CN104579292A - 操作装置和具有这样操作装置的电气设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供操作装置和具有这种操作装置的电气设备。一种用于电气设备的操作装置，具有显示面板，用于用户读出信息并且使用操作元件来操作电气设备，其中，所述显示面板具有LCD显示器，基本上覆盖显示面板的区域。LCD显示器具有多个单独的活动区域，其中，在LCD显示器的后面设置有透明的平面材料或箔片作为图像载体，该图像载体具有在其表面之一上的多个单独的图像。在透明图像载体的后面设置有背光装置，用于通过图像载体和LCD显示器来发光。

Description

操作装置和具有这样操作装置的电气设备

技术领域

本发明涉及一种用于电气设备的操作装置以及具有这样操作装置的电气设备。

背景技术

一种操作装置，用于作为电气设备的咖啡机，例如被从EP 2111779 A1了解到，其包括显示面板和多个触摸开关。

发明内容

本发明的目的是提供一种上述的用于电气设备的操作装置以及这样的电气设备，有了它，可以避免现有技术的缺点，并且有了它，特别有可能提供一种简单和节能的方式来向用户显示信息，优选地具有详细的和彩色的图标，并提供用于操作电气设备的一种方式。

该目的由本发明通过具有权利要求1的技术特征的操作装置以及具有权利要求15的技术特征的电气设备来实现。本发明的有利且优选实施例是更多权利要求的主题，并且在下面将被更详细地说明。一些技术特征将仅针对操作装置或仅针对电气设备来描述。然而，与其无关地(independently thereof)，他们应以独立的方式适用于所述操作装置以及所述电气设备。权利要求的措辞通过明确参考被结合到该描述中。

所述操作装置分别具有用于用户的显示器或显示面板，信息或图标能够在这里显示，并且用户可以看到他们或读出他们。此外或替代地，用户可以通过分别设置在显示面板或操作装置上的操作元件来操作电气设备。显示面板具有LCD显示器，其基本上覆盖所述显示面板的区域，其中，优选地LCD显示器组成显示面板的主要部分。LCD显示器具有几个单独的活动区域，这意味着它们可以以常规LCD的方式被激活或失活。优选地，这些区域为简单的基本几何形状，例如为矩形或正方形。这些单独的活动区域优选地能够构成LCD显示器的大部分。

根据本发明，在LCD显示器的后面设置透明的平板材料，优选以透明箔片的形式，并且在其表面之一上具有多个图像、图标或符号。这种透明的平面材料或箔片形成显示面板的图像载体。图像、图标或符号优选地施加到其表面的仅一个上，特别是顶表面。在透明的图像载体后面设置背光装置，用于通过图像载体和通过LCD显示器进行发光或照明。该背光装置优选地是通常可被用于LCD显示器的常规的背光装置，因为它们不具有任何自己的光源。

通过这种方式，有可能使得显示面板尤其是LCD显示器通过激活或失活所述多个活动区域，LCD显示器变成透明的或黑色的和不透明的。在透明状态下，设置在图像载体上的从其后面由背光装置照亮的图像、图标或符号是以背后照明方式可见，其提供了非常清晰，明亮和详细的视图。优选地，所述LCD显示器的单独的活动区域在尺寸上对应于图像、图标或符号，例如使得每个图像、图标或符号具有其自己单独的活动区域，并且能被该区域覆盖或显露。

因此，本发明提供具有显示面板的操作装置，通过显示面板，即使在任何明亮的颜色中，非常详细的和高分辨率的图像、图标或符号都可以被使用。但是，也没有必要提供昂贵且耗能的活动显示器，如TFT或LED显示器。高分辨率的图像可以仅通过轻微的努力就被显示。此外，相对于TFT或甚至是LED-显示器，LCE显示器能量消耗少很多。

在优选的方式中，LCD显示器的活动区域根据图案来布置。该图案可以被设置成具有多个图案区域(pattern areas)的图案场(pattern field)。图案区域可以是任意尺寸或形式来限定活动区域。然而，为了活动区域以及图像载体上的图像、图标或符号的更易分割，它们可以具有规则图案的平均尺寸。一些活动区域可以对应于一个这样的图案区域。其它活动区域可以对应于多个这样图案区域的尺寸和形式，例如二至五个这样的图案区域。

在更优选的方式中，LCD显示器是具有在水平和竖直方向上至少50或100像素的分辨率的普通LCD显示器，例如具有50×50像素或更高的分辨率，甚至可能是VGA或SVGA分辨率。这提供了选择来显示其它信息或符号，不仅仅是来自平面材料或箔片上的图像中的那些，例如功率指示或者用于计时器功能的时间指示。这对应于LCD显示器的常规功能，然而覆盖图像或从平面材料或箔片露出这些图像的功能有点是开闭器功能。即使在上述活动区域要被提供的位置，对于一个这样的活动区域，LCD显示器具有几十个单独的像素。然而它们被组合作为一个区域起作用，一起被激活或失活。使用标准的LCD显示器更为成本有效，并且可使用标准的软件和硬件解决方案来实现对它们的控制。

在本发明的另一实施例中，背光装置提供了在其整个表面上的均匀且同质的照明效果。这对应于传统背光装置，在背后照明的LCD装置领域中，传统背光装置是本领域技术人员已知的。然而，显而易见的是，图像、图标或符号的主要部分应不会被显示，或者，相应地仅显示面板的区域的小部分应同时被使用，并且从背后照亮来用于这种用途，还有背光装置可被分为多个场，其对应于LCD显示器的活动区域，或者甚至更好的，对应于所述图像载体的每个图像、图标或符号。在这种方式中，仅要被显示的图像、图标或符号被从背后被照亮，其再次具有安全的能源。尽管如此，由黑色和非透明的LCD显示器来覆盖图像载体的其余区域是有利的，因为通常这样的背光装置在其表面上具有光漫射装置，它提供了均匀分布的照明效果，并且不会允许严格定义的光照场。

在本发明的有益实施例中，背光装置被提供有作为光源的LED和在LED上面的光漫射装置。优选地，可以使用用于LCD显示器的标准背光装置。

基本上有可能使用所谓的正极性LCD作为LCD显示器，其意味着在没有激励电压的非活性状态中它是透明的。以这种方式，来自从背后照亮的图像载体的图像、图标或符号为用户可见。仅在连接到激励电压的活动区域，LCD显示器是活动的，其意味着它的活动区域是黑色的，并且在其下面的图像、图标或符号是被覆盖和不可见的。

在本发明的优选实施例中，LCD显示器是一种负极性LCD，这意味着它的活动区域或LCD整个地相应地在无激励电压的非活动状态是黑色的和不透明的。这导致在LCD显示器的非活动状态下图像载体被覆盖并且不可见，这显然是非常节能的。只有当活动区域的一些被激励电压激活时，它们才会变得透明，从而使得其下面的图像、图标或符号变得可见，这通过背光装置得到很大的改善。结果，仅需要能使那些活动区域透明的能量，其应将下面的图像、图标或符号显露以是可见的。此外，如果背光装置可以部分地激活，例如对应于上述图案或图像载体的所述图像、图标或符号，连同LCD显示器的活动区域的激活，这部分的背光装置可以被打开。这允许更进一步减少了能源的消耗，即使是在显示状态下。

在本发明的另一实施例中，图像载体能够仅覆盖在LCD显示器的一部分，这可以是其主要部分，例如60％或80％。LCD显示器的其余部分设置有通过背光装置照亮的传统的LCD符号。这允许对信息更灵活的进行显示，其不能以固定的方式通过图像、图标或符号来提供。例如，不同的功率级别或定时器设置可以有益地通过这样的LCD符号被显示，可能以所谓的七段显示的形式。这可以通过如前所述的正极性LCD以及负极性LCD来实现。

在本发明的甚至进一步地的实施例中，可以在显示面板上提供用于触摸开关的电容式传感器元件，作为操作装置的操作元件。这样的基本上是已知的，例如从前述EP 2111779 A1了解到。这样的电容式传感器元件优选地由透明且导电材料制成，例如ITO。它们可以分别被印刷或粘贴到LCD显示器。这可以直接应用于LCD显示器，例如分别在在其上侧或在其上面的保护玻璃板上。此外，有可能在LCD显示器上提供进一步的保护盖，例如由玻璃或丙烯酸类树脂制成，并且其也可以构成电气设备的一部分。在这种情况下，用于触摸开关的电容式传感器元件也可以设置在这样的保护盖的下侧上。它们来自上面提到的导电且透明材料，可以直接被印刷在所述下侧上或以其他方式被施加到它。替代地，电容式传感器元件可以被设置在箔片载体或类似物上，然后将其施加到盖的下侧上，替代地施加到LCD的上侧上，例如使用粘接剂。优选地，这样的箔片载体还可以设置有接触垫和接触轨道到传感器元件，优选由相同的材料制成，其允许电连接到控制器，优先地是操作装置的控制器。

电容式传感器元件或触摸传感器可以是处于来自平面材料或箔片的图像或者活动区域之一的尺寸中。优选地，它们根据基本相等的尺寸和分布的矩阵来设置。这提供了可能性以使他们在LCD显示器上的任何位置上，并且有多种可能的配置。这也提供了选择来使用常规和经常使用的矩阵式触摸开关，其更具有成本效益，并且它们的控制可以采用标准的软件和硬件解决方案作出。

可以结合这种操作装置的电气设备基本上可以是任何电子设备。根据本发明的操作装置然后优选地以对应于传统的操作装置的方式被布置。

在优选的方式中，电气设备是能够具有显示面板的那种，该显示面板具有适合于通过图像、图标或符号进行显示的多种不同选项。用于这样的电气设备的优选示例是自动售货机或咖啡机，替代地烹调器具，如烤箱，蒸锅或通过电或燃气操作的炉灶。进一步优选示例是洗衣机，洗碗机和冰箱。

这些特征和其它特征不仅来自权利要求书，而且来自说明书和附图，其中个体的特征可以在本发明的实施例和其他领域中在每种情况下独立地或在其子组合中实现，并且能够提供本质上可保护的有利实施例，据此要求对其的保护。本申请被划分成多个个体部分以及小标题中并不限制其中作出的陈述的总体有效性。

附图说明

本发明的示例性实施例在附图中示意性示出，并将在下面更详细地进行说明。图中所示：

图1是根据本发明的带LCD显示器，图像载体和背光装置的操作装置的部件分解图，

图2是处于更加压缩方式的图1的操作装置，

图3在电气设备的盖下面的图2的操作装置的剖视图，和

图4是根据本发明作为电气设备的咖啡机，具有带本发明的操作装置的显示面板。

具体实施方式

图1以分解图示出了操作装置11，根据图3其形成显示面板12。LCD显示器13，在这个例子中是所谓的负极性LCD，被设置成平面的且矩形的形式。LCD显示器也可以是弯曲的或部分球形的。此外，LCD显示器13具有多个活动区域14a至14e，采用分布的方式来设置。在左侧的活动区域14a和14b是大致正方形的，并具有相同的尺寸。中间的活动区域14c是一个大的活动区域，并且在右侧设置两种不同形状的矩形活动区域14d和14e。由于LCD显示器13为负极性LCD，因此在失活状态或未施加激励电压给它时，其相应地为黑色。活动区域14a至14e可以通过施加激励电压给它而变为透明，这致使LCD显示器13在这个区域变为透明。

在LCD显示器13的顶侧上，设置有电容式传感器元件16a至16e，其以虚线示出。它们由透明材料制成，如ITO，并且被连接到电子控制器，其优选还控制LCD显示器13。电容式传感器元件16a至16e在形状和位置上与活动区域14a至14e大致相对应。它们形成了触摸开关来作为操作装置11或配备有该操作装置的电气设备中的操作元件，这例如从EP2111779A1的现有技术了解到。

在LCD显示器13的下面设置有图像载体18。图像载体18基本上是由薄的透明材料组成，优选为箔片，该材料相当薄并具有一定的柔性。在基本透明的图像载体18上，设置有多个图像20a至20e，例如以已知的方式印刷到其上。它们的位置对应于活动区域14a至14e中的一个，并且它们的尺寸或延伸部要稍微小点。这由活动区域14a至14e在其失活状态下作为非透明盖为图像20a至20e提供良好的覆盖。

在图像载体18的下面设置有背光装置23。这优选地为常规的背光装置，在其顶侧上具有光漫射材料24或形成其上侧。从背光装置23发射的光线25被大致均匀地分布，并提供同质的发光。当上面的相应活动区域14a至14e被激活并且变为透明时，这光线25还为图像20a至20e提供特有的且容易看到的背后照明。光线25可以是常规的白色光，替代地是有色光。

从图2可知，操作装置11基本上具有带背后照明的LCD显示器的传统操作装置的尺寸。在图2所示的状态下，中间图像20c是可见的并且被从后面照亮。这意味着对应的活动区域14c已被激活并变为透明。其他活动区域仍然是失活的和黑色的，其覆盖其它图像并抹黑其它图像。

图3示出了操作装置11被安装在盖29的下面或后面，因此形成显示面板12。盖29也是透明的，并且可以是玻璃或合适的树脂。在侧视图中可以看出，背光装置23在其下面被设置有多个LED 26，其被放置于印刷纸板27上。在背光装置23的另一实施例中，光源或LED26可被分别集成到背光装置23中。

图4示出了根据本发明作为电气设备的咖啡机30。咖啡机30具有以常规方式设置的壳体31。在前侧的上部，操作装置11作为显示面板12被设置在透明盖29的后面，其被集成到壳体31中或形成它的一部分。有了集成为触摸开关的电容式传感器元件，有可能通过用手指触摸操作装置11的点亮的图像或符号中的一个(例如图像20c)来操作咖啡机30，并因此激活对应的操作功能。在图像20c的下面，用于计时器功能的额外时间指示33被设置为“01：30”。虽然该指示33有点显得是简单的7位数字显示的形式，但是它也可以用LCD显示器13的更高分辨率并以更多或其它详细的形式来显示。

Claims (16)

1.用于电气设备的操作装置，其中，所述操作装置具有显示面板，用于用户读出信息和/或使用操作元件来操作电气设备，其中，所述显示面板具有LCD显示器，基本上覆盖所述显示面板的区域，并且LCD显示器具有多个单独的活动区域，其中，在所述LCD显示器的后面设置有透明的平面材料或箔片作为图像载体，所述图像载体具有在其表面之一上的多个单独的图像、图标或符号，其中，在所述透明的图像载体的后面设置有背光装置，用于通过图像载体和LCD显示器来发光。

2.根据权利要求1所述的操作装置，其中，所述LCD显示器的活动区域按照具有图案场的图案区域的平均尺寸的图案来布置。

3.根据权利要求2所述的操作装置，其中，部分活动区域由二至五个所述图案区域构成。

4.根据权利要求1所述的操作装置，其中，所述背光装置提供在其整个表面区域上的均匀和同质的照明效果。

5.根据权利要求4所述的操作装置，其中，所述背光装置设有LED和在所述LED之上的光漫射装置。

6.根据权利要求1所述的操作装置，其中，所述LCD显示器为负极性LCD，并且所述活动区域在无激励电压时处于空闲状态的黑色，以及在给它们施加激励电压时处于显示状态的透明。

7.根据权利要求1所述的操作装置，其中，所述图像载体仅覆盖所述LCD显示器的一部分，其中，所述LCD显示器的其余部分设置有传统的LCD符号，由所述背光装置来提供背后照明。

8.根据权利要求7所述的操作装置，其中，所述图像载体覆盖所述LCD显示装置的主要部分。

9.根据权利要求7所述的操作装置，其中，所述图像载体覆盖所述LCD显示装置的主要部分。

10.根据权利要求9所述的操作装置，其中，所述图像载体覆盖整个LCD显示器。

11.根据权利要求1所述的操作装置，其中，在显示面板上设置有用于作为操作元件的触摸开关的透明电容式传感器元件。

12.根据权利要求11所述的操作装置，其中，所述透明电容式传感器元件由ITO制成。

13.根据权利要求11所述的操作装置，其中，所述透明电容式传感器元件设置在LCD显示器上。

14.根据权利要求11所述的操作装置，其中，所述透明电容式传感器元件设置在LCD显示屏的上侧上。

15.一种电气设备，其中，其设置有根据权利要求1所述的操作装置。

16.根据权利要求15所述的电气设备，其中，所述电气设备是自动售货机或咖啡机。