Dieser Artikel beschreibt die Tastatur eines technischen Ger?tes; zu dem Teil eines Musikinstrumentes siehe Klaviatur.
Tastaturen sind weitverbreitete Eingabeger?te: Ein Nutzer drückt eine Taste auf der Tastatur und übermittelt damit eine Information an einen Computer oder ein anderes Ger?t.Standard-PC-Tastatur mit deutscher Tastaturbelegung T2Laptoptastatur mit deutscher Belegung, die bogenf?rmige Tastenanordnung setzte sich um 2000 nicht durchJapanische TastaturHistorische japanische Computertastatur百度 此外，这样也可以让我们的教练更多地了解我们的球员。
Eine Tastatur ist ein peripheresEingabeger?t nach dem Vorbild der Schreibmaschinentastatur, das als Bedien- und Steuerelement eine Anzahl von mit den Fingern zu drückenden Kn?pfen oder Tasten verwendet, die als mechanische Hebel oder elektronische Schalter fungieren. Anstelle der frühen Lochkarten- und Lochstreifentechnologie ist seit den 1970er Jahren die Interaktion über Fernschreibertastaturen die wichtigste Eingabemethode für Computer, seit den 1980er Jahren erg?nzt durch die Computermaus. Auf den Tasten einer Tastatur ist in der Regel eine Reihe von Zeichen eingraviert oder aufgedruckt, und jeder Tastendruck entspricht in der Regel einem einzelnen Zeichen. Für einige Symbole müssen jedoch mehrere Tasten gleichzeitig oder nacheinander gedrückt werden, und w?hrend die meisten Tasten Zeichen (Buchstaben, Zahlen oder Symbole) erzeugen, k?nnen andere Tasten (z. B. die Escape-Taste) den Computer auffordern, Systembefehle auszuführen. Bei modernen Computern wird die Interpretation der Tastendrücke in der Regel der Software überlassen: Die an den Computer gesendete Information, der Scancode, teilt ihm lediglich mit, welche physische(n) Taste(n) gedrückt oder losgelassen wurde(n). Heute sind die meisten Tastaturen elektronisch. Es gibt jedoch auch andere Funktionsprinzipien, wie z. B. mechanische oder pneumatische Tastaturen. Tastaturen gibt es für eine Vielzahl von technischen Ger?ten, darunter Computer, Fernbedienungen, Telefone und Mobiltelefone. In der Regel wird die Tastatur als Texteingabeschnittstelle für die Eingabe von Text, Zahlen und Symbolen in eine Anwendungssoftware wie ein Textverarbeitungsprogramm, einen Webbrowser oder eine Social-Media-Anwendung verwendet.
Eine Computertastatur hat im Vergleich zu einer Schreibmaschinentastatur mehr Tasten, die zur Bedienung des Computers und ggf. dessen Peripherie dienen. Sie hat teilweise eine andere Tastaturbelegung und auch -beschriftung. Eine feststehende Anordnung gibt es nicht. Jede Systemarchitektur hat gewisse Besonderheiten, insbesondere sorgt der begrenzte Raum bei Notebooks für weitere Eigenheiten. Wesentliche Unterschiede zur Schreibmaschinentastatur sind der geringere Hubweg (Distanz von der Berührung des Fingers bis zum Anschlag) sowie der geringere Energieaufwand beim Herunterdrücken der Tasten. Dadurch ist die Haptik auch anders. Einige Computertastaturen sind hintergrundbeleuchtet, sodass die Tasten auch bei Dunkelheit sichtbar sind.
Grunds?tzlich ist es nicht sinnvoll, jede einzelne Taste direkt am Tastaturcontroller anzuschlie?en, das würde eine gro?e Anzahl von Anschlüssen am Controller und entsprechenden Verdrahtungsaufwand bedingen. Die einzelnen Tasten sind stattdessen in einer elektrischen Matrix aus Zeilen- und Spaltenleitungen angeordnet. Wird eine Taste gedrückt, so wird eine bestimmte Zeile mit einer bestimmten Spalte elektrisch verbunden. Diese Verbindung wertet ein Mikrocontroller (früher zum Beispiel bei XT-Tastaturen ein Mikroprozessor 8042) aus und schickt diese Information zum Rechner – bei der heute vorherrschenden IBM-PC-Architektur (auch beim Apple Macintosh) als sogenannter Tastencode (englisch Scancode). Damit sind zum Beispiel bei einer 16×8-Matrix mit 24 Leitungen bis zu 128 Tasten realisierbar.
Dieses Funktionsprinzip ist nahezu universell auf alle modernen Eingabeger?te mit mehreren Tasten anwendbar. Bei einigen ?lteren Architekturen übernahm der Hauptprozessor des Rechners selbst die Tastaturabfrage, zum Beispiel beim CommodorePET 2001, Commodore 64, Atari800 und Sharp MZ-700.
Beispiel-Schema für ein 10-Tasten-Scannen mit drei Spalten und vier Zeilen.3-lagige Tastaturfolie/Membrane, welche die zweidimensionale Tastenadressierung über 13 Spalten und 13 Zeilen erm?glicht. Die erste Folie enth?lt die Spalten-Kontakte pro Taste, darüber kommt eine Abstandsfolie und dann die Folie mit den Zeilen-Kontakten für jede Taste.
Die Tastatur-Matrix besteht beispielsweise aus 13 Spalten und 8 Zeilen (104 Tasten). Zun?chst 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 Eing?nge der Zeilen 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, eventuell nach einer Pause, wieder bei der ersten Spalte begonnen. Dieser Vorgang wiederholt sich kontinuierlich, mindestens einige dutzendmal pro Sekunde, und nennt sich ?Scannen“. Wenn eine Taste gedrückt wird, wird bei einer bestimmten aktiven Spalte die Verbindung zur Zeile erkannt. Aus der Koordinate innerhalb der Spalten- und Zeilenmatrix 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, unabh?ngig von der ?u?erlichen 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.
Scancodes der deutschen Tastatur
Verschlungene Verdrahtung im Inneren der Tastatur unter den Tasten, hier am Beispiel des IBM Model M
Wie in der Abbildung zu erkennen, die die Verdrahtung des IBM Model M zeigt, ist die Tastenadressierung in verschlungenen Linien angeordnet. Dieser von den historischen IBM-Tastaturen abgeleiteten Verdrahtung folgt die Reihenfolge der Scancodes der einzelnen Tasten auf der Tastatur (oben dargestellt das deutsche Layout). Beispiele: Y-S-A-W-2 (Scancodes 1A bis 1E), N-B-H-G-Z-6 (Scancodes 31 bis 36) oder M-J-U-7-8 (Scancodes 3A bis 3E).
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 im besten Fall alle (n-key rollover).
Abh?ngig von der Anordnung der Tasten in der Matrix kann es bei der gleichzeitigen Bet?tigung von drei oder mehr Tasten zu Fehlerkennungen kommen. Dabei werden m?glicherweise Tasten als aktiv erkannt, die tats?chlich nicht bet?tigt wurden. Dieser Effekt wird Phantom-Key genannt.
Zur Erkl?rung wird als Beispiel eine 6-Tasten-Tastatur mit zwei Zeilen (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 m?glich zu unterscheiden, ob nur v oder x gedrückt wird oder beide. Wird Zeile A beim Scannen aktiviert, erkennt der Controller korrekt Spalte 1 und 2 entsprechend u und v. Wenn jedoch Zeile B aktiv wird, erkennt der Controller korrekt Spalte 2 für y und f?lschlicherweise Spalte 1 für x, weil über y, v und u (von Zeile B auf Spalte 2, zur Zeile A, zu Spalte 1) eine Verbindung mit Spalte 1 existiert. Im Gegensatz dazu ist eine gleichzeitige Bet?tigung 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 bet?tigt werden.
Eine verbreitete Gegenma?nahme ist, die Tastenmatrix so anzuordnen, dass bei den üblichen Tastenkombinationen solche Muster nicht auftreten. Hier wird ausgenutzt, dass zum Beispiel nur sehr selten mehrere Zeichentasten gleichzeitig gedrückt werden müssen, w?hrend etwa die Kombination ?Zeichen und Hochstelltaste“ h?ufig ist. Zus?tzlich haben einige Tastaturen eine Beschr?nkung der Anzahl der Tasten, die sie gleichzeitig als gedrückt erkennen, zum Beispiel nur zwei Tasten (2-key rollover).
Intelligenter ist eine Erkennung von (m?glichen) Phantom-Keys. Da es sehr unwahrscheinlich ist, dass ein Mensch mehrere Tasten so kurz hintereinander bedient, dass der Tastaturcontroller keine Reihenfolge der Bet?tigung mehr erkennen kann, besteht die M?glichkeit, solange weitere gleichzeitig aktive Tasten zu erkennen, bis eine Kombination auftritt, die einen Phantom-Key enthalten k?nnte. Im obenstehenden Beispiel würde das dazu führen, dass zum Beispiel 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 Zeile zu Spalte flie?en kann und nicht umgekehrt (true n-key rollover). Das ist jedoch, abh?ngig von der Technik des Tastenfeldes, nicht immer realisierbar und in jedem Fall mit h?heren Produktionskosten verbunden. Eine Kompromissl?sung ist es, eine Mischung aus günstiger Tastenanordnung und Dioden an einigen Tasten zu suchen.
Sowohl beim Drücken als auch beim Loslassen einer Taste schickt der Tastatur-Controller einen Code zum PC, wodurch in diesem ein Interrupt ausgel?st 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) zus?tzlich aktiv ist, und speichert das Ergebnis im Tastaturpuffer. 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 (zum Beispiel Programm beenden). Das hei?t, die Tastatur liefert nur Tastennummern und keine ASCII-Zeichen, diese Verknüpfung findet erst in der Software des PC-Betriebssystems oder Anwenderprogramms statt.
Die Kommunikation zwischen Tastatur und Computer erfolgt über eine serielle Schnittstelle, so dass nur wenige Adern im Kabel und nur ein kompakter Stecker ben?tigt werden.
Der Vorg?nger der PS/2-Schnittstelle war die PC/XT-Tastaturschnittstelle, die artverwandt in der Funktionsweise ist, aber nur den Datentransfer von der Tastatur zum Computer zul?sst. Mit der AT-Tastatur wurde die Schnittstelle bidirektional, um bestimmte Zust?nde wie zum Beispiel Num-Lock, Caps-Lock und Scroll-Lock über LEDs darstellen zu k?nnen.
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 jedoch für die PS/2-Tastaturen erweitert.
Eine über USB angeschlossene Tastatur wird vom Host-Controller als Ger?t der Klasse Human Interface Device behandelt. Die dafür n?tigen Ger?tetreiber sind in jedem USB-kompatiblen Betriebssystem bereits integriert. Die Datenübertragung erfolgt im Interrupt-Transfer. Viele Funktastaturen haben eine USB-Schnittstelle, diese melden sich am System genauso an wie kabelgebundene Tastaturen.
Im Gegensatz zur PS/2- und ADB-Schnittstelle (Apple Desktop Bus) sendet eine 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:
Ger?te k?nnen bei laufendem Betrieb angeschlossen oder entfernt werden (sogenannter Hotplug-Mechanismus).
DIN 41524-TastaturanschlussDer Ger?teanschluss ist universell nutzbar, nicht nur für Tastaturen.
Beliebig viele Tastaturen sind gleichzeitig anschlie?bar, zum Beispiel ein zus?tzlicher Ziffernblock für Linksh?nder
USB-Hub in der offiziellen Tastatur des Raspberry PiDie Integration von anderen Ger?ten mit USB-Anschluss in das Tastaturgeh?use zur Platz- und Kostenersparnis ist m?glich, zum Beispiel Trackball, Chipkartenleseger?t, USB-Hub.
Mehr unterschiedliche Tastencodes sind m?glich und damit mehr spezialisierte Funktionstasten.
Es gibt jedoch auch Nachteile gegenüber Tastaturen mit PS/2-Schnittstelle:
Das HID-Protokoll unterstützt maximal sechs gleichzeitig gedrückte gemeine Tasten, w?hrend es bei PS/2 keine Beschr?nkung gibt.
Hinter der im USB-Standard verwendeten Bezeichnung ?Interrupt-Transfer“ verbirgt sich tats?chlich ein Polling-Betrieb. Die CPU fragt die Tastatur in einem festen Zeitraster – typischerweise alle 8 ms – nach ihrem Zustand, w?hrend PS/2 echten Interrupt-Betrieb bietet. Das führt nicht nur zu h?heren Latenzzeiten, sondern behindert auch Energiesparfunktionen, da die CPU nicht einfach bis zum n?chsten Tastendruck ?schlafen“ kann, sondern aktiv auf Eingabe prüfen muss.
Mechanische Tastaturen gelten mit bis zu 50 Millionen Anschl?gen langlebiger als Rubberdome-Tastaturen, bei denen die Tasten mit einer Art Kuppe aus Silikon oder Gummi in die Ausgangsstellung zurückgeschoben werden.[1]
Mittels Doppel-Spritzguss-Verfahren (double-shot molding) hergestellte Tasten. Die Beschriftung der Taste wird als separat gegossenes Inlay-Element gefertigt und in eine passende Aussparung eingefügt.
Ein weiteres Qualit?tsmerkmal ist die Laserbeschriftung, die langlebiger ist als beklebte Tasten. Die hochwertigste Beschriftung ist jedoch die nach dem Double-shot-molding-Verfahren gefertigte, bei der eigene Lettern ?hnlich einer Schreibmaschine physisch die Buchstaben und Zeichen innerhalb der Tasten bilden. Als Material kommt hier z. B. auch h?herwertiger PBT-Kunststoff zum Einsatz, der sich nicht verf?rbt und seine Oberfl?chenbeschaffenheit auch über lange Zeit beibeh?lt.[2]
Weitere Qualit?tsmerkmale sind der Spritzwasserschutz einer Tastatur, eine Antihaftversiegelung gegen Schmutz sowie ferner auch Anti-Ghosting für Spieler und Musiker, die auch komplexe Tastenkombinationen verwenden wollen.
Auch die Lautst?rke spielt eine gewisse Rolle, mechanische Tastaturen k?nnen herstellerspezifisch mit verschieden lauten bzw. leiseren Tastenvarianten angeboten werden oder gegebenenfalls auch nachtr?glich noch durch elastische O-Ringe etwas ged?mpft werden. An die D?mpfung von Rubberdome-Tastaturen kommen diese bisher jedoch nicht heran.
Sp?testens seit den 1970er Jahren gibt es Ans?tze, bestimmten Problemen, die bei der Arbeit mit ?normalen“ Tastaturen auftreten k?nnen (z. B. RSI-Syndrom), durch ergonomische Tastaturen entgegenzuwirken. Diese vermeiden die Anordnung der Tasten in durchgehenden geraden horizontalen Reihen, sondern ordnen sie je nach Konstruktion und Bauart in gebogenen oder geknickten (durchgehenden oder unterbrochenen) Linien oder auch ganz anders an. Au?erdem sind bei einigen Konstruktionen Teile der Tastatur gegenüber der Auflagefl?che erh?ht.
Ein Problem bei anders angeordneten Tasten ist, dass für geübte Schreiber eine Umgew?hnung erforderlich ist. Für 10-Finger-Schreiber kann diese Umstellung etwas einfacher sein, da die ergonomischen Konzepte in der Regel auf diese Schreibtechnik ausgerichtet sind.[3] Bei manchen Tastaturen ist die Anordnung der Tasten gegenüber einer ?normalen“ Tastatur so stark ver?ndert, dass die Effizienz des Schreibens zumindest bis zur Gew?hnung stark eingeschr?nkt sein kann.[4] Obwohl die Ergonomie durch eine bestimmte Anordnung der Tasten prinzipiell verbessert werden kann, kann der Preis dafür unverh?ltnism??ig hoch sein, zumindest für Personen, die mit einem bestimmten System bereits sehr vertraut sind.
Eine Entwicklung aus den 1970er Jahren (von Lillian Malt und Stephen Hobday) ist die auch heute (Stand Februar 2022) noch vertriebene Maltron-Tastatur.[5]
Hier sind die Tastenbl?cke für linke und rechte Hand getrennt angeordnet mit je einem zus?tzlichen Tastenblock für die beiden Daumen. Die Tastatur wird sowohl mit an QWERTY und Dvorak angelehnten Tastaturbelegungen produziert als auch mit einer eigens auf die Ergonomie der Tastatur hin entwickelten.
Maltron-Zweihandtastatur
Die Ergodox-Tastatur[6] verfolgt mit vertikal geradlinig angeordneten Tasten und separaten Tastenbl?cken für die Daumen ein ?hnliches Konzept wie die Maltron-Tastatur, jedoch sind linke und rechte Tastaturh?lfte physikalisch getrennt und somit voneinander unabh?ngig positionierbar. Hardware und Firmware sind frei lizenziert, die Tastatur kann als Bausatz oder über Dienstleister fertig zusammengebaut erworben werden.
Anfang der 1990er Jahre wurden weitere Tastaturen auf den Markt gebracht (namentlich von der deutschen Firma Marquardt in Zusammenarbeit mit der Fraunhofer-Gesellschaft), die durch eine natürlichere Stellung der H?nde ein ermüdungsfreies und gesundes Arbeiten erm?glichen sollen.[7] Diese Tastaturen sind zweigeteilt und A-f?rmig gebogen. Au?erdem sind die beiden Teile wie ein Schwalbenflügel in sich erh?ht, und die Tastatur kann – optional – nach hinten abfallen, wohingegen ?normale“ Tastaturen nach hinten ansteigen und die Handgelenke der Nutzer permanent in eine angespannte Haltung zwingen. Die Handballen liegen auf einem Polster auf. Die ergonomische Tastatur erm?glicht eine natürlichere Schreibhaltung als die normale Tastatur, weil die H?nde beim Schreiben nicht nach au?en und oben gebogen werden müssen, sondern mit dem Unterarm in einer Linie bleiben. Nachteilig sind solche Tastaturen beim ?Zweifingersuchsystem“ von Wenigschreibern und bei gleichzeitiger Verwendung von Maus und Tastatur.
Die Ergonomie solcher Tastaturen kommt am ehesten bei Verwendung mit Computerprogrammen und Betriebssystemen zum Tragen, die eine Bedienung auch ohne Maus erm?glichen, weil dabei die H?nde auch w?hrend l?ngerer Arbeit in der durch die Tastatur erm?glichten Haltung verbleiben k?nnen.
Versuche mit vereinfachten Belegungen durch weniger Tasten, zus?tzlich farblich gekennzeichnet, vom Unternehmen ?New Standard Keyboards“ gingen einen anderen Weg der Optimierung: Skepsis gegenüber bisherigen Ergonomieuntersuchungen führte zur alphabetischen Anordnung der Buchstaben auf den Tasten in Verbindung mit speziellen Tastenpositionierungen.[8][9]
Ergonomische Tastatur ?Microsoft Natural Keyboard 4000“, um 2005
Mit Velotype wurde ein anderer Ansatz gew?hlt: Statt mit einzelnen Tasten Buchstaben einzugeben, werden hier mit Hilfe von Tastenkombinationen ganze Silben geschrieben. Das System, das heute unter der Bezeichnung ?Veyboard“ vermarktet wird, soll eine mehrfach h?here Eingabegeschwindigkeit buchstabenorientierter Tastaturbelegung erlauben. Daher hat es sich in einigen Nischenm?rkten wie der Live-Untertitelung durchgesetzt.
Eine Gro?schrifttastatur für Sehbehinderte entspricht einer herk?mmlichen PC-Standardtastatur. Die Beschriftung ist allerdings deutlich gr??er. Die Buchstaben sind hier etwa 10 mm hoch und füllen die Fl?che der einzelnen Tasten aus. Dadurch sind sie wesentlich leichter zu lesen als die Standardbeschriftung. Man kann zwischen verschiedenen Geh?use- und Schriftfarben w?hlen. Zus?tzlich kann die Tastatur mit fühlbaren Markierungen versehen werden.
Wann eine Gro?schrifttastatur sinnvoll eingesetzt werden kann, h?ngt von den pers?nlichen Bedürfnissen des Nutzers ab. Gro? beschriftete Tasten sind eine sinnvolle Ausstattung besonders für Computernutzer, die noch nicht lange sehbehindert sind und sich auf der Tastatur nicht sicher fühlen. Die Gro?schrift eignet sich auch dann gut, wenn man selten ben?tigte Tasten entspannt finden m?chte.
Es gibt Tastaturen aus Edelstahl, Aluminium oder anderen Metallen, die speziell für den Einsatz in rauen, verschmutzten Umgebungen oder in ?ffentlichen R?umen gedacht sind. Einsatzbereiche sind:
Informationsterminal für Besucher (zum Beispiel in Unternehmen oder Museen)
Anlagen der Lebensmittelindustrie
Medizintechnik
Geldautomaten / überweisungsautomaten
Metalltastaturen sind widerstandsf?higer gegenüber mechanischer Beanspruchung, leichter zu reinigen sowie UV- und temperaturunempfindlich. Nachteilig sind das h?here Gewicht und die h?heren Herstellungskosten. Auch zum Schreiben l?ngerer Texte sind sie nicht geeignet, da die Tasten meist sehr schwer zu drücken sind.
Aufrollbare Tastatur mit Gummitasten
Darüber hinaus gibt es verschmutzungsresistente Gummitastaturen. Diese werden h?ufig in Kfz-Werkst?tten oder Firmen verwendet, die mit flüssigen Stoffen arbeiten, zum Beispiel mit ?l.
Kompakttastaturen nehmen eine kleinere Grundfl?che ein als herk?mmliche Tastaturen und eignen sich damit besonders für Anwendungsf?lle, in denen wenig Platz zur Verfügung steht, beispielsweise auf den Knien von Rollstuhlfahrern. Ein anderer Anwendungsfall sind sogenannte Slimline-Tastaturen, die meist eine normale Tastaturbelegung aufweisen, aber wesentlich flacher (slim = ?schlank“) sind.
Für Anwendungsf?lle, in denen die Mobilit?t im Vordergrund steht, gibt es Klapptastaturen sowie flexible Tastaturen aus Kunststoff, die man einrollen kann. Aus Gummi gefertigte Modelle sind zus?tzlich wasserdicht und auch gegen andere Flüssigkeiten resistent. Klapp- und Gummitastaturen werden als Erg?nzung zu den bauformbedingt sehr kleinen Bildschirmtastaturen von PDAs und anderen tragbaren Tablet-Computern wie dem iPad angeboten.
Tastaturen, die ohne den üblichen Zahlen-Block einer sogenannten Volltastatur auskommen, werden h?ufig mit dem Zusatz TKL versehen. Wobei TKL als Akronym für TenKeyLess, also ohne Zehnerblock steht.
Als Inseltastatur, Insel-Design, Insel-Look oder englisch Island Style wird eine Tastatur bezeichnet, bei der zwischen den Tasten ein Abstand besteht; das Geh?use der Tastatur hat dementsprechend einzelne L?cher für jede Taste. Daher hat eine derartige Tastatur eine gewisse ?hnlichkeit mit Kaugummitastaturen, welche ebenfalls (konstruktionsbedingt) für jede Taste ein einzelnes Loch haben. Dementsprechend kann der englische Begriff chiclet keyboard für beide Arten stehen.
Bereits 1985 wurde eine Tastatur vorgestellt, deren Tasten mit kleinen LCDs versehen waren, wodurch ihre Beschriftung vom Benutzer jederzeit umprogrammiert werden konnte.[10] Ein aktuelles Beispiel solcher Konstruktionen (Stand M?rz 2017) ist die Optimus-Maximus-Tastatur. Wegen des erheblich h?heren Preises müssen derartige Ger?te als Nischenprodukte angesehen werden. Auch Tastaturen auf Grundlage eines Touchscreens[11] konnten sich bislang als eigenst?ndiges Peripherieger?t nicht durchsetzen.
Bei dieser Form der Tastatur wird ein projiziertes Tastenfeld auf einer beliebigen ebenen Oberfl?che erzeugt und die Benutzeraktion darauf mit einer Kamera erfasst. Das Ger?t erkennt mittels Bildverarbeitung, welche Felder berührt werden, und leitet die Information an den Computer weiter (nicht zu verwechseln mit der Virtuellen Tastatur). Bei der Verwendung eines Lasers für die Projektion ist die Bezeichnung ?Laser-Tastatur“ üblich.
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 herk?mmliche Tastatur auch von Blinden benutzt werden.
Gamer-Einhandtastatur ?Flexiglow CyberSnipa“ mit eingeschr?nktem Tastenumfang, 2008
Einhandtastaturen sind speziell entwickelte Eingabeger?te, die es erm?glichen, Computer oder andere Ger?te effizient mit nur einer Hand zu bedienen. Sie wurden prim?r entwickelt, um Menschen mit k?rperlichen Einschr?nkungen zu unterstützen, die aufgrund von Unf?llen, Erkrankungen oder angeborenen Beeintr?chtigungen nicht beide H?nde nutzen k?nnen. Diese Tastaturen bieten ergonomische Designs, angepasste Tastenlayouts und intuitive Funktionen, um die digitale Teilhabe und Unabh?ngigkeit zu f?rdern.
Einhandtastaturen haben auch Anwendungsbereiche für Nutzer ohne k?rperliche Einschr?nkungen. So erm?glichen sie, mit der zweiten Hand gleichzeitig ein anderes Ger?t zu bedienen, beispielsweise in kreativen oder beruflichen Arbeitsumgebungen, wo Multitasking und Effizienz gefragt sind.
Letzteres ist beispielsweise bei Computerspielen der Fall, die eine unterbrechungsfreie Bedienung mit der Maus erfordern, sodass nur die andere Hand zur gleichzeitigen Tastatureingabe zur Verfügung steht. Bei solchen Spielen sind deshalb die notwendigen Tastatureingaben in der Regel auf Tasten beschr?nkt, die auf der linken Seite der Standardtastatur angeordnet sind und somit mit einer Hand ohne Verlagerung des Handballens (und damit verz?gerungsfrei) erreichbar sind. Für diese Anwendungen eignen sich die speziellen Gamer-Einhandtastaturen, die nur diese Tasten enthalten (zumeist erg?nzt um Tasten für s?mtliche Ziffern), diese aber in einer für Computerspielbedienung optimierten Weise anordnen. Für Standard-Computeranwendungen wie Textverarbeitung sind solche Tastaturen jedoch ungeeignet.
Einhandtastaturen mit dem vollst?ndigen Umfang einer Standardtastatur werden in der Regel als Artikel für die berufliche Rehabilitation im entsprechenden Fachhandel angeboten.
Eine spezielle Form der Einhandtastaturen sind die Akkordtastaturen (englisch chord keyboards), die nur wenige (zumeist unbeschriftete) Tasten besitzen, und bei denen die Eingabezeichen Kombinationen von gleichzeitigen Tastenbet?tigungen zugeordnet sind.
Das Tastatur-Layout beschreibt die Anordnung der Tasten und weiterer Bedienungselemente auf der Tastatur, sowie die Belegung der Tasten und von Tastenkombinationen mit Zeichen, Zeichenfolgen oder ganzen Befehlen. Beispielsweise haben deutsche und franz?sische Tastaturen jeweils ein anderes Layout, ebenso Tastaturen für Spezialanwendungen wie für Spiele oder Multimedia.
Gummitasten des Sinclair ZX-Spectrum von 1982 mit Programmiersprachen-Befehlen auf der Tastatur
Bereits die Z3 von Konrad Zuse verfügte über Tasten. Zun?chst wurden Fernschreiber mit mechanischen Schreibmaschinentastaturen eingesetzt. Sp?ter 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 (zum Beispiel in BASIC) auf der Tastatur. Beispiele dafür sind die Tastaturen des Commodore 64 oder des Sinclair ZX81. Oft war eine Taste mit dem Firmenzeichen des Herstellers vorhanden.
Je mehr sich der IBM PC und dessen Nachfolger, die IBM-PC-Kompatiblen, am Markt durchsetzten, verdr?ngte zun?chst die sogenannte XT-Tastatur, dann AT-Tastatur und sp?ter die MF2-Tastatur alle anderen Tastaturtypen. Neben der PC-Tastatur hat sich heute einzig noch die Apple-Tastatur behaupten k?nnen, die jedoch inzwischen eine sehr ?hnliche Tastenbelegung aufweist.
Standardisierung: IBM-PC-Tastatur und Apple-Tastatur
Durch die weite Verbreitung des IBM PCs wurde auch dessen Tastatur zum meistbenutzten Typ. Die Tastaturen für IBM-PCs sind standardisiert; in 25 Jahren PC-Geschichte haben sich durch Erweiterungen und lokale Anpassungen (Umlaute etc.) viele Tastaturvarianten entwickelt:
IBM-XT-Tastatur mit 83 Tasten. Mit den 10 Funktionstasten links, aus den frühen 1980er Jahren.IBM-AT-Tastatur mit 84 Tasten. Mit den 10 Funktionstasten links, aus den frühen 1980er Jahren.IBM Model M ab 1985. Führte das Enhanced-101-Tasten-Layout ein, das mit geringen Abweichungen (z. B. Hinzufügen von Windows-Tasten) bis heute im PC-Bereich popul?r ist.PC-Tastatur mit zus?tzlichen Funktionstasten, franz?sisches Layout
83-Tasten-PC/XT-Tastatur: FunktionstastenF1 bis F10 links au?en vertikal, gemeinsame Cursorsteuerung auf Zehnertastatur, Zehnertastatur schlie?t unmittelbar an übrige Tasten an, wobei einige Tasten nicht klar zuzuordnen sind.
84-Tasten-AT-Tastatur: Escape-Taste nun im Zehnerblock, Zehnerblock deutlich vom Rest der Tastatur abgesetzt, zus?tzliche S-Abf- bzw. SysRq-Taste, neues Protokoll; diese und die folgenden sind untereinander, aber nicht mit der PC/XT-Tastatur austauschbar.
101-Tasten-MF2-Tastatur: US-Variante 1985, sogenanntes ?Enhanced“-Layout[12][13][14] mit dem Model M, zus?tzlicher mittlerer Tastenblock mit eigenst?ndigen Cursortasten getrennt vom Zehnerblock sowie Esc- und Funktionstasten nun oben horizontal angeordnet, neu: F11 und F12, zweite Strg- und zweite Alt-Taste, Divisionstaste im Zehnerblock, eigenst?ndige Pause-Taste, dafür f?llt die eigenst?ndige SysRq-Taste weg.
102 Tasten: Entsprechende nicht-US-amerikanische Variante der Tastatur mit 101 Tasten, zus?tzlicher Taste rechts der linken Umschalttaste? ; erstmals Alt Gr-Funktion (ersetzt zweite Alt-Taste); abgewandeltes Layout der Eingabetaste bzw. ?Enter-Taste“ ?. Auch meistens bei deutschen Tastaturen verwendet.
Bild einer deutschen Tastatur mit 105 Tasten: Tastenanzahl und -anordnung wie die britische, nur mit einigen Abweichungen in der Belegung (Beschriftung) wie getauschtem Z und Y
108 Tasten: zus?tzliche Tasten Sleep, Wake Up und Power
Noch h?here Tastenzahlen ergeben sich durch diverse spezielle Sondertasten mancher modernen Tastaturen, etwa für Lautst?rke-?nderungen, zum Starten eines Webbrowsers oder eines E-Mail-Programms oder zum Steuern von Multimedia-Programmen.
Die ersten Macintosh-Tastaturen unterschieden sich von PC-Tastaturen haupts?chlich durch die anderen Umschalttasten und der Abwesenheit von Funktionstasten.[15] 1987 gab es die erste externe Apple-Tastatur mit Funktionstasten, haupts?chlich mit Hinsicht auf plattformübergreifende Programme wie Microsoft Word, ab 1994 auch bei den Notebooks (Powerbook 520); seit 2016 verschwinden sie wieder, zumindest im MacBook Pro, wo sie durch eine Touchbar ersetzt sind.
Angeschlossen an einem MacOS-Rechner sind die Funktionstasten zum Teil mit Funktionen für die Steuerung von Lautst?rke und Bildschirmhelligkeit belegt. Zudem existiert ggf. eine Taste für das Auswerfen von optischen Datentr?gern.
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- bzw. Ctrl-Taste (^), eine Wahltaste (?) und eine Befehlstaste (?), mit deren Hilfe wie auch mit den Umschalttasten nicht nur die Tastatur, sondern auch die Maustasten in vielf?ltiger Weise mehrfach belegt (bis zu 16-fach) verwendet werden. Die Druck-/Print-Screen-Taste, die Rollen/Scroll Lock-Taste, die Pause-Taste, die Einfg/Insert-Taste, die Alt-Gr-Taste und die Windows-Taste gibt es auf einer Apple-Tastatur nicht. Auch die Belegung des @-Zeichens ist bei Apple-Tastaturen, welche nicht die US-amerikanische Belegung haben, anders. Das Zeichen wird bei der deutschen Tastaturbelegung durch Drücken der Tasten ? (Wahltaste)+L und mit schweizerischem Layout per ?+G eingefügt.
Die Belegung einiger Sonderzeichen auf Mac-Tastaturen ist anders als auf PC-Tataturen: Eckige Klammern werden bei deutschem und schweizerischem Layout 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 beziehungsweise G, sondern auf Q auf deutschen beziehungsweise 2 auf schweizerischen Tastaturen.
Werden Tastaturen für einen bestimmten Zweck optimiert, so sind sie unter Umst?nden 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 erm?glicht Langlebigkeit und nahezu unzerst?rbare Eigenschaften, aber kein flüssiges Schreiben.
Auch wenn die Tastatur bis heute das dominierende Eingabeger?t 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 k?nnen. Durch die Kombination von Tastatur und Bildschirm in einem Ger?t l?sst sich vor allem Platz sparen.
Lasertastatur. Ein Tastenfeld wird mit einem Laserstrahl auf den Tisch oder eine helle Fl?che projiziert. Die Abtastung wird optisch ausgewertet (s. o. bei Projizierte virtuelle Tastatur).
Bildschirmtastatur. Die Tastatur wird auf dem Bildschirm dargestellt und zum Beispiel mit der Maus oder mit einem Stift (bei einem Sensorbildschirm bzw. Touchscreen) bet?tigt.
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Einige der herk?mmlichen Tastaturen haben eine Schraubenfeder für die Rückstellung der Tasten und eine Führung, die ein Verkanten der Taste vermeiden soll. Tasten, die mehr als einen Rasterplatz belegen, haben zus?tzlich Bügel, die einen Lageausgleich gegen Verkanten unterstützen. Früher waren Federn in der Regel aus rostfreiem oder rostgeschütztem Stahldraht, heute sind die Tasten bei geringerer Bauh?he leichter und Federung, Druckpunkt, Rastung, Parallelführung (auch der l?ngeren Tasten) sowie Montage und Demontierbarkeit wird h?ufig durch eine gespreizte Doppelschere aus selbstschmierendem Kunststoff erreicht.
Buckling spring torsional snap actuator: Illustration einer Knickfeder-Taste mit taktilem und akustischem Feedback. Patent US4118611.Tastenkraft-über-Tastenweg-Diagramm einer taktilen Knickfeder-Taste. In Punkt 1C der pl?tzliche Widerstandsabfall beim Knicken der Feder/Durchschalten, was als taktiles Feedback wirkt. Patent US4118611.
Eine Variante von mechanischen Schraubenfedertasten aus den 1980ern sind sogenannte Knickfeder-Tasten (engl. ?buckling spring“), bei denen die Feder nicht rein axial zusammengepresst wird, sondern auch vertikal Kr?fte erf?hrt und dann pl?tzlich, unter massiv nachlassender Gegenkraft, umknickt und durchschaltet. Die umknickenden Federn erzeugen ein deutliches Ger?usch, was als akustisches Feedback wirkt, die pl?tzlich nachlassende Widerstandskraft wirkt als taktiles Feedback. Bekanntester Vertreter dieser Technik ist die IBM-Model-M-Reihe, die zwischen 1985 und 1999 gebaut und weitverbreitet war.
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 Tastaturen haben eventuell eine runde, konvex gew?lbte metallische Blattfeder mit einem Druckpunkt (vor dem Springen in die konkave Form), der eine bestimmte Mindestkraft zur überwindung der signal- oder kontaktlosen Ruhelage erfordert. Damit wird dem Benutzer eine taktile Rückmeldung gegeben.
Cherry-MX-Taster für Tastaturen: Cherry MX Blue geschlossen (links) und Cherry MX Brown, ge?ffnet (Mitte und rechts).Patent US4467160.Ein Alps-SKBM-Grey-Taster für Tastaturen.
Die Leertaste ist stabilisiert. Bei einigen Tastaturen wie der ?IBM Model M“ sind l?ngere und breitere Tasten wie Umschalter, Enter, Backspace sowie ?0“ und ?+“ am Ziffernblock stabilisiert. Bei billiger gefertigten werden diese Tasten über Stifte geführt.
Eine gegenüber mechanischen Konstruktionen kostengünstigere Bauform baut auf der Rubberdome-Technik auf. Namensgebend sind hier Gummiglocken, die für die entsprechende Gegenkraft und das taktile Feedback beim Tippen sorgen. Wie es der Werkstoff Gummi erwarten l?sst, wird so ein weicheres Tippgefühl und eine deutlich verringerte L?rmbel?stigung erreicht. Ein Nachteil ist jedoch die geringere Langlebigkeit und das über die Zeit sich ?ndernde mechanische Feedback. Kunststoff ist ein alternder Werkstoff, bei dem sich seine Eigenschaften über die Zeit ver?ndern. Rubberdome-Tastaturen haben zumeist einen Key-Rollover von 2, es k?nnen also maximal zwei Tasten gleichzeitig gedrückt werden.[16]
Mechanische Tr?gerplatte mit Führung beweglicher St??el – diese tragen an der Platinenseite eine Schaumgummiauflage mit einer Metallfolie, die mit einer isolierenden Kunststofffolie bedeckt ist.
Auf der Leiterplatte befinden sich zwei nebeneinanderliegende Fl?chen, welche durch eine dazwischen liegende, mit Masse verbundene, Leiterbahn entkoppelt sind.
Beim Niederdrücken des St??els bedeckt die Metallfolie beide Fl?chen, sodass diese kapazitiv miteinander verbunden sind.
Diskreter Taster in Kombination mit einem mechanischen überbau, je nach Hersteller individuell ausgeführt.
Montage direkt auf einer Leiterplatte, Anschlussfahnen zur elektrischen Kontaktierung.
Bedeutende Hersteller sind beispielsweise die deutsche Cherry GmbH mit der MX-Schalter-Serie, welche seit ca. 1985 in vielen Varianten gebaut wird, und die japanische Alps Denki K.K. mit ihren ALPS-Tasten, die unter anderem in den ersten Apple-Tastaturen verbaut wurden. Die MX-Schalter-Serie umfasst Tastertypen mit verschiedenen Feedbacks und unterschiedlichen Druckpunkten. Zur Serie geh?ren zum Beispiel MX Blue, MX Black, MX Red, MX Clear und MX Brown.
Karbonkontakt mit Kunststoffst??el und Silikonhaube
Eine in Einzelteile zerlegte PC-Tastatur in Silikonhaubentechnik
Schaltkontakt ergibt sich aus m?anderf?rmigem Kontakt auf der Leiterplatte bzw. einer einlagigen, leitf?hig bedruckten Folie und leitf?higer Pille an der Unterseite einer darüber liegenden Silikonschaltmatte.
Einbettung des Ganzen in eine Anordnung aus Front- und Stützplatte.
Flacheingabeprinzip (Metall-Schnappscheibe auf Leiterplatte)
Ein Permanentmagnet unter jeder Taste f?hrt beim Anschlag an einem Hall-Sensor auf der Bodenplatte vorbei. Der Sensor registriert die Bewegung des Tastenmagneten und meldet sie an den Controller.
Hall-Tastaturen sind nahezu unverwüstlich, langlebig (viele Hersteller geben mindestens 1.000.000 Anschl?ge als Lebensdauer an) und unempfindlich gegen st?rende elektromagnetische Felder und ionisierende Strahlung. Bei entsprechender Bauweise sind sie auch staub- und wasserdicht.
Einsatzgebiete: Bordcomputer in Flugzeugen und Raumschiffen, Maschinensteuerungen
Sehr teuer, da ein Sensor pro Taste ben?tigt wird, daher in Büroanwendungen kaum anzutreffen. Eine der wenigen Ausnahmen waren einige Tastaturen (K7604 und K7606) des DDR-Herstellers Robotron.[17]
Als Hilfe zum Blindschreiben haben Computertastaturen meist zwei haptische Markierungen auf den Tasten der Buchstaben F und J sowie eine Markierung für das Zentrum des Nummernfelds auf der Taste für die Ziffer 5. Dabei handelt es sich um fühlbare Erhebungen in Form eines Punktes oder eines Striches (Fühlbalken[18]), oder eine fühlbar abweichende Formgebung der Tasten. Diese erleichtern das Auffinden der Tasten (Positionierungen) und werden daher als Orientierungstasten bezeichnet.
↑John C. Dvorak: IBM trips up with its revamped keyboard. Infoworld, 15. April 1986, S. 61, abgerufen am 9. Dezember 2018 (englisch): ?It’s still the best ?feeling“ keyboard in the world.“
↑IBM Enhanced Keyboard aus einem Review der IBM Personal Computer Family, Vol. 3, No. 1. (englisch)
↑Gebrauchsmuster USD292801: Keyboard for a computer. Angemeldet am 18. M?rz 1985, ver?ffentlicht am 17. November 1987, Anmelder: IBM Information Products Corp, Erfinder: Myron F. Davis Jr., Ted F. Kelley Jr. (US Design Patent).
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bzw. aktuell 
und eine Kontextmenü-Taste 
wurden von Microsoft mit Erscheinen von Windows 95 eingeführt. Diese sind links bzw. rechts neben der Leertaste platziert (links zwischen Strg- bzw. Ctrl-Taste und Alt-Taste, rechts zwischen Alt Gr-Taste und Strg/Ctrl-Taste)._(cropped).jpg)
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