Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Schreibtastatur, insbesondere für elektronische Datenverarbeitungsgeräte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik:

Eine Vielzahl von elektronischen Geräten, wie z. B. Bildschirmgeräte, werden über eine Tastatur gesteuert, die im allgemeinen aus einem separaten, vor dem elektronischen Gerät angeordneten Tastaturgehäuse besteht, mit ein oder mehreren aus dem Gehäuse herausragenden Bedienungsfeidern, wie z. B. Schreibmaschinentastenfeld, in denen jeweils in Spalten und Zeilen angeordnete Einzeltasten oder Tastschalter angeordnet sind. Die Einzeltasten oder Tastschalter selbst können auf einer gemeinsamen Platine aufgelötet sein, die mit elektronischen Bauelementen, insbesondere Mikroprozessoren, bestückt ist. Jedem Tastschalter sind ein oder mehrere Bedeutungsinhalte, wie z. B. Buchstaben, Zahlen o. dgl. , zugeordnet, die mit der

Tastenbetätigung ausgelöst werden. Zur Unterscheidung der einzelnen Tasten sind diese in beispielsweise binäre Signale codiert. Über eine z. B. serielle Schnittstelle wird die betätigte Taste in einem bestimmten binären Code umgesetzt, wobei man üblicherweise 8 bis 10 binäre Bits in Form von Rechteckimpulsen verwendet. In diesem Bit-Muster sind die einzelnen Tasten von ihrer Funktion her eindeutig einander zugeordnet. Die Zuordnung zueinander geschieht dabei mittels eines Mikroprozessors auf der Platine.

Die Mikroprozessoren arbeiten z. B. mit einer Taktfrequenz zwischen 1 bis 6 MHz, d. h. bei 6 MHz findet ein Schaltvorgang 6 x pro Mikrosekunde statt. Diese mit hoher Schaltgeschwindigkeit ablaufenden Schaltvorgänge verursachen eine hochfrequente Störung, die der Rechner bzw. der Mikroprozessor auslöst. Es entsteht demnach ein Spektrum von Störfrequenzen, die, bedingt durch die Codierung und die Systematik der Tastenabfrage, eine Information enthalten, die dem an der Tastatur eingegebenen Zeichen eindeutig zugeordnet werden kann. Diese Störungen werden einerseits in die Luft direkt angestrahlt, andererseits als leitungsgebundene Störungen über das Tastaturkabel und den daran angeschlossenen Rechner an die Umgebung abgegeben.

Eine gewisse Abschirmung der die einzelnen Tastschalter aufnehmenden Platine wird dadurch erzielt, indem man einen als ebenes Blech ausgebildeten Metallrahmen vorsieht, in welchem die Gehäuse der Tastschalter eingesetzt sind. Hierdurch wird bereits eine Absenkung der Störpegelwerte erzielt. In der Praxis können jedoch hochfrequente Störungen nach wie vor derart stark hervortreten, daß eine Abhörung dieser Frequenzen möglich ist. Dies kann zu unerwünschtem Erfassen von Daten und Informationen durch unberechtigte Personen führen.

Aus der DE 20 32 408 B 2 ist ein Gehäuse für elektronische Geräte bekannt geworden, dessen elektromagnetische Strahlung nach außen und welches gegen elektromagnetische Strahlung von außen abgeschirmt ist. Dies geschieht mittels zwei aus Kunststoff gefertigten, ineinandergesteckten Schalenteilen, die eine Art Doppelwandung bilden. Dabei wird der innere Schalenteil mit einer Metalloberfläche versehen.

Diese bekannte Ausführungsform mag eine deutliche Abnahme ^' der ggf. nach außen tretenden elektromagnetischen Strahlungen erzielen. Sie ist jedoch außerordentlich aufwendig. Weiterhin wurde die konsequente Verwirklichung der Strahlenabschirmung im Bereich der Tastenführung nicht fortgesetzt.

Aus der GB 15 50 758 ist ebenfalls eine

Tastaturenanordnung bekannt geworden, deren elektronische Schaltkreise gegen statische elektrische Entladungen geschützt werden sollen. Hierfür sind umfangreiche Maßnahmen zur Erdung, d. h. Stromableitung vorgesehen. Eine Berücksichtigung von HF-Strahlungen ist in dieser Druckschrift nicht erwähnt.

Aus der DE OS 39 18 951 A 1 ist für eine allgemeine Verwendung ein Abschirmgehäuse bekannt geworden, bei welchem das Austreten von Hochfrequenzstrahlungen dadurch verhindert oder zumindest reduziert wird, in dem scharfwinklige Umlenkkanten für die HF-Strahlung vorgesehen sind. Das Austreten von Hochfrequenzstrahlung aus einem Gehäuse wird demnach durch eine scharfwinklige Verbindung oder Fuge oder durch mehrere abrupte Winkel vermieden. Dabei müssen die Zwischenräume zwischen den Gehäuseteilen möglichst klein gehalten werden. Als

Werkstoff für das bekannte Abschirmgehäuse wird ein elektrisch leitfähiges Material wie Aluminium, Messing oder Kupfer vorgeschlagen.

Aufgabe der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile bei bekannten Geräten bei der Abschirmung von Hochfrequenzstrahlungen zu vermeiden und insbesondere eine Tastatur für insbesondere elektronische Bildschirmgeräte zu schaffen, welches ein Optimum an Abschirmung von HF- Strahlungen bietet. Die erfindungsgemäße Tastatur soll insbesondere nach außen hin derart abgeschirmt werden, daß keinerlei erfaßbare und decodierbare HF-Frequenzen mehr austreten können. Sofern diese dennoch austreten, sollen diese in einem nicht erfaßbaren Frequenzbereich liegen.

Vorteile der Erfindung:

Die Erfindung hat gegenüber bekannten Tastaturen den Vorteil, daß sie eine weitgehende und optimale Abschottung der in der Tastatur auftretenden HF-Signale nach außen ermöglicht, d. h. der Störpegel kann gegenüber herkömmlichen Tastaturen um einen solchen Wert herabgesetzt werden, daß dieser unter dem allgegenwärtigen kosmischen Rauschen zu liegen kommt. Damit können aus der Tastatur heraustretende HF-Störfrequenzen durch Unberechtigte nicht mehr analysiert werden. Die optimale Abschottung der Tastatur ergibt sich aus Meßwertanalysen mit bekannten Geräten.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung möglich.

Nähere Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt sowie unter Angabe weiterer Vorteile in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Seitenschnitt durch eine erfindungsgemäße Tastatur,

Fig. 2 ein an beiden Stirnseiten aufzusetzendes Endstück zum seitlichen Verschluß.

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Eckbereich des Gehäuses im Bereich der Einzelheit X in Fig. 2.

Die in der Fig. 1 dargestellte Schreibtastatur 1 für ein elektronisches Bildschirm- oder Datenverarbeitungsgerät • besteht aus einem näherungsweise U-förmigen oder L- förmigen Tastaturgehäuse 2 aus Aluminium oder elektrisch - leitend beschichteten Kunststoff, mit in die Wandung 3 der Tastaturoberseite 4 eingebrachten Ausnehmungen 5, 6, aus welchen Bedienungsfeider 7, 8 herausragen. Das Bedienungsfeld 7 besteht beispielsweise aus in Spalten und Zeilen angeordnete Tastschalter 9, wobei in der Fig. 1 fünf in einer Spalte angeordnete Tastschalter dargestellt sind. Das Bedienungsfeld 8 besteht z. B. aus einer Zeile nebeneinander angeordneter Tastschalter 9.

Jeder Tastschalter 9 besteht aus einem eigenen

Tastschaltergehäuse 10, mit nach unten herausragenden

Anschlußkontakten 11 und oberen Betätigungstastenkappen

12.

Die einzelnen Tastschalter 9 sind auf einer gemeinsamen Platine 13 aufgelötet. Die Platine enthält die erforderlichen elektronischen Bauelemente, wie z. B.

Mikroprozessoren 14. Die Bauteile 14 sind in Fig. 1 unterhalb der Platine 13 angeordnet. Sie können jedoch auch gemäß der strichpunktierten Ausführungsform 14' oberhalb der Platine 13 angeordnet sein.

Die einzelnen Tastschalter 9 sind mit ihrem Gehäuse 10 in einen als ebenes Blech ausgebildeten Metallrahmen 15 eingelassen, der lediglich die Aussparungen 16 zur spaltfreien Aufnahme des Tastschaltergehäuses 10 aufweist und im übrigen vollständig geschlossen ist. Der Metallrahmen 15 stellt deshalb bereits eine Art Abschirmung der darunterliegenden Platine 13 nach oben hin dar.

Das Tastaturgehäuse 2 besteht aus einem Aluminium- Strangpreßprofil mit einer Wandstärke s. von mindestens ca. 3,0 mm. Dabei besteht das Tastaturgehäuse aus der Tastaturoberseite 4, der abgerundeten kurzen Tastaturvorderseite 17 und der längeren Tastaturrückseite 18. Das Strangpreßprofil bietet dabei die Möglichkeit, sich über die ganze Länge des Strangpreßprofils erstreckende Längsnuten.20 zum Einsatz von nicht näher dargestellten Gewindestreifen oder Anschraubkanäle 19, insbesondere für die seitlichen Endstücke anzuformen, d. h. allgemein zur Befestigung von weiteren Einzelteilen an das Strangpreßprofil.

Im Bereich der Ausnehmungen 5 der Tastaturoberseite 4 ist die Gehäusewandstärke s- auf ca. 7 mm vergrößert. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind dies der unterhalb bzw. links des Bedienungsfeldes 7 liegende Bereich 21, der zwischen dem Bedienungsfeld 7 und dem Bedienungsfeld 8 liegende Bereich 22 und der oberhalb bzw. rechts des Bedienungsfeldes 8 liegende Bereich 23. In diesen, in der

Wandstärke verstärkten Bereichen 21 bis 23 sind Gewindestreifen in den Längsnuten 20 in das Strangpreßprofil eingelassen. Hierdurch kann der Metallrahmen 15 mittels nicht näher dargestellten Schrauben in kurzen Abständen an das Tastaturgehäuse 2, 4 angeschraubt werden. Diese Verbindung wird spaltfrei ausgeführt. Eine HF-Strahlung kann hierdurch zwischen Rahmen 15 und Gehäuseöffnung 5, ^' 6 für das Bedienungsfeld 7, 8 nicht mehr direkt nach außen gelangen, da sie aufgrund der richtungsumlenkenden Flächen 37 immer an einer gegenüberliegenden Seite des jeweiligen Ausschnitts 5, 6 reflektiert und damit sehr stark gedämpft wird. Die einzelnen Öffnungen im Rahmen sind damit so klein, daß sie für das in der Tastatur vorkommende Frequenzspektrum praktisch nicht vorhanden sind. Falls z. B. bei höheren Frequenzen noch eine weitergehende Dämpfung gefordert wird, können auch die Oberteile 24 der Tastschalter .9 aus einem elektrisch leitenden Kunststoff hergestellt oder mit einem leitenden Überzug versehen werden. Darüber hinaus sind alle Aluminiumteile des Gehäuses mit einem Überzug versehen, die die Oberfläche elektrisch leitend macht und eine isolierende Korrosion verhindert. Dadurch werden an alle Verbindungen großflächige niederohmige Kontakte hergestellt, die für die Bedämpfung hochfrequenter Störungen wichtig sind.

Das Tastaturgehäuse 2 mit Vorderseite 17, Oberseite 4 und Rückseite 18 ist einstückig über die gesamte Länge der Tastatur 1 als Strangpreßprofil hergestellt, was eine äußerst rationelle und flexible Herstellung darstellt.

In Fig. 2 ist ein Endstück 25 dargestellt, welches in die der in Fig. 1 dargestellten stirnseitigen Öffnung des

Tastengehäuses 2 gegenüberliegenden Stirnseite einsetzbar ist. Fig. 3 zeigt ein zugehöriges Detail der Verbindung zwischen Endstück 25 und Tastaturgehäuse 2 sowie Bodenplatte 30.

In die in Fig. 1 dargestellte Stirnseite ist ein entsprechendes spiegelbildliches Endstück stirnseitig einzusetzen. Das Endstück 25 weist eine Gesamtwandstärke s ₃ <" ^s --'10 mm auf und ist ebenfalls aus einem HF-Strahlung abschirmenden Metall hergestellt. Das Endstück 25 weist umlaufende gefräste Flächen 26 bis 28 auf, die in das Tastaturgehäuse 2, 4, _. 17, 18 eintauchen und dort mehrere Absätze zur mehrfachen rechtwinkligen HF-Strahlungsumlenkung bilden. Aufgrund der genauen Fertigung können allenfalls mikrofeine Zwischenspalte vorliegen. In einem solchen Spalt wird die Strahlung stets umgelenkt, was zu einer hohen Dämpfung führt.

Die Endstücke 25 werden über die Anschraubkanäle 19 an der Tastaturvorderseite 17, der Tastaturoberseite 4 und der Tastaturrückseite 18 angeschraubt. Die beiden stirnseitigen Endstücke 25 sind in ihrer Seitenansicht exakt auf das Profil des Tastaturgehäuses 2 abgestimmt und schließen auf der Unterseite 29 bündig mit diesem ab. Ein das Tastengehäuse 2 nach unten hin verschließender metallischer Gehäuseboden 30 braucht dann lediglich von unten her" an die Gewindestreifen in den Längsnuten 20 im unteren Bereich der Vorderseite 17 sowie der Rückseite 18 sowie in zusätzlichen Bohrungen 31 in den Endstücken 25 eingeschraubt zu werden. Der Gehäuseboden 30 wird mittels einer elastischen, elektrisch leitenden HF-Dichtung 31 abgedichtet, wobei die Unterseite des Tastaturgehäuses 2 entsprechende Längsaussparungen 32 aufweist. Eine

entsprechende Aussparung 33 zum Einlegen der horizontal umlaufenden HF-Dichtung 31 ist in die Unterseite 34 jedes Endstücks 25 eingelassen. In den Figuren 2 und 3ist mit Pfeil 35 der Weg der HF-Strahlung bezüglich des Endstücks 25 eingezeichnet. Die aus dem Tastaturgehäuse austretende HF-Strahlung wird durch mehrmaliges Umlenken durch den Gehäuseaufbau auf ein Minimum reduziert. Aufgrund der in das Gehäuse 2 eintretenden oder eindringenden Wandungsabschnitte 38 wird die HF-Strahlung entlang den Pfeilen 39, 40 (siehe Figuren 2 und 3) rechtwinklig umgelenkt. Gleichfalls trägt die Materialstärke zu einer sehr großen Absorbtion der Strahlung bei. Die Wandstärke s_ des Endstücks 25 beträgt ^" s.-^lO mm. Der eintauchende Wandu-ngsabschnitt 38 hat eine Breite s.----*' 6 mm. Die Stärke des Gehäuses im Umlenkbereich beträgt s ₅ - ^****■ -' 7 mm. Die Bodenplatte 30 hat eine Stärke s ₆ ^/ -' 2,5 mm.

Aufgrund des Ineinandertauchens von Endstück 25 und Tastaturgehäuse 2 werden die HF-Strahlungen umgelenkt, so daß eine starke Dämpfung eintritt. Die insgesamt gute Schirmung verhindert damit ein Aussenden von Störstrahlungen nach außen sowie das Einstreuen von Störungen von außen nach innen. Dies gilt sowohl für elektrische als auch elektromagnetische Strahlungen. Die erfindungsgemäße Tastatur eignet sich deshalb als abhörsichere Tastatur in wichtigen Einsatzbereichen.

Die Darstellung nach Fig. 3 entspricht prinzipiell dem in den Figuren 1 und 2 auf der rechten Figurenseite dargestellte Eintauchbereich des Endstücks 25. Diese ist in Fig. 2 mit "X" dargestellt. Der in Fig. 2 auf der

linken Seite dargestellte Bereich "X ¹ " ist prinizipiell gleich aufgebaut.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des erfindungsgemäßen Kerngedankens.