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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Schalteinheit zur Anwendung in tragbaren/einsteckbaren
Telefonen, Automobil-Telefonen, Fernsteuergeräten, Handy-Endgeräten und
dergleichen, insbesondere auf eine beleuchtbare Drucktasten-Schalteinheit
mit einem Abdeckteil, das ein leuchtendes Material, wie ein phosphoreszierendes Pigment
oder dergleichen enthaltende selbstleuchtende Tasten-Kappen oder
-Oberteile aufweist auf einer Schaltungsplatte angeordnet ist.
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Die Drucktasten-Schalteinheit in
tragbaren Telefonen und dergleichen besteht aus einer gekapselten
Anordnung einer Schaltungsplatte und eines darauf angeordneten Abdeckteils.
Im allgemeinen besitzt eine solche Abdekkung eine Mehrzahl von Tastenkappen,
die auf der Oberseite jeweils eine Kennmarke wie Buchstaben, Zahlen,
Symbole und dergleichen und auf der Unterseite einen beweglichen
Kontaktpunkt aufweisen, der dem jeweiligen Tastenoberteil zugeordnet
ist. Wird das Tastenoberteil durch Fingerdruck eines Benutzers gedrückt, so gelangt
der bewegliche Kontaktpunkt an der Unterseite des Tastenoberteils
mit feststehenden Kontaktpunkten auf der Schaltungsplatte entweder
direkt oder indirekt oder über
einen dazwischen angeordneten Film in Berührung, der ein gedrucktes elektrisch-leitendes
Flächenmuster
aufweist, um so einen elektrischen Stromkreis zu schließen. Üblicherweise enthält eine
solche Drucktasten-Schalteinheit viele, im unteren Bereich des Abdeckteils
angeordnete, zwischen 10 bis 15 Lichtquellen, z.B. LEDs und dergleichen,
um die Kennmarken zwecks besserer Erkennbarkeit von innen zu beleuchten.
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In herkömmlichen von innen beleuchteten Drucktasten-Schalteinheiten
besteht jedoch die Schwierigkeit, die Kennmarken auf den Oberseiten sämtlicher
Tastenoberteile gleichmäßig so zu
beleuchten, daß dabei
keine Helligkeitsunterschiede auftreten. Zusätzlich ergibt sich aufgrund
des hohen elektrischen Energieverbrauches ein Problem, da eine große Anzahl
von LEDs gleichzeitig betrieben werden. Bleibt die Beleuchtung der
Kennmarken nur auf den Zeitraum beschränkt, während dem die Schalteinheit
sich in Betrieb befindet, treten Schwierigkeiten auf beim Aufsuchen
der Kennmarken, sofern die Schalteinheit an einem dunklen Ort oder
bei Nacht betätigt
werden muß.
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Letztgenanntes Problem könnte man
durch Aufrechterhaltung eines Dauerbetriebs sämtlicher LEDs beseitigen, jedoch
entsteht auf diesem Weg der weitere Nachteil eines erhöhten Leistungsverbrauches,
durch den die Betriebsdauer des Gerätes, z. B. eines Taschentelefons,
verkürzt
oder eine Batteriegruppe mit großer Kapazität erforderlich wird und damit
sich unvermeidlich das Gewicht des Gerätes erhöht.
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Aus der
DE 43 24 625 A1 ist eine
beleuchtbare Drucktasten-Schalteinheit bekannt mit einer in einem
Gehäuse
gekapselten Anordnung einer Schaltungsplatte und eines Abdeckteils
aus lichtdurchlässigem
Material, das aus einem Bodenstück,
einem Tastenoberteil, einem Bodenstück und Tastenoberteil verbindenden
geneigten Zwischenteil zur Bildung eines kuppelförmigen Vorsprunges sowie einem
beweglichen Kontaktpunkt auf der Unterseite des auf seiner Oberseite
mit einer Kennmarke versehenen Tastenoberteils besteht, und auf
einer Fläche
der Schaltungsplatte befestigt ist.
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Aus der
DE 83 34 799 U1 ist ein
Tastenbedienteil bekannt, bei dem die Beschriftung der Tasten mit
phosphorzierender Farbe ausgeführt
ist.
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Die vorliegende Erfindung hat daher
zum Ziel, im Hinblick auf die vorbeschriebenen Schwierigkeiten bekannter
Drucktasten-Schalteinheiten eine neue und verbesserte Drucktasten-Schalteinheit
zu schaffen, deren Kennmarken selbst bei Nacht oder an dunklen Orten
leicht erkannt werden kön nen
und die dennoch einen so niedrigen Energieverbrauch hat, daß sie nur
Batterien oder dergleichen von kompakter geringer Abmessung benötigt.
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Die beleuchtbare Drucktasten-Schalteinheit gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß sie
in einem gekapselten Gehäuse
die Anordnung oder Baueinheit einer Schaltungsplatte und eines auf
einer Seite der Schaltungsplatte befestigten, aus lichtdurchlässigem Material
bestehenden Abdeckteils mit einer auf der Oberseite des Tastenoberteils
befindlichen Kennmarke aufweist, daß auf der Oberfläche des
Abdeckteils im Bereich der Kennmarke auf dem Tastenoberteil eine
phosphoreszierendes Pigment enthaltende phosphoreszierende Schicht aufgebracht
ist, die eine zur Wahrnehmung der Kennmarke ausreichend starke Phosphoreszenz aussendet,
und daß das
Gehäuse
eine Licht-Meßfühlereinrichtung
zum Feststellen der Umgebungshelligkeit sowie eine Lichtquelle enthält, durch
das das Ausgangssignal der Meßfühlereinrichtung
eingeschaltet wird, um bei niedriger Umgebungshelligkeit die phosphoreszierende
Schicht zu beleuchten.
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1 ist
ein schematischer senkrechter Querschnitt durch den Hauptbereich
der beleuchtbaren Drucktasten-Schalteinheiten gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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2 ist
ein schematischer senkrechter Querschnitt durch den Hauptbereich
der beleuchtbaren Drucktasten-Schalteinheit gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung.
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3 ist
eine vergrößerte Teildarstellung
einer beleuchtbaren Drucktasten-Schalteinheit
gemäß einer
weiteren, sich von 1 unterscheidenden Ausführungsform.
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4 ist
ein Blockdiagramm zur Erläuterung der
Grundzüge
einer Steuerung für
das Nachglühen in
der beleuchtbaren Drucktasten-Schalteinheit nach der Erfindung.
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Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen:
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Wie vorbeschrieben, schlägt die Erfindung eine
beleuchtbare Drucktasten-Schalteinheit
vor, mit einer Schaltungsplatte und einem Abdeckteil, das auf der
Oberseite des Tastenoberteils eine Kennmarke aufweist und auf der
eine in einem Gehäuse
gekapselten Schaltungsplatte befestigt ist, wobei auf der Oberfläche des
Abdeckteils, die dem Bereich der Kennmarke auf dem Tastenoberteil
entspricht, eine ein phosphoreszierendes Pigment enthaltende phosphoreszierende
Schicht vorgesehen ist, die Phosphoreszenz solcher Intensität abstrahlt,
daß die Kennmarke
durch das abgestrahlte phosphoreszierende Licht wahrnehmbar ist,
während
das Gehäuse eine
Licht-Meßfühlereinrichtung
zur Ermittlung der Umgebungshelligkeit sowie eine Lichtquelle enthält, die
mit Hilfe des Ausgangs der Meßfühlereinrichtung eingeschaltet
wird, um die phosphoreszierende Schicht über den Ausgang der Meßfühlereinrichtung bei
geringer Umgebungshelligkeit zu beleuchten.
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Das Abdeckteil der erfindungsgemäßen Drucktasten-Schalteinheit
besteht gemß einer
ersten Ausführungsform
aus einem zusammenhängenden Grundkörper mit
Bodenplatte, Tastenoberteil und einem Zwischenteil, das Bodenplatte
und Tastenoberteil zur Bildung eines kuppelförmigen Vorsprunges miteinander
verbindet, und aus einem beweglichen Kontaktpunkt, der an der Unterseite
des Tastenoberteils angeklebt oder angeformt ist. Der Grundkörper ist
aus lichtdurchlässigem
gummiartig elektrischem Material hergestellt. Bei einer Ausführungsform
ist auf der Oberseite des Tastenoberteils eine ein phosphoreszierendes
Pigment enthaltende phosphoreszierende Schicht angeordnet, und eine
gefärbte
oder lichtundurchlässige
Schicht ist als eine Kennmarken bildende Schicht auf einer Oberfläche der
phosphoreszierenden Schicht auflaminiert. Bei dieser Ausführungsform
sind die Lichtquellen zwischen der Bodenplatte des Abdeckteils und
der darunter befindlichen Schaltplatte angeordnet.
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Bei einer zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen beleuchtbaren
Drucktasten-Schalteinheit besitzt das Abdeckteil einen Plattenteil,
auf dessen Ober- oder Unterseite oder auf der Oberseite des Tastenoberteils
eine phosphoreszierende Schicht geformt ist, während eine gefärbte oder
lichtundurchlässige
Kennmarken bildende Schicht auf der Ober- oder Unterseite der lumeneszierenden Schicht
unter Zwischenfügung
eines lichtleitenden Teils aus lichtdurchlässigem Material zwischen Plattenteil
und Schaltungsplatte vorgesehen ist und die Lichtquellen in der
Nähe des
lichtleitenden Teils angeordnet sind.
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Bei einer dritten Ausführungsform
ist die erfindungsgemäße Schalteinheit
mit einer Einrichtung versehen, welche die periodisch anzuschaltenden Lichtquellen
steuert und dazu ein Arbeitsspiel/Programm wiederholt, das eine
Einschaltdauer einer ersten vorbestimmten Länge und eine Dunkeldauer einer
zweiten vorbestimmten Länge
umfaßt.
Wahlweise kann der Grundkörper
des Abdeckteils der erfindungsgemäßen Schalteinheit aus einem
lichtdurchlässigen
gummiartigen oder harzförmigen
und mit einem phosphoreszierenden Pigment vermischten Material hergestellt
sein.
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Das zur Durchführung der Erfindung verwendete
phosphoreszierende Pigment ist ein lumeneszierendes Pigment, das über eine
Zeitdauer von wenig stens mehreren Zehnereinheiten von Minuten nach
Beendigung einer Bestrahlung mit aktinischen Strahlen wie ultraviolettem
oder sichtbarem Licht zwecks Anregung des Phosphors ein Nachglühen aussendet.
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Bei der erfindungsgemäßen beleuchtbaren Drucktasten-Schalteinheit
sendet die phosphoreszierende Schicht bei Beleuchtung beispielsweise
mit Tageslicht Lumineszenz aus bei gleichzeitiger Absorption und
Speicherung von Energie, aufgrund der die phosphoreszierende Schicht
selbst an dunklem Ort Phosphoreszenz aussenden kann und so die Eigenschaft
des sogenannten Nachglühens
besitzt, so daß die
Kennmarke auf dem Tastenoberteil mit Sicherheit erkannt und die
Batterie als Energiequelle für
die Lichtquellen unter Berücksichtigung
des verringerten Energieverbrauches sehr klein/kompakt gehalten werden
kann. Der Energieverbrauch der Lichtquellen läßt sich weiter verringern,
wenn die Zyklen einer Beleuchtungsperiode und einer Dunkelperiode
wiederholt werden.
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Bei der vorbeschriebenen ersten Ausführungsform
sind die Lichtquellen zwischen der Bodenplatte des Abdeckteils und
der Schaltungsplatte so angeordnet, daß die phosphoreszierende Schicht
mit Hilfe einer verhältnismäßig kleinen
Anzahl von Lichtquellen beleuchtet werden kann. Die Schalteinheit gemäß der vorbeschriebenen
zweiten Ausführungsform
ist besonders geeignet, wenn eine geringe Dicke/Stärke des
Gerätes
z.B. Taschentelefons erwünscht
ist; denn die phosphoreszierende Schicht kann auch bei geringer
Dicke des Gerätegehäuses gleichmäßig beleuchtet
werden.
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Nachfolgend wird die beleuchtbare
Drucktasten-Schalteinheit nach der Erfindung anhand von 1 beschrieben, die einen
schematischen senkrechten Querschnitt des Hauptabschnittes dieser Schalteinheit
darstellt.
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Gemäß 1 enthält das Gehäuse C des Gerätes, beispielsweise
eines trag- bzw.
einsteckbaren Telefons, eine beleuchtbare Drucktasten-Schalteinheit
S, die eine Schaltungsplatte 20 und ein darauf angeordnetes
Abdeckten 10 umfaßt.
Die Schaltungsplatte ist mit nicht gezeigten elektronischen Geräten und
einem elektrisch leitenden Flächenmuster
versehen, das aus Schaltungsdrähten
bzw. Leiterbahnen und festen Kontaktpunktpaaren bestehen, die zum Schließen und Öffnen der
entsprechenden Stromkreise durch Drücken bzw. Anheben des beweglichen
Kontaktpunktes 14 dienen.
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Das Abdeckteil 10 bildet
einen zusammenhängenden
Formkörper,
bestehend aus einem Grundkörper
mit einer Mehrzahl von Schalteinheiten, die jeweils geformt sind
aus einem auf der Schaltungsplatte 20 angeordneten Bodenteil
13, einem Tastenoberteil 11, an dessen Unterseite ein beweglicher
Kontaktpunkt 14 haftet, und aus einem ansteigenden Zwischenteil 12,
das durch seine Anschlüsse an
das Tastenoberteil 12 und Bodenteil 13 einen kuppelförmigen Vorsprung
bildet. Wenn das Tastenoberteil 11 durch Fingerdruck eines
Benutzers heruntergedrückt
wird, ermöglicht
das Zwischenteil 12 einen Einknickvorgang, durch den der
bewegliche Kontaktpunkt 14 an einem Paar nicht gezeigter
Kontaktpunkte auf der Schaltungsplatte zur Anlage gebracht und dadurch
der elektrische Stromkreis geschlossen wird. Sobald das Tastenoberteil 11 von
der Druckkraft entlastet ist, kehrt das Zwischenteil 12 in
seinen gestreckten Zustand zurück,
so daß der
bewegliche Kontaktpunkt 14 sich von den ortsfesten Kontaktpunkten
entfernt und den Stromkreis öffnet.
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Der Grundkörper des Abdeckteils 10 besteht aus
einem lichtdurchlässigen
gummiartigen Material, das mit den beweglichen Kontaktpunkten im
Druckform- oder Spritzformverfahren einteilig geformt ist. Das gummiartige Material
ist vorzugsweise eine Silikongummi-Zusammensetzung, aus der ein
Vulkanisat mit einer den Wert 80 nicht überschreitenden Rockwell-Härte (IRH)
und einer Schlag-Elastizität/Schlagfederhärte von
wenigstens 40 % herstellbar ist.
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Es ist selbstverständlich möglich, einen
Abschnitt des Tastenoberteils 11 des Abdeckteils aus Kunstharzmaterial
größerer Härte herzustellen.
Um den beweglichen Kontaktpunkt 14 direkt an den auf der
Schaltungsplatte 20 festen Kontaktpunkten zur Anlage zu
bringen, ist der bewegliche Kontaktpunkt 14 für sich oder
das Abdeckten 10 als ganzes aus einem elektrisch leitfähigen Material
hergestellt. Falls die auf der Schaltungsplatte 20 festen
Kontaktpunkte mittels einer zwischen dem Abdeckten 10 und
der Schaltungsplatte 20 angeordneten und ein gedrucktes
elektrisch leitfähiges
Flächenmuster
tragenden Folie verbunden werden, kann das Abdeckten 10 als ganzes
aus einem isolierenden Material bestehen.
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Das Tastenoberteil 11 des
Abdeckteils 10 ragt aus der Öffnung Ca des Gehäuses C heraus
und trägt
an seiner Oberseite eine phosphoreszierende Schicht 15,
die dort entweder integrierend angeformt oder als getrennt hergestellte
phosphoreszierende Folie unter Verwendung eines geeigneten Bindungsmittels
aufgeklebt ist. Die Oberseite des Tastenoberteils 11 ist
als ganzes durch eine Lichtblendenschicht 16 abgedeckt,
die dem Flächenmuster
der dem jeweiligen Tastenoberteil zugeordneten Funktions-Kennmarke
entsprechende Durchbrüche 16a enthält. Die
phosphoreszierende Schicht 15, bestehend aus einem durchsichtigen
oder lichtdurchlässigen
Silikongummi oder Silikonharz als Matrix, der beispielsweise zwischen
5 bis 30 Gewichtsprozent (bezogen auf die Gewichtsmenge der Gummi-
oder Harzmatrix) eines phosphoreszierenden Pigmentes zugemischt
sind.
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Verschiedene Arten phosphoreszierender Pigmente
in Feinpulverform können
zur Anwendung kommen. Die Farbe der vom phosphoreszierenden Pigment
abgestrahlten Lumineszenz ist vorzugsweise hellgelb oder gelbgrün mit einer
Wellenlänge
von ungefähr
530 nm, da Licht in diesem Wellenlängenbereich vom menschlichen
Auge im Vergleich zu Licht anderer Farben als mit der höchsten Helligkeit empfunden
wird. Insbesondere sind phosphoreszierende Phopshore auf der Basis
von mit Kupfer aktiviertem Zinksulfid (ZnS:Cu) sowie phosphoreszierende
Pigmente auf der Basis mit Wismut aktiviertem Calziumsulfid (CaS:Bi)
wie auch die in der japanischen Patentschrift 7-11250 beschriebenen
Mischphosphore brauchbar. Es ist zweckmäßiger, wenn das phosphoreszierende
Pigment ein Phosphor mit Strontium-Aluminat als Trägersubstanz
ist, die durch ein Element der Lanthan-Reihe (Ln) wie Europium oder Dysprosium
entsprechend der Formel SrAl2O4:Ln
aktiviert wird. Obwohl der Phosphor im Hinblick darauf eine verhältnismäßig große Partikelgröße haben
sollte, daß bekanntermaßen die
Helligkeit eines phosphoreszierenden Pigmentes mit zunehmender Partikelgröße ansteigt,
wird seine durchschnittliche Korngröße unter Berücksichtigung
des Dispersionsvermögens
und der Bearbeitbarkeit gewöhnlich
aus einem Bereich zwischen 19 bis 25 μm gewählt.
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Das durchsichtige oder lichtdurchlässige Harz
zur Herstellung der phosphoreszierenden Schicht 15 ist
nicht auf Silikonharze beschränkt,
sondern kann auch aus anderen thermoplastischen oder duroplastischen
Harzen gewählt
werden, einschließlich
Akrylharzen, ABS-Harzen, Polykarbonatharzen, Methacrylharzen, Urethanharzen,
Phenolharzen und dergleichen. Der Mischanteil von phosphoreszierendem
Pigment mit dem Matrixharz beträgt
ungefähr
5 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Matrixharz, und ist von zahlreichen
Einflußgrößen abhängig. Soll die
phosphoreszierende Schicht 15 eine starke Helligkeit erzeugen,
wird die Dicke der Schicht 15 erhöht oder der Mischanteil von
phosphoreszierendem Pigment darin in Verbindung mit einem Harz sehr
hoher Transparenz erhöht.
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Die Abdeckschicht 16 besteht
aus einem lichtundurchlässigen
oder gefärbten
Material und enthält
der Kennmarke entsprechende Durchbrüche/Öffnungen 16a, die
mittels eines Schneidgerätes,
z.B. eines Laserstrahlschneiders oder dergleichen, hergestellt werden.
Selbstverständlich
braucht die Abdeckschicht 16 sich nicht immer über die
gesamte Oberseite des Abdeckteils zu erstrecken; sie kann vielmehr
so geformt sein, daß sie
allein die auf dem Tastenoberteil befindliche phosphoreszierende Schicht 15 abdeckt.
Anstatt die Kennmarke mittels Durchbrüchen oder Öffnungen herzustellen, kann
die Abdeckschicht selbst in der Form der Kennmarke gesondert hergestellt
und entsprechend 3 angeklebt
sein. Es ist außerdem
möglich,
die Abdeckschicht 16 nach dem Siebdruckverfahren oder dergleichen
mit einer lichtundurchlässigen
Druckfarbe herzustellen. Besteht die phosphoreszierende Schicht 15 auf
der Oberseite des Tastenoberteils aus einem einer Kennmarke entsprechenden
Flächenmuster,
so kann die Abdeckschicht 16 selbstverständlich entfallen.
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Die beleuchtbare Drucktasten-Schalteinheit entsprechend 1 ist mit einem Lichtmeßfühler 31 und
einer Mehrzahl von Lichtquellen 32 bzw. LEDs oder Miniaturlampen
versehen. Der Lichtmeßfühler 31 ist
an oder innerhalb einer Öffnung
Cb in der Oberwand des Gehäuses
C angeordnet, so daß er
die Umgebungshelligkeit wie auch die von Beleuchtungsmitteln und
dergleichen mißt,
um der Helligkeit entsprechende Signale zu erzeugen, die einer Steuerschaltung
auf der Schaltungsplatte 20 zugeführt werden. Die Licht quellen 32,
die jeweils an eine nicht gezeigte Energiequelle, z.B. eine Batteriegruppe oder
dergleichen über
eine Treiberschaltung auf der Schaltungsplatte 20 angeschlossen
sind, befinden sich zwischen der Schaltungsplatte 20 und
der Grundplatte 13 des Abdeckteils 10 und werden
entsprechend dem Ausgangssignal der Steuerschaltung zur Betätigung der
Treiberschaltung durch die Energiequelle gezündet/eingeschaltet.
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Wie später im einzelnen beschrieben,
ist die Lichtquelle 32 bei hoher Helligkeit rund um das
Gehäuse
C nicht eingeschaltet, während
sie bei geringer Helligkeit in sich wiederholenden Zeiträumen einer
Beleuchtungsperiode einer ersten bestimmten Länge von z.B. 30 Minuten, und
einer Dunkelperiode einer zweiten bestimmten Länge von beispielsweise 3 Stunden
diskontinuierlich eingeschaltet wird, und zwar in Abhängigkeit
vom Leistungsvermögen
der das phosphoreszierende Pigment enthaltenden phosphoreszierenden
Schicht 15.
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Obwohl für die Lichtquelle verschiedene
Arten zur Auswahl stehen, liegt das von der Lichtquelle 32 ausgesendete
Licht vorzugsweise im Bereich relativ kurzer Wellenlängen beispielsweise
zwischen 300 bis 500 nm, weil das phosphoreszierende Pigment durch
ultraviolett enthaltendes Licht kurzer Wellenlänge intensiv angeregt wird.
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Beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel der
Erfindung sind die phosporeszierende Schicht 15 auf der
Oberseite des Tastenoberteils 11 des Abdeckteils 10 und
darüber
die Abdeckschicht 16 mit dem die Kennmarke bildenden Durchbruch-/Öffnungsmuster 16a angeordnet.
Bei geritnger Umgebungshelligkeit wird die phosphoreszierende Schicht 15 von
der Lichtquelle 32 beleuchtet, die sich an einer Stelle
befindet, von der aus die Beleuchtung der phosphoreszierenden Schicht 15 so
möglich
ist, daß dadurch
die Erkennbarkeit der Kennmarke 16a mittels eines relativ
geringen Energieverbrauches zur Beleuchtung verbessert wird. Der
Energieverbrauch zur Beleuchtung wird zusätzlich verringert durch das diskontinuierliche
Einschalten der Lichtquelle 32, die somit während der
Zeitdauer keine elektrische Energie verbraucht, in der die phosphoreszierende Schicht
nachglüht,
wobei dieses Nachglühen
im Anschluß an
eine Beleuchtungsdauer von etwa 30 Minuten beispielsweise 3 Stunden
andauert.
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Die Lichtquelle 32 wird
von einer Zündsteuerschaltung
aus diskontinuierlich eingeschaltet durch Wiederholung eines Betriebsprogrammes
entsprechend dem Blockdiagramm in 4 innerhalb
einer vorbestimmten Zeitdauer. Entsprechend der Darstellung im Diagramm
folgt dem Schritt P1 für
die Inbetriebsetzung der Schritt P2 für das Einlesen der Ausgangssignale
aus dem Lichtmeßfühler 31,
um in Schritt P3 die Umgebungshelligkeit festzustellen, die niedriger
oder höher
liegen kann als ein voreingestellter Wert. Übersteigt die Umgebungshelligkeit
den vorgegebenen Wert, wird die Lichtquelle in Schritt P4 durch Öffnen des
Stromkreises ausgeschaltet, worauf der erste Zähler n in Schritt P5 zurückgestellt
und in Schritt P6 das Helligkeits-Kippglied auf 1 gestellt wird. Zufällig ist
die ursprüngliche
Einstellung dieses Helligkeits-Kippgliedes F und des später beschriebenen
Kippgliedes G gleich Null.
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Ist die ermittelte Umgebungshelligkeit
geringer als der vorbestimmte Wert in Schritt P3, wird in Schritt
P7 der Wert/Zustand des Kippgliedes F ermittelt. Falls dieser Wert
1 ist, wird die Zählzeit
des ersten Zählers
n in Schritt P8 bestimmt, ob er entweder oberhalb oder unterhalb
der vorgeschriebenen Zeitdauer liegt. Hat das Kippglied F den Wert
0, wird in Schritt P13 der Wert des Einschalt-Kippgliedes G bestimmt.
Wenn in Schritt P8 die Zählzeit
des ersten Zählers
n als gleichgroß oder
länger
als die vorgegebene Zeit n0 ermittelt wird,
schaltet die Lichtquelle 32 in Schritt P9 ein, und ihre
Einschaltdauer wird in Schritt P10 durch den zweiten Zähler m gemessen, während bei
einer Zählzeit
des ersten Zählers
n, die geringer ist als die vorgegebene Zeitdauer n0,
die Stromzufuhr zur Lichtquelle 32 in Schritt P11 abgeschaltet
und die Dunkelzeit vom ersten Zähler
n in Schritt P12 gemessen wird. Folglich wird die Lichtquelle 32 nur
eingeschaltet, nachdem die Dunkeldauer die vorbestimmte Zeitdauer
n überschritten
hat.
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Wenn andererseits in Schritt B der
Wert des Kippgliedes G als 0 festgestellt ist, wird die Zählzeit des
zweiten Zählers
m, d.h. die Einschaltzeit in Schritt P14 ermittelt, während bei
Festellen des Wertes des Kippgliedes G zu 1 die Zählzeit des
dritten Zählers
k, d.h. die Dunkeldauer, in Schritt P19 ermittelt wird. Wenn in
Schritt P14 die Zählzeit
des zweiten Zählers
m als die vorbestimmte Zeitdauer m0 überschreitend
festgestellt wird, die entsprechend obiger Schreibung 30 Minuten
beträgt,
wird die Lichtquelle 32 in Schritt P15 abgeschaltet und
mit dem Messen der Dunkeldauer durch den dritten Zähler k in
Schritt P15 begonnen, wobei in Schritt P17 auch der zweite Zähler m zurückgestellt
und in Schritt P18 das Kippglied G auf 1 gesetzt wird. Falls die
Zählzeit
des zweiten Zählers
m in Schritt P14 als unter der vorgegebenen Zeitdauer m0 liegend
ermittelt wird, bleibt die Lichtquelle 32 in Schritten
P9 und P10 fortgesetzt eingeschaltet, wobei die Einschaltdauer weiter
gemessen wird. Folglich wird die Lichtquelle 32 abgeschaltet,
wenn die Einschaltzeit eine vorbestimmte Einschaltdauer m0 erreicht.
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Wenn in Schritt P19 die Zählzeit des
dritten Zählers
k, d.h. die Dunkeldauer, als die voreingestellte Dauer kp überschreitend
festgestellt wird, die nach der vorangegangenen Beschreibung 3 Stunden
beträgt,
wird der Übergang
von Schritt P20 zu Schritt P23 durchgeführt, während bei einer Zählzeit des dritten
Zählers
k, sofern sie die voreingestellte Dauer kp unterschreitet, ein Übergang
von Schritt P24 zu Schritt P25 durchgeführt wird. In Schritt P20 wird
die Lichtquelle 32 eingeschaltet, in Schritt P21 mit dem Zählen der
Einschaltdauer durch den zweiten Zähler m begonnen, in Schritt
P22 der dritte Zähler
k zurückgestellt
und in Schritt P23 das Kippglied G auf 0 gesetzt. Überschreitet
die Dunkelzeit die voreingestellte Zeitdauer kp, so wird die Lichtquelle 32 wieder
eingeschaltet. Weiterhin wird in Schritt P24 die Lichtquelle 32 ausgeschaltet
und die Dunkeldauer in Schritt P25 gezählt. Danach wird der Übergang
von Schritt P2 wiederholt durchgeführt.
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Ein tragbares Telefon mit einer eingebauten beleuchtbaren
Drucktasten-Schalteinheit
kann mit einem System ausgestattet sein, das die Lichtquellen bei
Ankommen eines Anrufes einschaltet und den Einschaltzustand für eine bestimmte
Zeitdauer, beispielsweise bis zum Ende des Telefongespräches fortsetzt.
Es ist ebenso möglich,
die Lichtquellen nur in Gegenwart einer Person in der Nähe des Telefons einzuschalten,
die mit Hilfe eines Infrarotmeßfühlers festgestellt
werden kann. Durch diese Maßnahmen kann
der Energieverbrauch der Schalteinheit weiter verringert werden.
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2 zeigt
einen schematischen senkrechten Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der
beleuchtbaren Drucktastenschalteinheit nach der Erfindung, bei der
ein Plattenteil 49 mit einer phosphoreszierenden Schicht 45 beschichtet
ist und darauf eine Mehrzahl von Tastenoberteilen 41 unter
Zwi schenfügung
einer Kennmarken bildenden Schicht 46 mit Ausnehmungen
oder Durchbrüchen 46a entsprechend
den jeweiligen Kennmarken angeordnet ist, während nach unten weisende Druckköpfe 44 an der
Unterseite des Plattenteils 49 an solchen Stellen integral
verschweißt/verklebt
sind, die den entsprechenden Tastenoberteilen 41 gegenüberliegen
und auf diese Weise ein Abdeckten 40 bilden. Das Plattenteil 49,
die Tastenoberteile 41 und Kontakpunkte 44, die
das Abdeckten 40 bilden, bestehen aus lichtdurchlässigem Material,
während
die phosphoreszierende Schicht 45 aus einer Harzmischung
besteht, die ein phosphoreszierendes Pigment enthält und mit Durchbrüchen/Öffnungen 46a zur
Darstellung von Kennmarken versehen ist.
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Das Abdeckten 40 ist auf
der Schaltungsplatte 20 unter Zwischenfügung einer lichtleitenden Platte 51 befestigt,
und der Druckkopf 44 kommt mit seinem unteren Ende mit
der Schaltungsplatte 20 unter Zwischenschaltung einer Membran 52 in
Kontakt, die auf ihrer Unterseite einen nichtgezeigten beweglichen
Kontaktpunkt trägt
und dazwischen als eine Klick- oder Schaltplatte dient. Die lichtleitende
Platte 51 besteht aus lichtdurchlässigem Material und enthält eine
Mehrzahl von Öffnungen 51a,
in denen jeweils die vorgenannte Membran 52 angeordnet
ist. Nahe dem Außenumfang
der Platte 51 ist eine Lichtquelle 32 angeordnet.
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Bei der Ausführungsform gemäß 2 ist es ebenso möglich, die
phosphoreszierende Schicht 45 und die Kennmarken bildende
Schicht 46 auf der Oberseite des Tastenoberteils 41 anzuordnen.
Es ist weiterhin möglich,
daß der
Laminataufbau der phosphoreszierenden Schicht 45, der Kennmarken
bildenden Schicht 46 und dergleichen als Plattenteil 49 verwendet
wird. Das Tastenoberteil 41 kann aus synthetischem Gummi,
z.B. einem Silikongummi hergestellt sein, der bei Berührunng einen
gummiartigen Eindruck vermittelt, oder es kann aus einem in sich steifen
Harz hergestellt sein. Die phosphoreszierende Schicht 45 wird
vorzugsweise aus durchsichtigem oder durchscheinendem synthetischem
Gummi hergestellt, z.B. aus Silikongummi, der besonders gute Dehnungsbelastungseigenschaften
sowie Dauerfestigkeit aufweist und mit einem phosphoreszierendem Pigment
vermischt ist, um den Erfordernissen zu entsprechen, wenn die Membran 52 zur
Kontaktherstellung mit der Schaltungsplatte 20 nach unten
gedrückt wird.
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Bei dieser Ausführungsform wird wie beim Ausführungsbeispiel
nach 1 die Umgebungshelligkeit
außerhalb
des Gehäuses
C mittels eines Lichtmeßfühlers 31 ermittelt.
Wenn die Umgebungshelligkeit geringer ist als der voreingestellte
Wert, wird das Betriebsprogramm entsprechend dem Blockdiagramm in 4 eingeleitet, so daß eine gute
Erkennbarkeit der Kennmarken 46 mit stark verringertem Energieverbrauch
gewährleistet
ist.
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Nachfolgend ist ein praktisches Ausführungsbeispiel
für die
in 1 gezeigte Ausführungsform
beschrieben. Zunächst
wurden zwei Arten phosphoreszierender Gummimischungen für unterschiedliche
Farben zubereitet durch Mischen einer bei niedriger Temperatur härtbaren
flüssigen
Silikongummizusammensetzung (KE 1935, Erzeugnis der Shin-Etsu Chemical
Co.) mit einem grün-strahlenden phosphoreszierenden
Pigment oder einem rotstrahlenden phosphoreszierenden Pigment (GSS – Green und
GSS – Red,
Erzeugnisse der Nemoto & Co.
Ltd.), wobei die flüssigen
Gummimischungen jeweils in Hohlräume
einer Metallform für
Tastenoberteile mit einer Dicke von 1 mm eingefüllt und anschließend gehärtet wurden,
um phosphoreszierende Schichten 15 zu erzeugen.
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An zweiter Stelle wurde ein Abdeckteil 10 mit der
phosphoreszierenden Schicht 15 im Druckformverfahren einer
anderen Silikon-Gummimischung (KE 1915, Erzeugnis der Shin-Etsu
Chemical Co.) in einer Metallform hergestellt, welche die oben vorbereiteten
phosphoreszierenden Schichten 15 in den Hohlräumen enthielt.
Anschließend
wurde auf jedem der Tastenoberteile 11 eine Kennmarken
bildende Schicht 16 des so entstehenden Abdeckteils 10 angeformt
und mit Hilfe eines Laserstrahl-Schneidgerätes mit Durchbrüchen 16a entlang
der Umrisse der entsprechenden Kennmarken versehen. Das Abdeckteil 10 wurde
zur Bildung einer Vorgruppe auf einer Schaltungsplatte 20 befestigt,
die in ein Gehäuse C
eingebracht wurde. Vier LED-Lichtquellen
wurden auf der Schaltungsplatte 20 jeweils zwischen der Grundplatte 13 des
Abdeckteils und der Schaltungsplatte 20 eingebaut. Außerdem wurde
ein Lichtmeßfühler auf
der Schaltungsplatte 20 angebracht, um im Bereich der Öffnung Cb
der Abdeckwand des Gehäuses
C die Umgebungshelligkeit zu messen.
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Die vorbeschriebene beleuchtbare
Drucktastenschalteinheit nach der Erfindung wurde nach Einbau in
das Gerätegehäuse in aktueller
Außenanwendung
bei Tageslicht getestet, was zu dem Ergebnis führte, daß die Kennmarken (Buchstaben
oder Symbole) ohne Schwierigkeiten ausgezeichnet erkennbar waren
und die LEDs als Lichtquelle 32 niemals eingeschaltet wurden,
obwohl vom Lichtmeßfühler 31 unzureichende
Umgebungshelligkeit ermittelt worden war. Nachdem die Schalteinheit
in einen Dunkelraum gebracht worden war, wurde von dem in der phosphoreszierenden
Schicht 15 enthaltenen phosphoreszierenden Pigment so viel
Phosphoreszenz abgestrahlt, daß die
Kennmarken 15 durch Einschalten der LEDs 32 bei
der durch die Lichtmeßfühler 31 ermittelten
geringen Umgebungshelligkeit gut erkennbar warn, da die phosphoreszierende
Schicht von unten her für
ungefähr
30 Minuten beleuchtet worden war. Nach dieser Beleuchtungsdauer wurden
die LEDs abgeschaltet, und eine Dunkelzeit dauerte etwa 2 Stunden,
während
der jedoch das Abstrahlen von Phosphoreszenz der Schicht 15 anhielt,
so daß die
Kennmarken 16a weiterhin gut erkennbar blieben.