DE10103335A1 - Bedienelement für ein elektronisches Gerät - Google Patents

Abstract

Es wird ein Bedienelement für ein elektronisches Gerät offenbart, das an mindestens einer Seite, insbesondere der Oberseite, eine Anzeige aufweist, die unterschiedliche Funktionen des Gerätes kennzeichnet. Mit einem derartigen Bedienelement ist die Bedienung sowohl einfach als auch eindeutig. Dadurch kann die Steuerung des elektronischen Gerätes mit einigen wenigen Bedienelementen erfolgen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bedienelement für ein elektronisches Gerät sowie ein entsprechend ausgestattetes Gerät.

Moderne Informations-, Unterhaltungs- und Kommunikations-End­ geräte weisen eine Vielzahl von Funktionen und Nutzungsmög­ lichkeiten auf. So haben etwa bestimmte komfortable Mobil­ funk-Endgeräte (Handys) neben den eigentlichen (für sich ge­ nommen schon sehr komplexen) Telekommunikationsfunktionen ei­ nen Terminplaner, einen Taschenrechner, eine Internet-Zu­ griffsmöglichkeit, Spiele und mitunter auch bereits Diktier­ gerät, Kamera oder Audioplayer etc.

Die Steuerung der umfangreichen und komplexen Funktionen stellt insbesondere bei solchen mobilen Geräten hohe Ansprü­ che an die verwendeten Eingabemittel, da die dafür zur Verfü­ gung stehende Fläche aufgrund der Miniaturisierung relativ klein ist. Dem hat man durch Mehrfachbelegung von Eingabetas­ ten bzw. Bedienelementen mit je nach Kontext unterschiedli­ chen Funktionen und/oder durch Einsatz von virtuellen Tasten auf dem Display zu begegnen versucht. Für die Steuerung der sehr umfangreichen und komplexen Möglichkeiten mobiler Geräte werden die Eingabemittel typischerweise auf drei verschiedene Arten, alternativ oder in Kombination miteinander, reali­ siert.

Beim ersten Ansatz werden dauerhaft beschriftete Tasten, so­ genannte Hardkeys, in verschiedenen Ausprägungen verwendet, die aufgrund der Fülle der Funktionen einerseits und aufgrund der begrenzten Fläche des Endgerätes andererseits mehrfach belegt werden. Das bedeutet aber, daß je nach Kontext ein Druck auf eine Taste unterschiedliche Funktionen auslöst. Die verschiedenen Bedeutungen der jeweiligen Taste werden hierbei durch eine entsprechende Mehrfachbedruckung der Taste vermit­ telt, wobei das grundsätzliche Problem darin besteht, daß der Benutzer jeweils selbst herausfinden bzw. wissen muß, welche Funktion nun aktuell per Tastendruck aufgerufen wird. Dies ist unkomfortabel und unpraktisch. Zudem ist die permanente Mehrfach-Kennzeichnung aufgrund der geringen Tastengröße zur Gewährleistung der Erkennbarkeit nur mit einzelnen Zeichen oder Symbolen möglich.

Beim zweiten Ansatz werden eine oder mehrere Taste(n) mög­ lichst dicht neben einem Display des Endgerätes angeordnet. Die aktuelle Bedeutung der Taste wird nun im Display ange­ zeigt, was den Vorteil bietet, daß der Benutzer eindeutig er­ kennen kann, welche Funktion ein Tastendruck in der jeweili­ gen Situation auslöst. Ein Nachteil ist jedoch, daß zunächst einmal das Grundprinzip eines solchen (üblicherweise als "Softkey" bezeichneten) Eingabemittels - also die Zuordnung der Displayanzeige zur jeweiligen Taste - verstanden werden muß. Problematisch ist dabei, daß in der Praxis aufgrund konstruktiver Einschränkungen das Zusammenwirken zwischen Tastenanordnung und Displaybeschriftung oft ergonomisch nicht optimal ist. Ein Anwender kann hierdurch verwirrt werden und aufgrund dessen das Gerät u. U. falsch bedienen.

Beim dritten Ansatz wird ein berührungssensitives Display, ein sogenannter Touchscreen, verwendet, der in einer hier in­ teressierenden Ausführung virtuelle Tasten mit kontextspezi­ fischer Beschriftung darstellt, die der Benutzer dann berüh­ ren kann. Diese an sich sehr flexible Lösung hat den wesent­ lichen Nachteil, daß der Anwender auf eine glatte Fläche drückt, die keinerlei taktiles Feedback bietet. Dies kann zu Fehlbedienungen führen, da beispielsweise ein Finger wegrut­ schen kann oder die virtuelle Taste aufgrund ihrer geringen Größe nicht richtig getroffen wird. Auch der dritte Ansatz ist also im Grunde für den Anwender unpraktisch und unkomfor­ tabel.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist folglich die Angabe eines Bedienelementes für ein elektronisches Gerät, mit dem die Bedienung sowohl einfach als auch eindeutig ist und womit die Steuerung des elektronischen Gerätes mit einigen wenigen Bedienelementen erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Bedienelement nach Patentan­ spruch 1 gelöst.

Die Erfindung schließt den wesentlichen Gedanken ein, unter Abgehen von der bekannten Mehrfach-Kennzeichnung eine inhalt­ lich eindeutig und räumlich klar und unverwechselbar ausge­ führte Funktionsangabe für ein Bedienelement mit mehreren möglichen Funktionen vorzunehmen. Sie schließt weiter den Ge­ danken ein, unter Abgehen von der ebenfalls bekannten Neben­ einander-Anordnung des eigentlichen Bedienelementes und der Funktionsangabe eine Vereinigung beider vorzusehen. Dies führt zu dem Gedanken, das Bedienelement selbst mit einer veränderbaren Funktionsanzeige zu versehen.

Die vorgeschlagene Lösung ist in der speziellen Ausführung als Drucktaste von besonderer praktischer Bedeutung, es kann sich bei dem Bedienelement aber auch um einen Drehsteller, Schieberegler, Wippschalter oder andere Bedienelemente mit veränderlicher Eingabefunktion handeln.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Anwender weiterhin ein taktiles Feedback für seine Eingabe erhält, obwohl er (bei Ausführung des Bedienelementes als Taste) auf eine sich verändernde Anzeige ähnlich einem Touch­ screen drückt. Weiterhin erfolgt die Bedienung und Steuerung des elektronischen Gerätes auch für ungeübte Benutzer prak­ tisch fehlerfrei, da die jeweils ausführbare Funktion auf dem Bedienelement selbst angezeigt wird.

Vorzugsweise weist die Anzeige auf dem Bedienelement eine derartig auf dessen Größe und den Augenabstand bei der Bedienung abgestimmte Auflösung auf, daß die zu kennzeichnende Funktion durch Text und/oder eindeutige Symbole (Piktogramme o. ä.) darstellbar ist. Hierdurch ist auch bei kleinen Bedien­ elementen ein eindeutiges und problemloses Ablesen der Funk­ tion möglich.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Anzeige eine matrixförmig oder als Segmentanzeige struk­ turierte leitfähige erste Folie, eine zweite Folie, die un­ terhalb der leitfähigen Folie angeordnet ist, und eine zwi­ schen den beiden Folien angeordnete Matrix mit Kugeln auf. Eine Hälfte der Kugeloberfläche ist hell, die andere Hälfte dunkel gefärbt. Mittels der leitfähigen Folien wird als An­ steuersignal ein elektrisches Feld angelegt, das bewirkt, daß sich die Kugeln in Abhängigkeit der Feldrichtung derart dre­ hen, daß sich die einzelnen Matrixpunkte bzw. Segmente der Anzeige in durch das Ansteuersignal vorbestimmten Weise hell oder dunkel färben.

Neben optisch rein passiven Kugelfärbungen, die Umgebungs­ licht oder das Licht einer im Bedienelement angeordneten kleinen Lichtquelle nutzen, sind - speziell für handgehaltene elektronische Geräte mit häufigem Outdoor-Einsatz - Anzeigen mit phosphoreszierenden Elementen von praktischer Bedeutung, bei denen z. B. eien Kugelhälfte der Kugeln einer elektroni­ schen Tinte phosphoreszierende Färbung aufweist.

Vorzugsweise ist die Anzeige derart ausgebildet, daß sie ohne Energiezufuhr stabil erhalten bleibt. Bei dieser Ausführungs­ form wird nur Energie benötigt, wenn die dem Bedienelement zugeordnete Funktion sich ändert.

Bevorzugt ist ein Bedienelement mit einer im wesentlichen ge­ wölbten Form. Dadurch kann das Bedienelement taktilen Anfor­ derungen angepaßt werden. Ein wesentlicher Punkt dabei ist, daß die die Folien aufweisende Anzeige selbst gewölbt sein kann. Eine derartige flexible Anzeige kann sich dabei unter­ schiedlichen Formen eines Bedienelementes anpassen.

In einer bevorzugten Anwendung ist das Bedienelement in einem Telekommunikations-Endgerät, beispielsweise einem Mobilfunk- Endgerät oder einem Festnetz-Endgerät, integriert. Vorzugs­ weise wird bei einem solchen die aktuell ausführbare Geräte­ funktion mittels einer Steuerungseinheit mit einer entspre­ chenden Anzeige synchronisiert. Ein wesentlicher Punkt dabei ist, daß diese Steuerungseinheit nicht Bestandteil des Be­ dienelementes selber ist. Dadurch wird eine große Flexibili­ tät der Anwendbarkeit desselben erreicht.

In einer alternativen bevorzugten Anwendung ist das Bedien­ element in einen Taschencomputer (Handheld, PDA) integriert. Auch hier wird die ausführbare Gerätefunktion mittels einer Steuerungseinheit mit einer entsprechenden Anzeige synchroni­ siert und die Steuerungseinheit ist nicht Bestandteil des Be­ dienelementes selbst.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im übrigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Be­ schreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figu­ ren. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine alternative Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 ein erstes Beispiel für eine Anwendung, und

Fig. 4 ein zweites Beispiel für eine Anwendung der vorliegen­ den Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist ein Bedienelement 10 als Drucktaster mit Taste 14 ausgebildet. An der konkav gewölbten Oberseite weist die Taste 14 eine in diese integrierte Anzeige 12 auf. Die Anzeige 12 basiert auf dem Prinzip der elektronischen Tinte bzw. des elektronischen Papiers, das den jeweiligen Inhalt nach der "elektronischen Beschriftung" ohne jeglichen Strom­ verbrauch permanent mit hoher Darstellungsqualität anzeigt. Permanente Anzeige heißt in diesem Zusammenhang, daß nur zum Verändern der Anzeige Energie benötigt wird.

Die Anzeige weist eine erste, transparente leitfähige Folie mit Matrixstruktur und eine zweite Folie auf, die unterhalb der ersten angeordnet ist. Zwischen diesen beiden Folien ist eine Matrix aus Kugeln angeordnet, wobei jede Kugel eine hel­ le Hälfte und eine dunkle Hälfte aufweist. Beispielsweise sind sie auf einer Hälfte schwarz, auf der anderen Hälfte weiß gefärbt. Für spezielle Einsatzgebiete ist es sinnvoll, daß eine der beiden Hälften phosphoreszierend bzw. fluores­ zierend ist, um dadurch eine auch in der Dunkelheit oder bei schwacher Beleuchtung eindeutig ablesbare Anzeige für ein häufig im Outdoor-Bereich bei schlechtem Licht genutztes Ge­ rät, z. B. ein Mobiltelefon, zu erhalten. Diese Kügelchen sind innerhalb der Matrix drehbar gelagert und drehen sich in Abhängigkeit von der Feldrichtung des mittels der leitfähigen Folie angelegten elektrischen Feldes.

Die konkrete Ausführung des elektronischen Papieres wird in Abstimmung auf Funktion, Form und Größe des damit zu verse­ henden Bedienelementes so gewählt, daß ein Benutzer mit nor­ malem bis mäßigem Sehvermögen bei normalem Betrachtungsab­ stand die Funktionen sicher erkennen kann. Für die Beschrif­ tung einer Drucktaste eines handgehaltenen elektronischen Ge­ rätes mit heute üblichen Abmessungen und von herkömmlicher Bauart (beispielsweise eines Mobiltelefons) mit einer Ziffer oder einem Buchstaben oder wenigen Ziffern bzw. Buchstaben wird ein Durchmesser der Kügelchen von 200 µm oder darunter, speziell 100 µm oder darunter, eine ausreichende Auflösung und ein Schriftbild mit befriedigender Kantenschärfe ergeben. Das Material der Einbettungsmatrix ist für häufig im Freien benutzte Geräte so zu wählen, daß eine Veränderung der Anzeige im Ansprechen auf eine veränderte Funktionsbelegung des Bedienelementes auch bei niedrigen Temperaturen bis zu -10°C und darunter möglich ist.

Die zur Anzeige 12 verwendeten Folien sind flexibel, so daß die Anzeige auf unterschiedlich geformte Tasten angebracht werden kann.

Das in Fig. 2 dargestellte Bedienelement 20 entspricht im we­ sentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel. Lediglich die Form weicht ab, so daß auf eine ausführliche Beschreibung an die­ ser Stelle verzichtet werden kann.

In Fig. 3 ist als erstes Anwendungsbeispiel ein Mobilfunk- Endgerät 30 dargestellt. Das Gerät 30 weist ein Display 33 und ein Tastaturfeld 34 auf. Ein Bedienelement 36 ist Be­ standteil des Tastaturfeldes 34. Einzelne oder auch alle Be­ dienelemente des Tastaturfeldes 34 sind gemäß der vorliegen­ den Erfindung aufgebaut.

In Fig. 4 ist als zweites Anwendungsbeispiel ein Taschencom­ puter 40 dargestellt. Der Taschencomputer 40 weist ein Dis­ play 42, ein Touchscreenfeld 44 und Bedienelemente 46 auf. Über das Touchscreenfeld 44 kann mittels eines Stiftes Text­ information in das System eingegeben werden. Die Bedienele­ mente 46 entsprechen hierbei der vorliegenden Erfindung. Der Taschencomputer 40 entspricht im übrigen einem üblichen Hand­ held-PC je nachdem, in welchem Programm und in welcher Funk­ tion er sich gerade befindet (beispielsweise Terminplaner, Textverarbeitung, Tabellenkalkulation etc.), können die Be­ dienelemente 46 unterschiedliche Anzeigen zur Kennzeichnung der gerade aktuellen Funktion aufweisen. Somit ist der Anwen­ der in der Lage, mit nur wenigen Bedienelementen, nämlich den Bedienelementen 46 und dem Touchscreen 44, den Taschencompu­ ter 40 in seiner vollen Funktionalität zu steuern.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß alle oben be­ schriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht werden.

Claims (7)

1. Bedienelement (10, 20) für ein elektronisches Gerät, das an mindestens einer Seite, insbesondere der Oberseite, eine steuerbare Anzeige (12, 22) aufweist, die unterschiedliche Funktionen des Gerätes kennzeichnet.

2. Bedienelement (10, 20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (12, 22) eine Auflösung derart aufweist, daß die Funktion durch Buchstaben, Ziffern und/oder Symbole bezeich­ net werden kann.

3. Bedienelement (10, 20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (12, 22) folgendes aufweist:
eine erste leitfähige Folie,
eine zweite Folie, die unterhalb der ersten leitfähigen Fo­ lie angeordnet ist, und
eine zwischen den beiden Folien angeordnete Matrix mit Ku­ geln, deren eine Hälfte hell und die andere Hälfte dunkel ge­ färbt ist,
wobei bei Anlegen eines elektrischen Feldes mittels der leit­ fähigen Folie sich die Kugeln in Abhängigkeit von der Feld­ richtung drehen, so daß sich die einzelnen Matrixpunkte der Anzeige (12, 22) hell bzw. dunkel färben.

4. Bedienelement (10, 20) nach einem der vorstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (12, 22) derart ausgebildet ist, daß sie ohne E­ nergiezufuhr stabil erhalten bleibt.

5. Bedienelement (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen gewölbte Form.

6. Handgehaltenes elektronisches Gerät, insbesondere Telekom­ munikations-Endgerät (30) oder Taschencomputer (40), gekennzeichnet durch die Ausstattung mit mindestens einem Bedienelement (10; 14; 24; 36; 46) nach einem der vorangehenden Ansprüche.

7. Gerät nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinheit zur Synchronisierung einer Darstellung der steuerbaren Anzeige (12; 22) mit einer mittels des die Anzeige tragenden Bedienelementes (10; 20) aktuell ausführba­ ren Eingabefunktion.