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Die
Erfindung betrifft eine Sensortaste gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Die Erfindung betrifft weiter eine elektronische Eingabeeinheit gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 5. Die Erfindung betrifft schließlich ein elektronisches Gerät gemäß einem
der Ansprüche
9 oder 10.
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Sensortasten
mit kapazitiver Feldübertragung
sind grundsätzlich
bekannt. Sie sind auf eine Sensorleiterplatte montiert, auf die
Feldübertragungsänderungen,
hervorgerufen durch einen menschlichen Finger, der auf die Sensortaste
greift, geleitet werden. Auf der Sensorleiterplatte mit der dazugehörigen Elektronik
werden solche Feldübertragungsänderungen
erkannt und je nach dem, von welcher Sensortaste die Feldübertragungsänderung übertragen
wurde, werden entsprechende Reaktionen durch die vorhandene Elektronik
bewirkt. Diese Reaktionen können
beispielsweise entsprechende Funktionssteuerungen bei einem betreffenden
elektronischen Gerät
sein, wenn die Feldübertragungsänderung
als ein entsprechend vorgegebenes Steuerungskommando erkannt wird.
Sie können
beispielsweise aber auch als Eingabe von Dateninformationen verstanden
sein, die an einer vorgegebenen Stelle im zu Grunde liegenden elektronischen Gerät zu speichern
sind.
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Insgesamt
erfolgen die Eingaben über
eine solche Sensortaste nicht mechanisch sondern elektronisch.
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Problematisch
bei solchen Sensortasten ist, dass an sich nicht zu ersehen ist,
wann eine solche Sensortaste eine Betätigung erfahren hat.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausgehend von einer Sensortaste
der eingangs genannten Art, eine solche Sensortaste in der Weise
zu verbessern, dass zu erkennen ist, wenn eine solche Sensortaste
betätigt
worden ist.
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Weiter
ist es Aufgabe der Erfindung, ausgehend von einer elektronischen
Eingabeeinheit der eingangs genannten Art, eine solche elektronische Eingabeeinheit
in der Weise zu verbessern, dass nach außen hin ersichtlich ist, über welche
Sensortasten Steuerungskommandos und/oder Dateninformationen eingegeben
worden sind.
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Schließlich ist
es Aufgabe der Erfindung, ein elektronisches Gerät mit auf kapazitiver Feldübertragung
arbeitenden Sensortasten anzugeben, bei dem nach einer Betätigung der
zugehörigen
Sensortasten ersichtlich ist, welche dieser Sensortasten betätigt worden
sind.
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Der
erste Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Sensortaste,
die die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 aufweist.
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Danach
weist die Sensortaste mit kapazitiver Feldübertragung auf eine Sensorleiterplatte
einen für Feldübertragungen
geeigneten Leitgummi auf, der zwischen der Sensortaste und der Sensorleiterplatte angeordnet
ist. Der Leitgummi weist einen Lichtkanal für eine Lichtleitung von der
Sensorleiterplatte zur Sensortaste auf. Dem Lichtkanal des Leitgummis
ist ein geschaltetes Lichtelement zugeordnet, das an einer entsprechenden
Stelle auf der Sensorleiterplatte montiert ist. Die Sensortaste
selbst ist Licht transparent ausgebildet, um aus dem Lichtkanal
des Leitgummis zugeleitetes Licht aufnehmen und durch dieses Licht
aufleuchten zu können.
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Bei
vorhandener entsprechender Elektronik auf der Sensorleiterplatte,
die die vorhandenen, den Sensortasten zugeordneten Lichtelemente
entsprechend schaltet, kann jetzt optisch kenntlich gemacht werden,
welche Sensortaste betätigt
worden ist.
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Der
Leitgummi bündelt
die kapazitiven Feldlinien und leitet sie auf eine Sensorleiterplatte,
die sogar mit Abstand zu den Sensortasten angeordnet sein kann.
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Gemäß der Erfindung
weist der Leitgummi einen Lichtkanal auf, der von der Sensorleiterplatte bis
zur Sensortaste reichend ausgebildet ist. Der Lichtkanal kann beispielsweise
ein einfacher, gerader Luftkanal sein, also zum Beispiel auch eine
einfache Bohrung. Er kann aber auch beispielsweise mit einem Lichtleiter
ausgefüllt
sein.
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Der
Leitgummi kann beispielsweise ein Leitsilikon sein. Ein solches
Leitsilikon wird beispielsweise erhalten mit einem reinen Silikon,
das beispielsweise mit Graphit vermischt ist.
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Auf
der Sensorleiterplatte ist ein geschaltetes Lichtelement angeordnet,
das dem Lichtkanal im Leitgummi zugeordnet ist. Wird das Lichtelement
eingeschaltet, wenn auf der Sensorleiterplatte von der zugehörigen Sensortaste
eine Feldübertragungsänderung übertragen
worden ist, erfolgt eine Lichtleitung hin zu der betreffenden Sensortaste.
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Die
Sensortaste selbst ist Licht transparent ausgebildet. Sie kann daher
das vom Lichtkanal ankommende Licht aufnehmen und durch das aufgenommene
Licht aufstrahlen beziehungsweise aufleuchten. Dadurch ist optisch
kenntlich gemacht, dass diese Sensortaste betätigt worden ist.
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Durch
den Einsatz eines Leitgummis kann die Sensortaste beleuchtbar ausgebildet
werden, ohne dass eine zugehörige
Sensorleiterplatte direkt unterhalb der Oberfläche der Sensortaste angeordnet
sein muss. Dadurch erhöhen
sich die konstruktiven Freiheiten.
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Das
von dem Leitgummi zu übertragende
kapazitive Feld wird außen
um den Lichtkanal herum an die Sensorleiterplatte geleitet.
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Der
zweite Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektronische
Eingabeeinheit gelöst,
die die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 5 aufweist.
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Danach
weist die elektronische Eingabeeinheit eine Mehrzahl von oben erwähnten Sensortasten
auf, die den Vorteil haben, dass sie geschaltet beleuchtbar sind.
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Der
dritte Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektronisches
Gerät gelöst, das entweder
die Merkmale des Anspruchs 9 oder die Merkmale des Anspruchs 10
aufweist.
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Danach
weist das elektronische Gerät
entweder wenigstens eine einzige Sensortaste auf, die mit kapazitiver
Feldübertragung
arbeitet und geschaltet beleuchtbar ist, oder weist eine elektronische
Eingabeeinheit auf, die wenigstens eine einzige geschaltet beleuchtbare,
mit kapazitiver Feldübertragung
arbeitende Sensortaste umfasst.
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Betätigte Sensortasten
werden bei diesen elektronischen Geräten zum Aufleuchten gebracht werden,
wodurch ersichtlich ist, welche Sensortasten betätigt worden sind.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Danach
ist der Leitgummi einer Sensortaste kompressibel. Dies ermöglicht,
den Leitgummi unter leichter Vorspannung zwischen der Sensortaste
und der Sensorleiterplatte leicht geklemmt zu montieren. Der Vorteil
hierbei ist, dass es zwischen der Sensortaste und dem Leitgummi
einerseits und dem Leitgummi und der Sensorleiterplatte andererseits
gesichert keinen Luftspalt gibt, der die Feldübertragung von der Sensortaste
zur Sensorleiterplatte gegebenenfalls negativ beeinflusst.
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Das
Lichtelement ist eine Leuchtdiode, die klein, stromsparend, leicht
zu montieren und kostengünstig
ist.
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Die
Sensortaste kann eine metallisierte Oberfläche zum Beispiel nach dem so
genannten PVD-Verfahren (Physical Vapour Deposition-Verfahren; deutsch:
Physikalische Gasphasenabscheidung) haben. Dies verbessert einerseits
die Feldübertragungseigenschaft
der Sensortaste auf den Leitgummi. Andererseits ist die metallisierte
Schicht so dünn
aufbringbar, dass die Beleuchtung der Sensortaste weiterhin funktioniert.
Zu beachten ist, dass die einzelnen Sensortasten voneinander isoliert
mit der Metallisierungsschicht versehen sind, damit bei einer Betätigung der
einen Sensortaste nicht auch gleich eine andere Sensortaste mit
betätigt
wird.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine
Mehrzahl von Sensortasten in wenigstens einem einzigen Block zusammengefasst. Dies
hat den Vorteil, dass ein kompakter Aufbau möglich ist, beziehungsweise,
dass eine Modulbauweise möglich
ist. Dies wiederum hat den Vorteil, dass die Montage einfacher realisiert
werden kann.
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Die
Blöcke
haben weiter den Vorteil, dass sie ohne weiteres in der Weise gestaltet
werden können, in
der die in einem Block zusammengefassten Sensortasten aneinander
gereiht sind. Dabei kann eine solche Aneinanderreihung zum Beispiel
eine Linienform, eine beliebig geschwungene Form oder eine Kreisringform
haben.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 einen
dreidimensionalen Teilausschnitt eines Blocks mit Sensortasten gemäß der Erfindung
in einer Schnittdarstellung,
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2 einen
dreidimensionalen Teilausschnitt eines Displaymoduls in Draufsicht,
in dem ein Sensortasten-Block gemäß der 1 angebaut
ist,
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3 eine
dreidimensionale Ansicht entsprechend der 2 mit einer
abgenommenen Gehäuseoberfläche,
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4 eine
dreidimensionale Ansicht entsprechend der 2 oder 3 in
Unteransicht, mit einem Sensortasten-Block, der jedoch noch ohne eingebaute
Leitgummis für
die jeweiligen Sensortasten ist,
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5 eine
dreidimensionale Ansicht entsprechend der 4, jetzt
jedoch mit eingebauten Leitgummis für die jeweiligen Sensortasten,
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6 eine
zweidimensionale Ansicht entsprechend der 2 mit einer
Schnittangabe, und
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7 einen
Schnitt durch einen Teilbereich eines erfindungsgemäße Sensortasten
aufweisenden Sensortasten-Blocks
an einer Stelle, die in der 6 näher gekennzeichnet
ist.
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In
der 1 ist ein Displaymodul 1 gezeigt, das
einen Displaybereich 2 hat und mit einem Sensortasten-Block 3 kombiniert
ist. Der Sensortasten-Block 3 umfasst mehrere einzelne
Sensortasten 4, die auf einer zugehörigen Sensorleiterplatte 5 montiert
sind.
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Die
einzelne Sensortaste 4 weist einen Tastenkörper 6 auf,
auf den mit einem menschlichen Finger getippt werden kann.
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Die
einzelnen Tastenkörper 6 der
einzelnen Sensortasten 4 können gemeinsam in einem einzigen
Schalengehäuse 7 zusammengefasst
sein. Das Schalengehäuse 7 zusammen
mit den weiteren Elementen zur Bildung der Sensortasten 4 bildet
einen vorgenannten Sensortasten-Block 3.
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Unterhalb
eines jeweiligen Tastenkörpers 6 einer
jeweiligen Sensortaste 4 ist ein jeweiliger Leitgummi 8,
hier beispielsweise in Form eines jeweils einzelnen Leitgummiklotzes,
angeordnet.
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Der
jeweilige Leitgummi 8 weist einen Lichtkanal 9 auf,
der hier beispielsweise ein gerader Luftkanal, beispielsweise realisiert
durch einen reinen Bohrkanal, ist.
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Bezüglich eines
jeweiligen solchen Lichtkanals 9 ist auf der Sensorleiterplatte 5 ein
Lichtelement 10 angeordnet, welches hier beispielsweise
durch ein so genanntes LED-Bauteil verkörpert ist.
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Das
Lichtelement 10 ist auf der Sensorleiterplatte 5 geschaltet
angeschlossen. Es kann mit Hilfe der Sensorleiterplatte 5 und
der darauf angeordneten Elektronik ein- und ausgeschaltet werden.
Eingeschaltet wird das Lichtelement 10, wenn über die dem
Lichtelement 10 zugehörigen
anderen Elemente der insgesamt betreffenden Sensortaste 4 eine
Feldübertragungsänderung,
hervorgerufen durch eine Fingerberührung des entsprechend zugehörigen Tastenkörpers 6,
an die Sensorleiterplatte 5 und der zugehörigen entsprechenden
Elektronik gemeldet wird.
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Der
Tastenkörper 6 ist
Licht transparent ausgebildet. Im Falle, dass das Lichtelement 10 eingeschaltet
wird, wird durch den Lichtkanal 9 des betreffenden Leitgummis 8 Licht 11 an
den zugehörigen Tastenkörper 6 geleitet.
Dieses Licht wird von dem betreffenden Tastenkörper 6 aufgenommen.
Hat ein Tastenkörper 6 Licht 11 aufgenommen,
leuchtet er wegen seiner Licht transparenten Eigenschaft sehbar
auf und es kann festgestellt werden, dass an der zugehörigen Sensortaste 4 eine
Tastenbetätigung
erfolgt ist.
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Die
durch eine solche Tastenbetätigung
ausgelöste
Funktion selbst ist an dieser Stelle nicht maßgeblich. Es könnte sich
aber beispielsweise um eine Funktionssteuerung oder aber um eine
Dateninformationseingabe handeln.
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In
der 2 ist insbesondere der Displaybereich 2 zu
sehen und mehrere Tastenkörper 6 jeweiliger
Sensortasten 4 (in der 2 nicht
näher dargestellt).
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Insgesamt
bildet die in der 2 gezeigte Anordnung ein Displaymodul 1,
welches eine Gehäuseoberfläche 12 hat,
mit der das Displaymodul 1 abgedeckt ist. Dabei ist der
Display bereich 2 in der Gehäuseoberfläche 12 freigeschnitten.
Weiter sind Ausschnitte 13 für einen jeweiligen Durchgriff
der Tastenkörper 6 in
der Gehäuseoberfläche 12 eingearbeitet.
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In
der 3 ist der Gegenstand gemäß der 2 gezeigt,
allerdings mit entfernter Gehäuseoberfläche 12.
Im Detail sind daher neben dem Displaybereich 2 des Displaymoduls 1 der
Sensortasten-Block 3 mit seinem Schalengehäuse 7 und
den zugehörigen
Tastenkörpern 6 zu
sehen.
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In
der 4 ist insbesondere die Gehäuseoberfläche 12 und der Sensortasten-Block 3 mit
jeweils zugehörigen
Tastenkörpern 6 gezeigt,
hier jedoch in Unteransicht. Dadurch ist besonders gut das Schalengehäuse 7 des
Sensortasten-Blocks 3 zu erkennen.
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In
der 5 ist der Gegenstand gemäß der 4 gezeigt.
Zu sehen ist die Gehäuseoberfläche 12 und
der Sensortasten-Block 3.
Dabei sind gegenüber
der 4 in dem Sensortasten-Block 3 für eine jeweilige
Sensortaste 4 die jeweiligen Leitgummis 8 eingelegt.
In der in der 5 gezeigten Darstellung sind
darüber
hinaus die Lichtkanäle 9 in
den jeweiligen Leitgummis 8 für den Durchtritt von Licht 11 (1)
zu sehen.
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In
der 7 ist ein Schnitt A-A (6) zu sehen,
der eine Gehäuseoberfläche 12 zeigt.
Die Gehäuseoberfläche 12 ist
beispielsweise aus einem ABS-Kunststoff gefertigt.
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Weiter
zeigt die 7 einen Teil des Sensortasten-Blocks 3 mit
Tastenkörpern 6.
Ferner ist für eine
jeweilige Sensortaste 4, die jeweilig auf die Sensorleiterplatte 5 montiert
ist, jeweilig ein Leitgummi 8 montiert.
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Die
Sensorleiterplatte 5 ist insbesondere eine Baugruppe mit
Sensorstruktur und montierten Lichtelementen 10. Die Lichtelemente 10 sind
den jeweiligen Lichtkanälen 9 der
jeweiligen Sensortasten 4 beziehungsweise der jeweils zugehörigen Leit gummis 8 direkt
zugeordnet. Die Lichtelemente 10 strahlen daher ihr ausgesendetes
Licht 11 direkt in den Lichtkanal 9 einer betreffenden
Sensortaste 4 ein. Dieses Licht 11 wird durch
den betreffenden Lichtkanal 9 weiter auf die Unterseite
eines wiederum zugehörigen
Tastenkörpers 6 geleitet.
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Eine
Berührung
eines Tastenkörpers 6 mit
einem menschlichen Finger hat eine Feldübertragungsänderung zur Folge, die bezüglich einer
betreffenden Sensortaste 4 über den Weg 14 durch
den Tastenkörper 6 und
den Leitgummi 8 der betreffenden Sensortaste 4 auf
die Sensorleiterplatte 5 geleitet wird.
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Das
Displaymodul 1 hat eine vorgegebene Bauhöhe 15.
Die Bauhöhe
kann beispielsweise 8,2 mm betragen. Diese Bauhöhe muss auch von dem Sensortasten-Block 3 bereitgestellt
werden, damit der Sensortasten-Block 3 in einer Höhe an den
Displaybereich 2 angebaut werden kann. Zusammen mit dem
angebauten Sensortasten-Block 3 bildet der Displaybereich 2 dann
das Displaymodul 1. Durch den Leitgummi 8 wird
die vorgenannte Bauhöhe 15 hergestellt
beziehungsweise der dadurch gegebene Abstand zwischen der Betätigungsoberfläche einer betreffenden
Sensortaste 4 und der Sensorleiterplatte 5 überbrückt.
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Ein
Sensortasten-Block 3 mit eingebauten Leitgummis 8 für eine jeweilige
Sensortaste 4 kann auch als eine elektronische Eingabeeinheit 16 (5)
funktionierend auf Feldübertragungsänderungen,
die kapazitive Auswirkungen haben und an entsprechenden Stellen
empfangen, ausgewertet und in entsprechende Reaktionen von einem
zugehörigen
elektronischen Gerät
umgewandelt werden, aufgefasst werden.