Anatomische Tastatur

Anatomische Tastatur
Standard-PC-Tastatur mit deutscher Tastenbelegung
Laptoptastatur mit deutscher Belegung
Schweizer Tastaturbelegung
Ausschnitt einer arabischen Tastaturbelegung
Ausschnitt einer türkischen Tastaturbelegung
Miniaturtastatur, gedacht für den mobilen Einsatz
Japanische Tastatur


Eine Tastatur ist ein Eingabegerät, das als Bedienelement eine Anzahl von mit den Fingern zu drückender Tasten enthält. Heute sind die meisten Tastaturen elektronische Tastaturen. Es gibt aber auch andere Funktionsprinzipien, wie beispielsweise mechanische oder pneumatische Tastaturen. Tastaturen gibt es für eine Vielzahl technischer Geräte, beispielsweise für Computer, Fernbedienungen, Telefone und Handys. Weitere mögliche Eingabegeräte und Varianten sind weiter unten aufgeführt.

Eine Computer-Tastatur hat im Vergleich zu einer Schreibmaschinentastatur mehr Tasten, die über das Schreiben hinaus auch zur Bedienung des Computers dienen. Die Computer-Tastatur hat teilweise eine andere Tastenbelegung und auch Beschriftung. Eine feststehende Anordnung gibt es nicht, jede Systemarchitektur hat hier gewisse Eigenständigkeiten, insbesondere bei Notebooks ergeben sich durch das Platzproblem weitere Unterschiede. Wesentliche Unterschiede zur Schreibmaschinentastatur sind der geringere Hubweg (Distanz von der Berührung des Fingers bis zum Anschlag) sowie der geringere Energieaufwand beim Herunterdrücken bei Computertastaturen. Hierdurch ist die Haptik auch andersartig. Einige Computertastaturen sind hintergrundbeleuchtet, sodass die Tasten bei Dunkelheit gut sichtbar sind.

Inhaltsverzeichnis

Funktionsweise der Computer-Tastatur

Grundsätzlich ist es nicht sinnvoll, jede einzelne Taste direkt am Tastaturcontroller anzuschließen, das würde eine große Anzahl von Anschlüssen am Controller und großen Verdrahtungsaufwand bedingen. Die einzelnen Tasten sind stattdessen in einer elektrischen Matrix aus Reihen-Leitungen und Spalten-Leitungen angeordnet. Wird eine Taste gedrückt, so wird eine bestimmte Zeile mit einer bestimmten Spalte elektrisch verbunden. Diese Verbindung wertet ein Microcontroller (früher z. B. bei XT-Tastaturen ein Mikroprozessor 8042) aus und schickt diese Information zum Rechner – bei der heute vorherrschenden IBM-PC-Architektur (aber auch beim Apple Macintosh) als sogenannter Tastencode (engl. Scancode). Damit sind z. B. bei einer 16×8 Matrix mit nur 24 Leitungen bis zu 128 Tasten realisierbar.

Dieses Funktionsprinzip ist nahezu universell auf alle modernen Eingabegeräte mit mehreren Tasten anwendbar. Bei einigen älteren Architekturen übernahm der Hauptprozessor selber die Tastaturabfrage, z. B. beim Commodore PET 2001, Commodore 64 und Atari 800 oder auch Sharp MZ-700.

Vom Tastendruck zum Scancode

Das Scannen

Die Tastatur-Matrix besteht beispielsweise aus 13 Spalten und acht Reihen (104 Tasten). Zunächst wird der Ausgang für die erste Spalte aktiviert (aufgrund der negativen Logik auf eine niedrige elektrische Spannung gezogen) und dann überprüft, ob sich an einem oder mehreren der acht Eingänge der Reihen diese niedrige Spannung wiederfindet. Dann wird der Ausgang für die erste Spalte wieder deaktiviert (hochohmig geschaltet) und der für die zweite Spalte aktiviert, und so weiter. Nach der letzten Spalte wird nach einer Pause wieder bei der ersten Spalte begonnen. Dieser Vorgang wiederholt sich kontinuierlich und nennt sich „Scannen“. Wenn eine Taste gedrückt wird, wird bei einer bestimmten aktiven Spalte die Verbindung zur Reihe erkannt. Aus der Koordinate innerhalb der Spalten- und Reihenmatrix ermittelt der Tastatur-Prozessor eine Tastennummer, die dann in einen Code für die Tastenposition, den Scancode, umgewandelt wird. Dieser wird zum Rechner übertragen. Dabei spielt es keine Rolle, welche (nationale) Tastaturbelegung (engl. „keyboard layout“) verwendet wird; der Scancode gibt nur die Position der gedrückten Taste für eine Standardtastatur an, unabhängig von der äußerlichen Anordnung, der Sprachauswahl des Betriebssystems oder der Beschriftung der Tasten.

Detailliertere Informationen zu den verschiedenen Scancodes, die speziell von heutigen Windows-PC-Tastaturen verwendet werden, und zu den Tastatur-Steuercodes findet man unter Scancode bzw. Tastaturbelegung.

Key Rollover

1 2 3
A u v w
B x y z

Allgemein, sei es eine Tastatur eines elektronischen Musikinstrumentes oder eine Computer-Tastatur, kann es vorkommen, dass mehr als eine Taste gleichzeitig gedrückt wird. Je nach Bauart der Tastatur kann diese, im schlechtesten Fall, maximal zwei gleichzeitige Tastendrücke richtig erkennen (2-key rollover) oder alle (n-key rollover).

Abhängig von der Anordnung der Tasten in der Matrix kann es zu Fehlerkennungen bei der gleichzeitigen Betätigung von drei oder mehr Tasten kommen. Dabei werden möglicherweise Tasten als aktiv erkannt, die tatsächlich nicht betätigt sind, dieser Effekt wird Phantom-Key genannt.

Zur Erklärung wird als Beispiel eine 6-Tasten-Tastatur mit zwei Reihen (A, B) und drei Spalten (1, 2, 3) herangezogen. Werden u = A1, y = B2 und v = A2 gleichzeitig gedrückt, ist es für den Tastaturcontroller nicht möglich zu unterscheiden, ob nur v oder x gedrückt wird oder beide. Wird Reihe A beim Scannen aktiviert, erkennt der Controller korrekt Spalte 1 und 2 entsprechend u und v. Wenn jedoch Reihe B aktiv wird, erkennt der Controller korrekt Spalte 2 für y und fälschlicherweise Spalte 1 für x, weil über y, v und u (von Reihe B auf Spalte 2, zur Reihe A, zu Spalte 1) eine Verbindung mit Spalte 1 existiert. Im Gegensatz dazu ist eine gleichzeitige Betätigung von w = A3 oder z = B3 mit u und y kein Problem und würde sicher erkannt. Generell tritt dieser Effekt auf, wenn drei Ecken eines Rechteckes innerhalb der Matrix betätigt werden.

Eine verbreitete Gegenmaßnahme ist, die Tastenmatrix so anzuordnen, dass bei den üblichen Tastenkombinationen solche Muster nicht auftreten. Hier wird ausgenutzt, dass z. B. nur sehr selten mehrere Zeichentasten gleichzeitig gedrückt werden müssen, während etwa die Kombination „Zeichen und Hochstelltaste“ häufig ist. Zusätzlich dazu verwenden einige Tastaturen eine Beschränkung der Anzahl der Tasten, die sie gleichzeitig als gedrückt erkennen, z. B. nur zwei Tasten (2-key rollover).

Intelligenter ist eine Erkennung von (möglichen) Phantom-Keys. Da es sehr unwahrscheinlich ist, dass ein Mensch mehrere Tasten so zeitgleich bedient, dass der Tastaturcontroller keine Reihenfolge der Betätigung mehr erkennen kann, besteht die Möglichkeit, so lange weitere gleichzeitig aktive Tasten zu erkennen, bis eine Kombination auftritt, die einen Phantom-Key enthalten könnte. Am obenstehenden Beispiel würde das dazu führen, dass z. B. erst u, dann y als aktiv erkannt werden, hier kann kein Phantom-Key auftreten, also werden beide Tasten akzeptiert. Kommt nun noch v hinzu, entsteht der Phantom-Key Effekt und der Tastaturcontroller ignoriert die Tasten v und x.

Aus Kostengründen nur in Spezialanwendungen zu finden ist die Option, jede Taste mit einer Diode zu versehen, so dass der Strom nur von Reihe zu Spalte fließen kann und nicht umgekehrt (true n-key rollover). Das ist jedoch, abhängig von der Technik des Tastenfeldes, nicht immer realisierbar und in jedem Fall mit höheren Produktionskosten verbunden. Eine Kompromisslösung ist es, eine Mischung aus günstiger Tastenanordnung und Dioden an einigen Tasten zu suchen.

Übertragung zum PC

PS/2-Schnittstelle

Sowohl beim Drücken als auch beim Loslassen einer Taste schickt der Tastatur-Controller einen Code zum PC, wodurch in diesem ein Interrupt ausgelöst wird. Die Interrupt-Behandlungsroutine wertet den Scancode der jeweiligen Taste aus, ermittelt, welche der Modifier-Tasten (Umschalttaste, Strg, Alt, Alt Gr, Feststelltaste, Num, Rollen und Einf) zusätzlich aktiv ist, und speichert das Ergebnis im Tastaturpuffer (standardmäßig 16 Registerzellen, ein Überlauf ist möglich). Das Betriebssystem bzw. aktive Anwendungsprogramm arbeitet mit Software-Interrupts diesen Puffer ab und verknüpft den Scancode nun mit einem Zeichen (Keycode) wie Ziffer, Buchstabe oder Satzzeichen etc. oder einer Aktion (z. B. Programm beenden). Das heißt, die Tastatur liefert nur Tastennummern und keine ASCII-Zeichen, diese Verknüpfung findet erst in der Software des PC-Betriebssystems oder Anwenderprogramms statt.

Der Vorgänger der PS/2-Schnittstelle war die PC/XT-Tastaturschnittstelle, die artverwandt in der Funktionsweise ist, aber nur den Datentransfer von der Tastatur zum Computer zulässt. Mit der AT-Tastatur wurde die Schnittstelle bidirektional, um bestimmte Zustände wie z. B. Num-Lock, Caps-Lock und Scroll-Lock über LEDs darstellen zu können.

Bei der PC/XT- und der AT-Schnittstelle kam ein fünfpoliger DIN-Stecker zum Einsatz, der mit Einführung der PS/2-Computerfamilie von IBM durch einen sechspoligen Mini-DIN-Stecker („PS/2-Stecker“) ersetzt wurde. Elektrisch sind AT-Schnittstelle und PS/2 identisch, das Protokoll wurde für die PS/2-Tastaturen erweitert.

USB-Schnittstelle

Die Tastatur wird vom Host-Controller als Gerät der Klasse Human Interface Device behandelt. Die dafür nötigen Gerätetreiber sind in jedem USB-kompatiblen Betriebssystem bereits integriert. Die Datenübertragung erfolgt im Interrupt-Transfer.

Im Gegensatz zur PS/2- und ADB-Schnittstelle sendet die USB-Tastatur nicht bei jedem Niederdrücken und Loslassen einer Taste die sogenannten Make- bzw. Break-Codes, sondern einen Datenblock mit Statusinformationen ("flags") für die Umschalttasten und Bytes für die sonstigen Tasten, in dem der gesamte aktuelle Status der Tastatur angegeben wird.

Die USB-Schnittstelle hat gewisse Vorteile gegenüber der PS/2-Schnittstelle:

  • Geräte können bei laufendem Betrieb angeschlossen oder entfernt werden (sogenannter Hotplug-Mechanismus).
  • Der Geräteanschluss ist universell nutzbar, nicht nur für Tastaturen.
  • Beliebig viele Tastaturen sind gleichzeitig anschließbar, z. B. zusätzlicher Ziffernblock für Linkshänder
  • Die Integration von anderen Geräten mit USB-Anschluss in das Tastaturgehäuse zur Platz- und Kostenersparnis ist möglich, z. B. Trackball, Chipkartenlesegerät, USB-Hub.
  • Mehr unterschiedliche Tastencodes sind möglich und damit mehr spezialisierte Funktionstasten.

USB-Tastaturen verwenden ein festes Zeitraster, in dem die Daten übertragen werden, typischerweise alle 8 ms. Demgegenüber sendet eine PS/2-Tastatur eine Statusänderung sofort. Computerspieler behaupten, teilweise hier eine deutliche Verzögerung zu merken.

Großschrifttastatur

Eine Großschrifttastatur für Sehbehinderte entspricht einer herkömmlichen PC-Standardtastatur. Die Beschriftung ist allerdings deutlich größer. Die Buchstaben sind hier ca. 10 mm hoch und füllen die Fläche der einzelnen Tasten aus. Dadurch sind sie wesentlich leichter zu lesen als die Standardbeschriftung. Man kann zwischen verschiedenen Gehäuse- und Schriftfarben wählen. Zusätzlich kann die Tastatur mit fühlbaren Markierungen versehen werden.

Tastaturtypen

Überwiegend sind Großschrifttastaturen für Desktop-Computer erhältlich. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Standardtastaturen des bekannten Herstellers Cherry, die entsprechend umgerüstet werden. Einige Firmen bieten aber auch Tastaturen mit großer Schrift für Laptops an. Ein bereits vorhandenes Laptop umzurüsten, ist nicht immer möglich. Bei Bedarf sollte man Kontakt mit den Anbietern aufnehmen.

Einsatzmöglichkeit

Wann eine Großschrifttastatur sinnvoll eingesetzt werden kann, hängt von den persönlichen Bedürfnissen des Nutzers ab. Groß beschriftete Tasten sind eine sinnvolle Ausstattung besonders für Computernutzer, die noch nicht lange sehbehindert sind und sich auf der Tastatur nicht sicher fühlen. Die Großschrift eignet sich auch dann gut, wenn man selten benötigte Tasten entspannt finden möchte. Wenn man beruflich oder auch privat viel schreibt, sollte man sich jedoch mit dem Tastschreiben (früher auch als Blindschreiben bezeichnet) vertraut machen. Wer nicht ständig auf die Tastatur schauen muss, kann in einer aufrechten Sitzhaltung und damit entspannt arbeiten. Wer nach vorne gebeugt sitzt, um die Tastatur ablesen zu können, zieht sich Verspannungen in Nacken-, Schulter- und Rückenmuskulatur zu.

Bauformen und Materialien

Ergonomische Tastaturen

Ergonomische Tastatur

Seit den 1990er Jahren gibt es Ansätze, gewissen Problemen die sich beim Arbeiten mit „normalen“ Tastaturen ergeben können (z. B. RSI-Syndrom) mit neuen ergonomischen Tastaturen entgegenzuwirken.

Es wurden deshalb Tastaturen auf den Markt gebracht (namentlich von der deutschen Firma Marquardt GmbH in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut), die durch eine natürlichere Stellung der Hände ein ermüdungsfreies und gesundes Arbeiten ermöglichen sollen. Diese Tastaturen sind zweigeteilt und A-förmig gebogen. Außerdem sind die beiden Teile wie ein Schwalbenflügel in sich erhöht, und die Tastatur kann – optional – nach hinten abfallen, wohingegen „normale“ Tastaturen nach hinten ansteigen. Die Handballen liegen auf einem Polster auf. Die ergonomische Tastatur ermöglicht eine natürlichere Schreibhaltung als die normale Tastatur, weil die Hände beim Schreiben nicht nach außen und oben gebogen werden müssen, sondern mit dem Arm in einer Linie bleiben. Nachteilig sind solche Tastaturen beim „Zweifingersuchsystem“ von Wenigschreibern und bei gleichzeitiger Verwendung von Maus und Tastatur.

Ergonomische Tastaturen sollten in Verbindung mit ergonomischen Computerprogrammen eingesetzt werden, die eine Bedienung auch ohne Maus ermöglichen. Die frühere Bezeichnung Marquardt-Tastatur hat sich nicht durchgesetzt.

Metalltastaturen

Industrietastatur aus Metall mit integriertem Trackball

Es gibt Tastaturen aus Edelstahl, Aluminium oder anderen Metallen, die speziell für den Einsatz in rauhen, verschmutzten Umgebungen oder in öffentlichen Räumen gedacht sind. Einsatzbereiche sind:

  • öffentliche Fernsprecheinrichtungen
  • Web-Terminals (z. B. in Internet-Cafés)
  • Informationsterminal für Besucher (z. B. in Unternehmen oder Museen)
  • Anlagen der Lebensmittelindustrie
  • Medizintechnik

Metalltastaturen sind widerstandsfähiger gegenüber mechanischer Beanspruchung, leichter zu reinigen sowie UV- und temperaturunempfindlich. Nachteilig ist das höhere Gewicht und die höheren Herstellungskosten. Auch zum Schreiben längerer Texte sind sie nicht geeignet, da die Tasten meist sehr schwer zu drücken sind.

Darüber hinaus gibt es verschmutzungsresistente Gummi-Tastaturen. Diese werden häufig in KFZ-Werkstätten und / oder Firmen verwendet, die mit flüssigen Stoffen arbeiten. z. B. mit Öl.

LCD-Tastaturen

Bereits 1985 wurde eine Tastatur vorgestellt, deren Tasten mit kleinen LCDs versehen waren, so dass ihre Beschriftung vom Benutzer jederzeit umprogrammiert werden konnte [1]. Diese Idee wird seitdem hin und wieder neu aufgegriffen, ohne dass diese Tastaturen weite Verbreitung finden.

Projizierte virtuelle Tastatur

Diese Form der Tastatur existiert nicht physisch, sondern ist ein projiziertes Tastenfeld auf eine beliebige ebene Oberfläche. Das Gerät erkennt mittels Bildverarbeitung, welche Felder berührt werden, und leitet die Information an den Computer weiter (nicht zu verwechseln mit der Virtuellen Tastatur).

Flexible Tastaturen

Für besondere Anwendungsfälle gibt es flexible Tastaturen aus Kunststoff, die man einrollen kann. Zusätzlich sind diese wasserdicht und auch gegen andere Flüssigkeiten resistent.

Schwarzschrifttastatur

Dieser Begriff bezeichnet im Zusammenhang mit Tastaturen für Blinde jede Computertastatur mit auf den Tasten aufgedruckten Schriftzeichen im Gegensatz zu der speziell für Blinde entwickelten Punktschriftmaschine. Bei Kenntnis des Tastschreibens und in Verbindung mit einer Braillezeile kann eine solche herkömmliche Tastatur auch von Blinden benutzt werden.

Entstehung

Anfänge

Gummitasten des Sinclair ZX-Spectrum um 1984 mit Programmiersprachen-Befehlen auf der Tastatur

Bereits die Z3 von Konrad Zuse verfügte über Tasten. Zunächst wurden Fernschreiber mit mechanischen Schreibmaschinentastaturen eingesetzt. Später wurden rein elektronische Tasten verwendet. Die Belegung und Anordnung der Tasten wurde von der Schreibmaschine übernommen. Dazu kamen verschiedene Zusatztasten. Jahrzehntelang galt, dass fast jedes Computermodell über seine spezifische Tastatur verfügte. Das führte vor allem in der Zeit um 1980, zur Blütezeit der 8-Bit-Heimcomputer, zu einer riesigen Vielfalt. Neben der Belegung mit Buchstaben, Ziffern und Sonderzeichen verfügten manche Computer über Grafikzeichen, einige sogar über Programmiersprachen-Befehle (z. B. in BASIC) auf der Tastatur. Beispiele dafür bilden die Tastaturen des Commodore 64 oder des Sinclair ZX81. Oft war eine Taste mit dem Firmenzeichen des Herstellers vorhanden.

Beim DDR-Computer KC 85 wurde aufgrund der Schwergängigkeit der mitgelieferten Tastatur oft eine elektronische Typenradschreibmaschine als Schreibersatz angeschlossen.

Je mehr sich der IBM-PC und dessen Nachfolger am Markt durchsetzten, verdrängte zunächst die sogenannte XT-Tastatur, dann AT-Tastatur und später die MF2-Tastatur alle anderen Tastaturtypen. Neben der PC-Tastatur hat sich heute einzig noch die Apple-Tastatur behaupten können, die jedoch inzwischen eine sehr ähnliche Tastenbelegung aufweist.

Standardisierung: IBM-PC-Tastatur und Apple-Tastatur

PC-Tastatur

Durch die weite Verbreitung des IBM-PCs wurde auch dessen Tastatur zum meistbenutzten Typ. Obwohl die Tastaturen für IBM-PCs einem einheitlichen Standard folgen, haben sich in 25 Jahren PC-Geschichte durch Erweiterungen und lokale Anpassungen (Umlaute etc.) viele verschiedene Tastaturtypen entwickelt:

PC-Tastatur mit zusätzlichen Funktionstasten, französisches Layout
  • 83-Tasten-PC/XT-Tastatur: Funktionstasten F1 bis F10 links außen vertikal, gemeinsame Cursorsteuerung auf Zehnertastatur.
  • 84-Tasten-AT-Tastatur: Escape-Taste nun im Zehnerblock, zusätzliche S-Abf- und SysRq-Taste, neues Protokoll; diese und die folgenden sind untereinander, aber nicht mit der PC/XT-Tastatur austauschbar.
  • 101 Tasten-MF2-Tastatur: US-Variante 1986, zusätzlicher mittlerer Tastenblock mit eigenständigen Cursortasten getrennt vom Zehnerblock sowie Esc- und Funktionstasten nun oben horizontal angeordnet, neu: F11 und F12.
  • 102 Tasten: Entsprechende nicht-US-amerikanische Variante der Tastatur mit 101 Tasten, zusätzlicher Taste rechts der linken Umschalttaste mit „<“ bei QWERTZ-Beschriftung und einer um eine Zeile nach unten verschobenen Taste mit „#“ bei QWERTZ-Beschriftung[2]; erstmals Alt Gr-Funktion.
  • 104 Tasten: Zwei Windows-Tasten und eine Kontextmenü-Taste werden von Microsoft mit Erscheinen von Microsoft Windows 95 eingeführt. Diese sind links bzw. rechts neben der Leertaste platziert (links zwischen Strg/Ctrl-Taste und Alt-Taste, rechts zwischen Alt Gr/-Taste und Strg/Ctrl-Taste).
  • 105 Tasten: Wie Unterschied von 101 zu 102 Tasten.
  • Bild einer US-amerikanischen Tastatur mit 104 Tasten
  • Bild einer britischen Tastatur mit 105 Tasten: Wie US-amerikanische, nur mit zusätzlicher Taste rechts der linken Umschalttaste
  • Bild einer deutschen Tastatur mit 105 Tasten: Wie britische, nur mit wenigen Veränderungen wie getauschtem Z und Y
  • 108 Tasten: Zusätzliche Tasten Sleep, Wake Up und Power
  • Noch höhere Tastenzahlen ergeben sich durch diverse spezielle Sondertasten mancher modernen Tastaturen, etwa für Lautstärke-Änderungen, zum Starten eines Webbrowsers oder eines E-Mail-Programms oder zum Steuern von Multimedia-Programmen.

Apple-Tastatur

Apple-Tastatur mit deutscher Belegung

Die Apple-Tastaturen unterscheiden sich von den PC-Tastaturen nur minimal. Die erweiterte Apple-Tastatur hat 19 Funktionstasten. Diese sind zum Teil mit Funktionen für die Steuerung der Lautstärke (leiser, lauter und stumm) belegt. Zudem existiert eine Taste für das Auswerfen von optischen Datenträgern. Weiter ist der Ziffernblock anders angeordnet und weist eine Sondertaste auf, die programmspezifisch verwendet werden kann. Neben der Leertaste finden sich beiderseits je eine Strg-Taste (^), eine Wahltaste (⌥) und eine Befehlstaste (⌘), mit deren Hilfe wie auch mit den Shift-Tasten nicht nur die Tastatur, sondern auch die Maustasten in vielfältiger Weise mehrfach belegt (bis zu 16-fach) verwendet werden. Die Druck-Taste, die Rollen-Taste, die Pause-Taste, die Einfg-Taste, die Alt-Gr-Taste wie auch die Windows-Taste gibt es auf einer Apple-Tastatur nicht. Auch die Belegung des @-Zeichens ist bei Apple-Tastaturen anders. Das Zeichen wird bei der deutschen Tastaturbelegung durch Drücken der Tasten ⌥ (Wahltaste)+L und mit schweizerischem Layout per ⌥+G eingefügt.

Für Umsteiger von einer PC-Tastatur auf den Mac wirkt sich am verwirrendsten wohl die Verschiebung der eckigen und der Mengenklammern aus: Letztere werden durch ⌥+8 bzw. 9 erzeugt, also über die Tasten für die entsprechenden runden Klammern, mit denen aber beim PC die eckigen Klammern erzeugt werden. Diese liegen bei der Apple-Tastatur auf ⌥+5 bzw. 6. Auch die Pipe, der senkrechte Strich, wird nicht per ⌥+< erreicht, sondern via ⌥+7. Über ⌥+Shift+7 gelangt man zum Backslash.

Generell lassen sich Apple-Tastaturen neuerer Bauart (USB) auch relativ problemlos auf PC-Systemen betreiben, wobei die Befehlstaste (cmd) dann als Windows-Taste fungiert. Dadurch hat die rechte Alt Taste die Funktion von Alt Gr. Die Tastenbelegung ist ansonsten wie am PC gewohnt. Das @-Zeichen ist also nicht auf L, sondern auf Q.

Weitere Eingabegeräte

Eingabegeräte nach gleichem Funktionsprinzip

Werden Tastaturen für einen bestimmten Zweck optimiert, so sind sie unter Umständen für andere Zwecke schlechter geeignet. So sind Tastaturen an Überweisungs- und Geldautomaten, die viele unterschiedliche Menschen verwenden oder der Witterung ausgesetzt sind, aus Metall und weisen einen geringen Tastenspielraum auf. Das ermöglicht Langlebigkeit und nahezu unzerstörbare Eigenschaften, aber kein flüssiges Schreiben.

Eingabegeräte nach anderen Funktionsprinzipien

Auch wenn die Tastatur bis heute das dominierende Eingabegerät ist, haben sich im Lauf der Jahrzehnte doch eine Reihe von Alternativen etabliert.

Eine Alternative bildet der sogenannte Touchscreen. Dabei handelt es sich um einen Bildschirm, auf dem berührungsempfindliche Felder liegen, die zur Eingabe verwendet werden können. Durch die Kombination von Tastatur und Bildschirm in einem Gerät lässt sich vor allem Platz sparen. Aufgrund der höheren Latenzzeiten (wichtig für Schnellschreiber) haben sich Touchscreens bis heute im Privatbereich als Eingabegerät jedoch nicht durchgesetzt. Die fehlende taktile Rückmeldung, beispielsweise ein Druckpunkt als fühlbare Tipp-Bestätigung, ist nur wichtig für ungeübte Schreiber und für Dateneingabe ohne sichtbare Rückmeldung und spielt für die Eingabe von Fließtext keine Rolle.

Weitere Alternativen bilden sogenannte Zeigegeräte. Dabei handelt es sich um Geräte, mit denen ein Zeigersymbol über den Bildschirm bewegt werden kann. Beispiele für Zeigergeräte sind: Maus, Touchpad, Joystick, Trackball, Trackpoint, Lichtgriffel

Weitere Alternativen sind:

  • Lasertastatur. Ein Tastenfeld wird mit einem Laserstrahl auf den Tisch oder eine helle Fläche projiziert. Die Abtastung wird optisch ausgewertet.
  • Bildschirmtastatur. Die Tastatur wird auf dem Bildschirm dargestellt und zum Beispiel mit der Maus oder mit einem Stift (bei einem Sensorbildschirm bzw. Touchscreen) betätigt.

Technik

Eine zerlegte Apple-Tastatur

Mechanik

  • Einige der herkömmlichen Tastaturen haben eine Spriralfeder für die Rückstellung und eine Führung, die ein Verkanten der Taste vermeiden soll. Tasten, die mehr als einen Rasterplatz belegen, haben zusätzlich Bügel, die einen Lageausgleich gegen Verkanten unterstützen.
  • Einige Notebook-Tastaturen, wie HP/Compaq, Acer, haben für jede Taste scherenartige Führungen, die beim Niederdrücken wie Liegestühle zusammenklappen. Diese Mechanik besteht aus zwei geschlossenen Bügeln, die an den Enden über Gelenke miteinander verbunden sind. Diese Bügel sind einerseits an dem unteren Enden mit der Leiterplatte und andererseits an den gegenüberliegenden Enden über Schnappverbindungen mit der Unterseite der bedruckten Tasten verbunden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Tasten – vergleichsweise wie bei Scherenhebebühnen – immer etwa senkrecht zur Leiterplatte bewegt werden.
  • Robuste Tatstaturen haben eine Blattfeder mit einem Druckpunkt, der eine bestimmte Mindestkraft zur Überwindung der signal- oder kontaktlosen Ruhelage erfordert. Damit wird dem Benutzer eine taktile Rückmeldung gegeben. Ein Beispiel einer Tastaturserie mit diesen Merkmalen ist das IBM Model M.

Kapazitiver Kontakt

(ursprüngliche IBM- oder Cherry G3000-Tastatur)

  • Mechanische Trägerplatte mit Führung beweglicher Stößel – diese tragen an der Platinenseite eine Schaumgummiauflage mit einer Metallfolie, die mit einer isolierenden Kunststofffolie bedeckt ist.
  • Auf der Leiterplatte befinden sich zwei nebeneinanderliegende Flächen, welche durch eine dazwischen liegende, mit Masse verbundene, Leiterbahn entkoppelt sind.
  • Beim Niederdrücken des Stößels bedeckt die Metallfolie beide Flächen, so dass diese kapazitiv miteinander verbunden sind.

Elektromechanische Kurzhubtasten

  • Diskreter Taster in Kombination mit einem mechanischen Überbau, je nach Hersteller individuell ausgeführt.
  • Montage direkt auf einer Leiterplatte, Anschlussfahnen zur elektrischen Kontaktierung.

Karbonkontakt mit Kunststoffstößel und Silikonhaube

  • Kunststoffgehäuse zur Führung eines beweglichem Stößels – dieser trägt an der Platinenseite eine leitfähige Kontaktpille.
  • Realisierung von Tasten-Rückstellkraft und Abdichtung mittels einer Silikonhaube.
  • Stößel mit Fitting bedienerseitig zur Aufnahme einer Tastenkappe – mechanische Aufnahme der Gesamteinheit in einer Metallstützplatte.

Flexible Folientastatur mit Silikonüberbau

ZX 81 mit Folientastatur
  • Realisierung des Schaltkontakts durch zwei einander zugewandte, leitfähig bedruckte Polyesterfolien (im Ruhezustand von einer Abstandsfolie getrennt).
  • Betätigung der Folie und Realisierung der Rückstellkraft durch eine Silikonmatte.
  • Tastenkappe wird auf die Silikonmatte aufgesetzt.
  • Einbettung des Ganzen in eine Anordnung aus Front- und Stützplatte.

Silikontastatur (direktes Schaltprinzip)

  • Schaltkontakt ergibt sich aus mäanderförmigem Kontakt auf der Leiterplatte bzw. einer einlagigen, leitfähig bedruckten Folie und leitfähiger Pille an der Unterseite einer darüber liegenden Silikonschaltmatte.
  • Einbettung des Ganzen in eine Anordnung aus Front- und Stützplatte.

Flacheingabeprinzip (Metall-Schnappscheibe auf Leiterplatte)

  • Schaltkontakt wird gebildet aus Leiterplattenkontakt und darüber befindlicher Metall-Schnappscheibe (meist vergoldet).
  • Einbettung des Ganzen in eine Anordnung aus Front- und Stützplatte.

Piezoschalter

  • Einbettung eines diskreten Piezoschaltelements in eine Metallfrontplatte, alternativ Nutzung mit piezoelektrischem Lack bedruckter Folien.
  • Tastenbetätigung ohne fühlbaren Tastenhub, Auswertung des Ladungsstoßes.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. ↑ c't 1/86 S.12. Scans des Artikels: [1]
  2. ↑ 102-Key “Enhanced” Keyboard Layouts, wobei hier die falsche Taste als physisch ergänzt erwähnt wird; bessere Quelle gewünscht

Weblinks


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