, der Abstandshalter 34 und das leitende Blatt 36 werden zwischen den verbreiterten Endteilen 44 und den Endflächen der Vorsprünge 42 gehalten, und gleichzeitig ist der Rahmen 41 am Substrat 31, dem Abstandshalter 34 und dem leitenden Blatt 36 befestigt. Die Oberfläche des Rahmens 41 auf der dem Substia': 31 abgewandten Seite ist im wesentlichen halbzylindrisch ausgebildet, um sich an die innere Umfangsoberfläche des Körpe rs 11 anzupassen. Im Rahmen 41 sind Löcher 45 gebildet, in die die einzelnen Tasten 21 eingesetzt sind. Im Inneren des Rahmens 41 ist ein bewegliches Glied 47, das eine einheitliche Struktur mit dem EIN/AUS-Schal-

terknopf 25 bildet, über den festen Kontaktstücken 33a bis 33c des EIN/AUS-Schalters auf dem Substrat 31 angeordnet, und ein bewegliches Kontaktstück 48. das wahlweise mit den festen Kontaktstücken 33a bis 33c in Berührung bringbar ist, wird vom beweglichen Glied 47 gehalten. Der Knopf 25 ist in eine im Rahmen 41 gebildete Führungsnut 49 eingesetzt, und durch Bewegen des Knopfs 23 längs der Führungsnut 49 wird das bewegliche Kontaktstück 48 umgeschaltet, um das Paar fester Kontaktstücke 33a und 336 oder das Paar fester Kontaktstücke 336 und 33czu kontaktieren.

Die Oberfläche des Rahmens 41 wird auf der Seite des Substrats 3t parallel zum Substrat 31 gehalten. Die Tasten 21 sind je auf dem Oberteil des zugehörigen Kontaktstückes 36 des leitenden Gummis angebracht, und die Außenumfangsoberfläche des Endteils der Taste 21 auf der Seite des Substrats 31 ist in einstückiger Ausbildung mit einem Flansch 51 versehen, so daß die Taste 2i das Loch 45 nicht verlassen kann. Die Tasten 21c, 216 und 21/"sind so angeordnet, daß sie etwas über die Außenumfangsoberfläche des Rahmens 41 hinausragen und im wesentlichen auf gleicher Höhe mit der Au-Denoberfläche des Körpers 11 liegen oder etwas über die Außenoberfläche des Körpers 11 hinausragen (Fig. i). Ferner sind die Oberseiten der Tasten 216. 21c und 21 /so an die Außenumfangsoberfläche des Körpers 11 angepaßt. Das Loch 45 ist etwas in Längsrichtung des Körpers 11 verlängert, und die Innenwand des Lochs 45 ist zunehmend nach innen geneigt, so daß das Loch 45 mit Annäherung an das Substrat 31 kleiner wird. Kurz. der Außenteil der lnnenumfangswand eines jeden Lochs 45 ist verbreitert, um eine Ausnehmung 46 zu bilden, die einen Abschnitt mit der Form einer flachen Schüssel aufweist, wie es beispielsweise aus Fig. 10 ersichtlich ist. Die Innenoberfläche der Ausnehmung 46 ist so geformt, daß sie im wesentlichen an die Form einer Fingerspitze angepaßt ist, wenn die obere Oberfläche der Taste 21 mit einer Fingerspitze gedrückt ist. Jedes Loch 22 im Körper 11. durch welches eine der Tasten 21 herausragt, hat im wesentlichen die gleichen Abmessungen wie der Außenseitenumfang der Ausnehmung 46.

Beispielsweise sind folgende Abmessungen gewählt: Die Breite W_x und die Länge L, der Taste 21 sind 2,2 mm bzw. 3 mm; die Breite W₂ und die Länge L₂ der Ausnehmung 46 sind 4 mm bzw. 5 mm; der Abstand D₁ zwisehen der Mitte der mittleren Tastenreihe 27 und der Mitte einer jeden der Tastenreihen 26 und 27 beträgt 3 mm: der Abstand D; zwischen den Mitten benachbarter Tasten 21 in Längsrichtung des Körpers 11 beträgt 9,5 mm; und der Körper 11 hat eine Länge von 140 mm. einen erhöhten Durchmesser von 11 mm und einen reduzierten Durchmesser von 10 mm.

Im Beirieb wird der Körper 11 mit einer Hand des Benutzers gehalten, und die Tasten werden mit der anderen Hand gedrückt In diesem Fall wird, wenn die Taste 21c der mittleren Reihe 27 zu betätigen ist. die Ebene der Taste 21 im wesentlichen horizontal gehalten. Da zu diesem Zeitpunkt die Taste 21c eine höhere Position einnimmt als die Oberseiten der Tasten 216 und 21/ der Reihen 26 und 28, ist sichergestellt, daß eine Finger- w spitze 47 als erstes die Taste 21 c berührt, wodurch die Möglichkeit ausgeschaltet ist. daß die Tasten 216 und 21/fehlerhaft betätigt werden. Würden die Tasten 21c, 216 und 21/über die Oberfläche des Körpers hinausragen und im wesentlichen die gleiche Höhe einnehmen. &s wie es in F i g. 15 dargestellt ist, würde, wenn die miniere Taste 21c mit der Fingerspitze 47 gedrückt wird, gleichzeitig auch die vor der Taste 21c angeordnete Taste 21/gedrückt, und wenn die Taste 21/früher als die Taste 21c gedrückt würde, würde fehlerhafte Information eingegeben. Da beim erfindungsgemäßen Rechner jedoch die Taste 21c höher positioniert ist als die anderen Tasten, und da die Ausnehmung 46 gebildet ist, wird es durch die Umfangswand der Ausnehmung 46 verhindert, daß ein Teil des Fingers die benachbarten Tasten drückt.

Wenn die Tasten 21/ der Tastenreihe 28 gedrückt werden sollen, wird der Körper 11 des Rechners vom Benutzer weggedreht, das heißt, in Gegenuhrzeigerrichtung in Fig. 13, um die Oberseite der Taste 21/in die höchste Position zu bringen. Wenn die Taste 216 der Tastenreihe 26 betätigt werden soll, wird der Körper 11 des Rechners zum Benutzer hin gedreht, das heißt, in F i g. 14 im Uhrzeigersinn, so daß die Oberseite der Taste 216 eine Position einnehmen kann, die höher liegt als die der Tasten der anderen Reihen. Da die Drehung des Körpers 1! vor dem Eintasten von Informationen sehr gering ist. ist auch der Drehvorgang leicht. Daher kann der Abstand D\ zwischen benachbarten Tastenreihen nur sehr klein sein. Wenn im Fall eines Körpers 11 mit Zylinderform, wie bei der erläuterten Ausführungsform, die Tasten 216. 21c und 21 /der Tastenreihen so angeordnet sind, daß ihre Oberseiten parallel zur Umfangsoberfläche des Körpers 11 verlaufen, überragen die Tasten der mittleren Reihe automatisch die Tasten der andcrci·. Reihen. Da die Tasten in ihrer Form an die Umfangsoberfläche des Körpers 11 angepaßt sind, hindern sie nicht, wenn der Rechner in eine Tasche der Kleidung des Benutzers gesteck* oder aus dieser herausgenommen wird. Zudem ist dvc Außenoberfläche des Körpers 11 nicht uneben, so daß der Rechner auch vom Design her gesehen vorzüglich ist. Die Zustände, in denen die Tasten der drei Reihen von einer Fingerspitze berührt sind, sind in den Fig. 12 bis 14 gezeigt. Die Blickrichtung für die in Fig. 16 gezeigte Ansicht liegt senkrecht zur Blickrichtung der in den Fig. 12 bis 14 gezeigten Ansichten. Fig. 17 zeigt den Zustand, in dem die Taste gedrückt ist. Da die Form der Ausnehmung 46 im wesentlichen an die Form der Innenoberfläche der die Taste drückenden Fingerspitze angepaßt ist, wird die Fingerspitze von der Innenwand der Ausnehmung 46 daran gehindert, die Tasten zu beiden Seiten der gedrückten Taste zu berühren. Deshalb kann der Tastenhub lang gemacht werden, so daß der Benutzer ein Gefühl der Tastenbetätigung erhält. Selbst wenn die Taste durch eine unbeabsichtigte Berührung mit der Hand des Benutzers oder mit irgendeinem anderen Gegenstand etwas gedrückt wird, wird keine Information eingegeben. Dies stellt sicher, daß Information ti~r dann eingegeben wird, wenn die Taste ausreichend gedrückt wird. Wenn die obere Oberfläche der Taste gemäß F i g. 18 konvex ausgebildet ist, berührt die Fingerspitze, da ihre Innenoberfläche bauchig ist, zuerst den vorspringenden Teil der Taste, was die Wahl einer gewünschten Taste sicherstellt Da die obere Oberfläche einer jeden Taste in diesem Fall gekrümmt ist, hindert die Taste nicht, wenn der Rechner in eine Tasche gesteckt oder aus dieser herausgenommen wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schreibstiftförmiger elektronischer Digitalrechner, bei dem ein Tastenfeld in einem Rohrkörper untergebracht ist, bei dem Tasten des Tastenfeldes selektiv betätigbar sind, um eine numerische Information oder eine Funktionsinformation zur Berechnung in eine im Rohrkörper angeordnete integrierte Halbleiterschaltung einzugeben, bei dem eine im Rohrkörper angeordnete Anzeigeeinrichtung das Berechnungsergebnis anzeigt, bei dem im Rohrkörper ein Sichtfenster vorgesehen ist, durch welches die von der Anzeigeeinrichtung erzeugte Anzeige sichtbar ist und bei dem im Rohrkörper eine Batterie zum Betreiben der integrierten Halbleiterschaltung und der Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, gekennzeichnet durch die Kombination, daß jede Taste (21) zum Eingeben nur einer Information vorgesehen ist, daß die Tasten auf dem Rohrkörper (il) in drei in dessen Längsrichtung verlaufenden Reihen (26, 27, 28) derart angeordnet sind, daß sie von Tasten benachbarter Reihen in Längsrichtung einen Abstand aufweisen, daß im Rohrkörper um jede der Tasten eine Ausnehmung (46) gebildet ist, und daß die mittlere Tastenreihe (27) die beiden anderen Tastenreihen überragt

2. Schxeibstiftförmiger elektronischer Digitalrechner nach Anspruch 1, uadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper (11) dünn gestaltet ist, daß ein Rahmen (41) zur· Positionieren der Tasten (21) auf dem Tastenfeld vorgesehen ist und daß die Ausnehmungen (46) angrenzend an Löcl-τ (45) des Rahmens, durch weiche je eine det Tasten (21) hervorragt, gebildet sind.

3. Schreibstiftförmiger elektronischer Digitalrechner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Ausnehmungen (46) eine Form aufweist, die einer Fingerkuppe angepaßt ist.

4. Schreibstiftförmiger elektronischer Digitalrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper (11) zylindrisch ist, daß die Höhe einer jeden Taste (21) die Form des Rohrkörpers nicht überragt und an deren Oberflächenform angepaßt ist.

5. Schreibstiftförmiger elektronischer Digitalrechner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche einer jeden Taste (21) konvex gekrümmt ist.