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Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung mit verbesserter taktiler Bedienbarkeit, insbesondere für tontechnische Anlagen, besonders bevorzugt für ein digitales Mischpult, bei der einzelne Inhalte auf einer programmgesteuerten Anzeigefläche dargestellt werden, vor der einzelne mechanisch betätigbare Bedienelemente angeordnet sind.
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Tontechnische Anlagen, beispielsweise digitale Mischpulte, verfügen in der Regel über eine hohe Anzahl von Bedienelementen, welche haptisch bedient werden können, um eine Vielzahl unterschiedlicher Parameter für eine Vielzahl von Ein- und Ausgabekanälen erfassen und modifizieren zu können. Darüber hinaus ist es notwendig, die einzelnen erfassten Parameter sowie Informationen über die in den einzelnen Kanälen verarbeiteten tontechnischen Signale visuell für einen menschlichen Nutzer darzustellen.
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Dem Fachmann ist eine Vielzahl von unterschiedlichen mechanischen Bedienelementen bekannt, welche beispielsweise Schieberegler, Drehgeber, Tastschalter, um nur einige zu nennen, umfassen. Im Stand der Technik sind darüber hinaus so genannte Touchscreens als Bedienvorrichtungen bekannt.
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Ein Touchscreen umfasst eine Anzeigevorrichtung, welche eine freiprogrammierbare zweidimensionale Anzeigefläche umfasst. Vor der Anzeigefläche (bezüglich einer Betrachtungsrichtung) ist in dem Touchscreen eine transparent ausgestaltete Positionsbestimmungsvorrichtung angeordnet. Diese ist in der Lage, eine Annäherung und/oder Berührung eines Betätigungselements, beispielsweise einer Fingerspitze eines menschlichen Nutzers, zu erkennen und die Annäherungs- oder Berührposition in der zweidimensionalen Ebene der Positionsbestimmungsvorrichtung bzw. der Anzeigefläche zu ermitteln.
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Um Nutzereingaben mittels eines Touchscreens zu erfassen, werden auf der freiprogrammierbaren Anzeigefläche Bedienelemente grafisch dargestellt. Wird der Touchscreen im Darstellungsbereich oder einem hierzu zugeordneten Bedienbereich durch das Betätigungselement berührt, so wird die Berührposition erfasst, die mit dem Ort der grafischen Darstellung des Bedienelements übereinstimmt Hierüber ist es möglich, eine dem grafisch dargestellten virtuellen Bedienelement zugeordnete Funktion auszulösen.
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Touchsceens erlauben es, flexibel anpassbare Benutzerschnittstellen zu schaffen, da lediglich eine programmgesteuerte Erzeugung der virtuellen Bedienelemente sowie programmgesteuerte Auswertung und Zuordnung der Berührpositionen notwendig ist, um Nutzereingaben korrekt erfassen zu können. Neben einer einfachen Berührposition können auch in zeitlicher Folge aufgenommene Berührpositionen erfasst und ausgewertet werden und hierbei eine Richtung einer streifenden Bewegung, eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung ausgewertet werden, um Nutzereingaben und hierüber beispielsweise Parameter für eine tontechnische Anlage zu erfassen. Nachteilig an den bekannten Touchscreenlösungen ist jedoch, dass der Touchscreen kein haptisches Feedback, d. h. keine haptische Rückkopplung an das Betätigungselement beim Betätigen eines der virtuellen Bedienelemente liefert.
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Aus der
US 5,805,146 A ist ein mit einem schiebbaren Bedienelement gekoppelter Bildschirm bekannt. Eine Steuereinrichtung weist ein Bedienelement auf, welches durch einen Nutzer entlang einer Spur bewegt werden kann, um den Zustand eines Schaltkreises zu verändern, der auf einer Oberseite der elektronischen Anzeigevorrichtung angeordnet ist. Hierdurch wird es möglich, Kalibrierungsmarken, Symbole und andere Markierungen, welche mit der Betätigung und Steuerung im Zusammenhang stehen, in unmittelbarer Nähe des verschiebbaren Bedienelements darzustellen. Die Darstellung kann zeitgleich mit der Änderung der Position des Bedienelements oder in Abhängigkeit einer Funktion erfolgen, die von dem Zustand des Schaltkreises abhängig ist. Die Sensorelemente zum Erfassen der Bewegung des Bedienelements sind vor der Anzeigefläche speziell für den Zweck des Erfassens der Bedienung des entsprechenden Bedienelements angeordnet und ausgebildet.
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Aus der
WO 00/25332 ist eine Vorrichtung zur Eingabe von Werten mit einem Bildschirm bekannt, die mindestens einen Bildschirm für eine Anzeige von Werten und mindestens ein Element zur manuellen Eingabe von Werten umfasst. Um eine eindeutige Rückmeldung über Werte zu ermöglichen, die über ein Element zur manuellen Eingabe eingegeben werden, ist dem Bildschirm in Blickrichtung ein Träger für Elemente zur Eingabe vorgeschaltet, der mindestens einen dem Element zugeordneten durchsichtigen Bereich aufweist. Die einzelnen Elemente sind über Verbindungen vor dem Bildschirm mit einem Rechner verbunden.
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Zwar ist bei den beschriebenen Ausführungsformen eine visuelle Rückkopplung möglich, bei einer Blindbedienung liefert jedoch eine Ausführungsform, bei der die Erfassung eines Nutzerparameters über eine Annäherung eines Betätigungselements an einen Touchscreen erfolgt, keine Rückmeldung, ob und zu welchem Zeitpunkt eine Nutzererfassung tatsächlich erfolgt.
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Bei den Ausführungsformen nach
US 5,805,146 und
WO 00/25332 ist eine unbeabsichtigte Bedienung allein aufgrund einer Berührung des Betätigungselements zwar ausgeschlossen, jedoch ein sehr hoher Fertigungsaufwand zu betreiben, da die Sensorik zum Erfassen der Nutzereingabe über das mechanisch betätigbare Bedienelement vor dem Touchscreen ausgeführt werden muss. Bei einer Vielzahl von Bedienelementen, wie sie beispielsweise bei digitalen Mischpulten auftreten, ist dieses layouttechnisch und fertigungstechnisch aufwendig und schränkt teilweise eine Flexibilität hinsichtlich der verfügbaren Darstellungsbereiche des freiprogrammierbaren Bildschirms ein.
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In der
WO 00/25332 ist auch eine Ausführungsform beschrieben, bei der der hinter dem Träger angeordnete Bildschirm ein Touchscreen sein kann. Der Träger überdeckt den Bildschirm nicht vollständig, so dass Bereiche des Touchscreens für eine herkömmliche Nutzereingabe mittels Touchscreen genutzt werden können.
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Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Bedienvorrichtung insbesondere für tontechnische Anlagen zu schaffen, die auch eine Blindbedienung zuverlässig ermöglicht und mit geringem Fertigungsaufwand eine flexible Fertigung, insbesondere von an Kundenwünschen angepasste Bedienvorrichtungen, ermöglicht.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine neuartige Bedienvorrichtung dadurch zu schaffen, dass ein Touchscreen mit angepassten mechanischen Bedienelementen in der Weise gekoppelt wird, dass eine mechanische Betätigung der Bedienelemente mittels des Touchscreens selbst (und zwar ausschließlich mittels des Touchscreens) erfasst wird. Dies bedeutet, dass bei einer mechanischen Betätigung eines Bedienelements eine lokale Änderung einer Wirkgröße herbeigeführt wird, welche von dem Touchscreen, d. h. der Positionsbestimmungsvorrichtung des Touchscreens, zur Positionserfassung verwendet wird.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass keine zusätzliche Verkabelung bzw. ein Ausbilden von Verbindungen zwischen einem Rechner und dem oder den Bedienelementen notwendig ist, die vor dem Touchscreen angeordnet sind. Ebenso entfällt der Einsatz einer weiteren Sensorik, wie sie beispielsweise in der
US 5,805,146 beschrieben ist. Hierdurch wird eine zuverlässige Erfassung von Nutzereingaben ermöglicht und eine hohe Flexibilität, insbesondere für kundenspezifisch ausgeführte Bedienvorrichtungen, geschaffen, da eine Abdeckung und die darauf befestigten Bedienelemente ohne großen Aufwand individuell angepasst gefertigt werden können oder sogar modifiziert und/oder ausgetauscht werden können, ohne in elektronische Schaltkreise der Bedienvorrichtung einzugreifen. Modifikationen und Anpassungen, welche beispielsweise bei einem Austausch der Abdeckung und der darauf befestigten Bedienelemente notwendig sind, können rein softwaretechnisch ausgeführt werden.
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Definitionen
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Ein Touchscreen ist eine bauliche Einheit, welche eine Anzeigevorrichtung mit einer freiprogrammierbaren Anzeigefläche und eine hiermit gekoppelte Positionsbestimmungsvorrichtung umfasst. Die Positionsbestimmungsvorrichtung ist so ausgebildet, dass sie eine Berührung und/oder Annäherung eines Betätigungselements, insbesondere eines Fingers, eines menschlichen Nutzers, erfasst und dessen relative Position in der Ebene der Anzeigefläche bzw. die Position einer Projektion des Betätigungselements auf die Anzeigefläche bestimmt und ausgibt.
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Eine freiprogrammierbare Anzeigefläche ist eine Anzeigefläche, auf der am selben Ort nacheinander unterschiedliche grafische Elemente dargestellt werden können. In der Regel sind freiprogrammierbare Anzeigeflächen pixeliert, d. h. in Bildpunkte unterteilt. Jeder Bildpunkt kann individuell über die Programmierung angesteuert werden, um durch eine Summe der Pixel unterschiedliche grafische Darstellungen zu erhalten. Vorzugsweise kann jeder Bildpunkt unterschiedliche Farbwerte annehmen. Alternativ können die einzelnen Pixel unterschiedliche Graustufenwerte oder in einer ganz einfachen Ausführungsform zwei unterschiedliche optische Zustände, beispielsweise Weiß und Schwarz, annehmen. Beispiele für freiprogrammierbare Anzeigeflächen sind Computerbildschirme, Displays von Persönlichen Digitalen Assistenten oder Anzeigen von Mobiltelefonen, welche eine Digitalkamera umfassen.
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Ein mechanisches Bedienelement ist ein Bedienelement, welches mindestens ein, hier als Berührelement bezeichnetes, Element umfasst, welches bei einer Betätigung des Bedienelements mechanisch bewegt wird. Mechanische Bedienelemente können beispielsweise als Drehknöpfe, welche auch als Drehregler oder Drehgeber bezeichnet werden, als Schiebeknöpfe, welche auch als Schieberegler bezeichnet wenden, Tastschalter, An-/Ausschalter, welche unterschiedliche Stellungen annehmen können, Wählscheiben oder Ähnliches ausgestaltet sein.
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Als Regler oder Geber wird jedes mechanische Bedienelement angesehen, welches ein mechanisch bewegbares Berührelement aufweist, welches mehrere Stellungen einnehmen kann. Der Begriff Regler wird unabhängig von der Bedeutung ”Regelung” verwendet. Als Regler werden Bedienelemente angesehen, welche klassisch in analogen oder digitalen Regelkreisen zu deren manueller Abstimmung verwendet wurden und werden. Bei der mechanischen Bewegung kann es sich um eine beliebige Bewegung, beispielsweise eine Drehbewegung, eine lineare Bewegung, eine Bewegung entlang eines Kreissegments usw., handeln.
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Als Schalter wird ein Gegenstand angesehen, der mehrere Schaltkontakte oder Schließkontakte aufweist und bei einer Betätigung mindestens zwischen mindestens zwei der Schaltkontakte oder Schließkontakte eine elektrische Verbindung herstellt oder eine elektrische Verbindung unterbricht. D. h. es findet bei der Betätigung eine Änderung des Schaltzustandes statt. Eine Drucktaste ist ein Schalter, der während einer schaltenden Betätigung seinen Schaltzustand ändert und nach dem Beenden des Betätigungsvorgangs wieder selbstständig in den ursprünglichen Schaltzustand zurückkehrt. Ist ein mechanisches Bedienelement als Schalter ausgebildet, wird durch einen Nutzer bei der Betätigung ein Element des Schalters mechanisch bewegt, wodurch der Schaltzustand geändert wird.
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Unter einem mechanischen Bewegen eines Elements wird auch eine mechanische Verformung des Elements verstanden gefasst.
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Als haptisches Feedback wird eine fühlbare Rückmeldung an das Betätigungselement bezeichnet, welche ein mechanisches Bedienelement betätigt. Ein haptisches Feedback kann beispielsweise dann bestehen, dass ein mechanischer Widerstand, welcher der Betätigung des mechanischen Bedienelements entgegenwirkt, sich bei der Betätigung abrupt ändert, beispielsweise sich abrupt verringert. Solch haptisches Feedback ist beispielsweise für Tastschalter, welche auch als Drucktasten bezeichnet werden, mit einem Druckpunkt oder Drehregler, welche beispielsweise als Inkrementalregler ausgebildet sind, in Form von Rastungen usw. bekannt.
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Eine Ausnehmung in einer Oberfläche eines Körpers ist ein in den Körper hineinragendes Hohlvolumen in der Oberfläche, in dem sich kein Material befindet, aus dem der Körper hergestellt ist. Beispielsweise stellen Sacklöcher oder Vertiefungen Ausnehmungen dar. Eine besondere Form von Ausnehmungen sind Durchgangslöcher oder Durchbrechungen, bei denen sich die Ausnehmung durch den gesamten Körper hindurch von einer Oberfläche zu einer gegenüberliegenden Oberfläche erstreckt.
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Eine Wirkgröße ist eine physikalische Größe, welche mittels eines Sensors erfassbar ist. Positionsbestimmungsvorrichtungen, welche eine zweidimensionale Position eines Objekts in einer Ebene erfassen können, können nach unterschiedlichen Wirkprinzipien arbeiten, welche unterschiedliche Wirkgrößen erfassen. Eine Form von Positionsbestimmungsvorrichtungen ist so ausgebildet, dass eine lokale Druckänderung auf die Oberfläche erfasst wird, um die Position des Betätigungselements zu ermitteln. Über den Druck werden unterschiedliche Schichten miteinander in Kontakt gebracht. Diese Schichten sind beispielsweise resistiv ausgebildet, so dass ein Widerstandswert abhängig von der Berührposition bzw. einer Wegstrecke zwischen der Berührposition und einem Rand der Positionsbestimmungsvorrichtung ist. Andere Positionsbestimmungsvorrichtungen erfassen eine kapazitive Kopplung des Betätigungselements an Elektroden der Positionsbestimmungsvorrichtung. Hierbei gibt es Systeme, welche nur eine geringe Anzahl von Elektroden auswerten, die beispielsweise in den Ecken einer rechteckig ausgebildeten Positionsbestimmungsvorrichtung angeordnet sind. Andere Ausführungsformen besitzen eine Vielzahl von transparent ausgebildeten Elektroden, welche rasterartig über der Anzeigefläche angeordnet sind. Diese nach einer so genannten kapazitiven Projektion wirkenden Positionsbestimmungsvorrichtungen sind in der Lage, präzise zeitgleich Annäherungen mehrerer unterschiedlicher Betätigungselemente zu erfassen.
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Als multitouchfähig werden solche Positionsbestimmungsvorrichtungen bezeichnet, die zeitgleich die Positionen mehrerer unterschiedlicher Betätigungselemente erfassen können. Unerheblich ist hierbei, ob die Erfassung nur bei einer Berührung oder bereits bei einer unmittelbaren Annäherung an die Anzeigefläche der Anzeigevorrichtung bzw. die davor angeordnete Positionsbestimmungsvorrichtung erfolgt.
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Bevorzugte Ausführungsformen
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Eine bevorzugte Bedienvorrichtung mit verbesserter taktiler Bedienbarkeit, insbesondere für tontechnische Anlagen, besonders bevorzugt für ein digitales Mischpult, umfasst:
einen Touchscreen, eine transparente, bezogen auf eine Betrachtungsseite des Touchscreens, vor dem Tochscreen angeordnete Abdeckung;
mindestens ein mechanisch betätigbares Bedienelemente, das auf oder an der Abdeckung befestigt und ebenfalls vor dem Touchscreen angeordnet ist, wobei das Bedienelement so mit dem Touchscreen gekoppelt und relativ zu diesem angeordnet ist, dass eine mechanische Betätigung des Bedienelements durch einen menschlichen Nutzer mittels des Touchscreen erfasst wird. Die Erfassung findet ausschließlich über den Touchscreen statt. Auch die Erfassung unterschiedlicher Stellungen, sofern das Bedienelement mehrere Stellungen einnehmen kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bedienelement ein Kopplungselement, über welches eine Änderung einer Wirkgröße, welche der Touchscreen zur Positionsermittlung (in der zweidimensionalen Ebene der Touchscreenoberfläche) auswertet, lokal bei einer Betätigung des Bedienelements durch den menschlichen Nutzer verursacht. Durch die Betätigung des Bedienelements wird über das Kopplungselement eine lokale Wirkgrößenänderung jener Wirkgröße bewirkt, mittels derer der Touchscreen eine Positionsermittlung vornimmt. Bei einem kapazitiv messenden Touchscreen kann die Wirkgröße beispielsweise eine lokale Kapazitätsänderung oder eine elektrische Potenzial- bzw. Feldänderung sein. Bei einem Touchscreen, welcher die Position über einen lokalen Druck erfasst, kann es sich um eine lokale Druckänderung auf der Touchscreenoberfläche handeln.
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Besonders bevorzugt werden Ausführungsformen, bei dem der Touchscreen ausgebildet ist, eine Position einer Entität über eine kapazitive Kopplung der Entität an Elektroden des Touchscreens zu ermitteln. Bei einer solchen Ausführungsform kann die manuelle Betätigung des Bedienelements darüber erfasst werden, dass eine ansonsten direkt auf den Touchscreen wirkende kapazitive Kopplung eines Körperteils des Nutzers an die Elektroden des Touchscreens über das Bedienelement und dessen mechanische Komponenten bei einer Betätigung über das Kopplungselement kapazitiv an die Elektroden des Touchscreens bewirkt wird.
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Es ist wünschenswert, zeitgleich eine Vielzahl von Bedienelementen bedienen zu können. Ein solches Merkmal bzw. eine solche Fähigkeit der Bedienvorrichtung lässt sich am einfachsten mit einem kapazitiv messenden Touchscreen erreichen, welcher ein projiziert kapazitiv messender Touchscreen ist.
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Kapazitiv projiziert messende Touchscreens weisen den Vorteil auf, dass diese so betrieben werden können, dass bereits eine Annäherung an den Touchscreen in unmittelbarer Nähe vor einer Berührung erfassbar ist. Hierdurch wird es möglich, zwischen dem Touchscreen und dem Kopplungselement eine Materialsschicht der Abdeckung zu belassen, so dass das Bedienelement, ohne die Abdeckung zu durchdringen, auf dieser angeordnet werden kann. Auf diese Weise kann die Abdeckung für solche Bedienelemente zusätzlich als Schutz für den Touchscreen wirken.
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Um unterschiedliche Parameter mittels des Bedienelements zu erfassen, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform das Bedienelement als ein Regler oder Geber ausgebildet, der ein mechanisch bewegbares Berührelement auf weist, mit dem ein als Schleifer ausgebildetes Kopplungselement (beispielsweise mechanisch oder kraftschlüssig) gekoppelt ist, wobei der Schleifer in Berührung mit der Oberfläche des Touchscreens oder benachbart zu der Oberfläche des Touchscreens angeordnet ist und gekoppelt mit der mechanischen Bewegung des Berührelements bei der Betätigung des Reglers oder Gebers in einer Ebene parallel zu der Touchscreenoberfläche bewegt wird und aus einer Positionsänderung des Schleifers ein erfasster Parameter abgeleitet wird. Der Regler kann beispielsweise als Drehregler oder Schieberegler ausgebildet sein.
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Bei einer Ausführungsform ist das Berührelement mit dem Schleifer elektrisch leitend verbunden, so dass eine Änderung der kapazitiven Kopplung des Schleifers an den Touchscreen bereits bei einer Berührung des Berührelements durch das Betätigungselement eines Nutzers durch den Touchscreen auch ohne eine mechanische Bewegung des Berührelements erfassbar ist und erfasst wird. Bereits bei einer Berührung, ohne dass eine Parametereingabe erfolgt, kann somit beispielsweise eine Anzeige benachbart zu dem Bedienelement angepasst werden, um eine Nutzereingabe zu erleichtern. Beispielsweise kann ein Zeiger vergrößert eingeblendet werden, der eine aktuelle Reglerstellung visuell leichter erfassbar macht. Zusätzlich oder alternativ können vergrößert Markierungen und hiermit verknüpfte Wertangaben für den zu erfassenden Parameter und/oder eine Skala dargestellt werden. Ebenso ist es möglich, grafisch anzuzeigen, welche anderen Parameter durch eine Eingabe mit beeinflusst werden, die mittels des berührten Bedienelements erfasst wird.
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Besonders bevorzugt werden Bedienelemente, die bei der Betätigung eine haptische Rückmeldung an den Nutzer übermitteln. Hierfür wird das Bedienelement so ausgestaltet, dass es einen Rückkopplungsgeber umfasst, der bei einer mechanischen Bewegung des Berührelements eine haptisch wahrnehmbare Rückkopplung, insbesondere eine abrupte Änderung des mechanischen Widerstands bei der Bewegung des Berührelements, besonders bevorzugt an einer Schalt-, Inkrement- und/oder Auslöseschwelle, erzeugt. Wird in dem Bedienelement kein Schaltvorgang ausgeführt, so ist es vorteilhaft, wenn die haptische Rückkopplung bei mechanischen Stellungen ausgelöst wird, denen eine Position des Kopplungselements zugeordnet werden kann, so dass dieser Position eine Schaltschwelle in der programmgesteuerten Anwendung zugeordnet werden kann, die ausgelöst wird, wenn das Kopplungselement an der entsprechenden Position durch den Touchscreen erfasst wird.
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So bleibt eine Kopplung der Signalverarbeitungsbeeinflussung und der haptischen Rückkopplung erhalten oder ist zumindest umsetzbar, wie dieses für klassische verdrahtete/verbundene Bedienelemente bekannt ist.
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Insbesondere für eine Blindbedienung sind Schalter, insbesondere Tastschalter, von besonderer Bedeutung, die ein Tonmeister beispielsweise abhängig von einem Geschehen betätigt, welches er visuell in einem benachbart zu der Bedienvorrichtung befindlichen Tonstudio oder auf einer Bühne beobachtet. Daher sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass mindestens ein Bedienelement als Schalter ausgebildet ist, wobei das Berührelement des Bedienelements, welches vorzugsweise als leitfähige Druckhaube ausgebildet ist, elektrisch leitend mit einem Schaltkontakt des Schalters verbunden ist, wobei mit dem anderen Schaltkontakt des Schalters das Kopplungselement, welches elektrisch leitend, vorzugsweise als eine leitfähige Kontaktplatte ausgebildet ist, verbunden ist, das anliegend oder beabstandet die Oberfläche des Touchscreens angeordnet ist, so dass bei einer Betätigung des Bedienelements durch einen Nutzer bei Änderung des Schaltzustands eine Änderung der kapazitiven Kopplung des Kopplungselements an dem Touchscreen erfolgt, beispielsweise beim Schließen des Tastschalters eine kapazitive Kopplung an den Touchscreen in der Weise erfolgt, dass an der Position des Kopplungselements eine Berührung erkannt wird und hierüber eine Tastenbetätigung erkannt wird. Als Schalter kann somit ein handelsüblicher Schalter verwendet werden, sofern das Berührelement, beispielsweise eine Druckhaube, leitend ist und dieses mit dem einen Schaltkontakt elektrisch leitend verbunden wird. Dieser Tastschalter kann auf einem leitfähigen, beispielsweise aus einem Metallplättchen oder einem leitfähigen Kunststoff bestehenden Kopplungselement, beispielsweise mittels eines Klebers befestigt werden, wobei das Kopplungselement elektrisch leitend mit dem anderen Schaltkontakt des Tastschalters verbunden wird. Der Tastschalter muss mit dem Kopplungselement nun auf oder in der Abdeckplatte so befestigt wenden, dass im geschlossenen Schaltzustand die kapazitive Kopplung des betätigenden Fingers durch das Schaltelement hindurch auf das Kopplungselement übertragen wird, welches dann wiederum an den Touchscreen kapazitiv ankoppelt. Somit können handelsübliche Tastschalter oder auch Umschalter in der beschriebenen Weise in eine Bedienvorrichtung integriert werden.
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Um einen Dreh- oder Inkrementalregler zu realisieren, kann ein herkömmlicher Drehreger oder Inkrementalgeber genutzt werden. Dieser sollte als Berührelement eine leitfähige Drehkappe aufweisen, die an einem drehbar gelagerten elektrisch leitfähigen Schaft befestigt ist. Über den Schaft erfolgt eine Übertragung der an der Drehkappe bewirkten mechanischen Bewegung auf eine Mitnehmerscheibe, an der das als ein Schleifer ausgebildete Kopplungselement befestigt wird, so dass dieses elektrisch leitend mit dem drehbaren Schaft verbunden ist. Um einen Inkrementalgeber realisieren zu können, der um volle 360° drehbar ist, ist es vorteilhaft, einen solchen Drehregler in eine Durchgangsöffnung der Abdeckung einzuschrauben. Der Schleifer wird hierbei in einer dem Touchscreen zugewandten Ausnehmung in der Abdeckung angeordnet. Um eine Beschädigung des Touchscreens zu vermeiden, wird der Schleifer vorzugsweise aus einem leitfähigen Kunststoff ausgebildet. In einem solchen Fall kann der Schleifer in Kontakt mit dem Touchscreen angeordnet sein. Bei anderen Ausführungsformen verbleibt ein geringer Spalt zwischen der Touchscreenoberfläche und dem Schleifer, um eine mechanische Beanspruchung des Touchscreens zu vermeiden und dennoch eine gute kapazitive Kopplung zu erreichen.
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Während bei einem als Inkrementalgeber ausgebildeten Drehregler bereits ohne eine mechanische Bewegung des Bedienelements aufgrund der elektrisch leitenden Kopplung des Drehknopfes an den Schleifer eine Berührung seitens des Nutzers erfasst wird, ist dieses bei einem Schaltelement, insbesondere einem Tastschalter, nur möglich, wenn diesem ein zweites Kopplungselement zugeordnet wird, mit welchem die Druckhaube als Berührelement des Tastschalters dauerhaft elektrisch leitend verbunden ist, so dass im Bereich einer Ankopplung des zweiten Kopplungselements an dem Touchscreen bereits bei einer Berührung des Tastschalters eine Positionserfassung an jener Position erfolgt, an der das zweite Kopplungselement oberhalb des Touchscreens angeordnet ist.
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Analog zu einem Drehregler kann auch ein Schieberegler ausgebildet wenden, wobei in der Abdeckung eine Nut zum Aufnehmen des Kopplungselements vorgesehen wird.
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Eine weitere Möglichkeit, eine Parametererfassung wie bei einem Schieberegler zu realisieren, besteht darin, dass eine Schleifspur des Betätigungselements selbst, beispielsweise einer Fingerkuppe über den Touchscreen, ausgewertet wird. Insbesondere bei einer Blindbedienung besteht jedoch die Gefahr, dass eine vorgegebene virtuelle Bedienfläche, die einem Schieberegler zugeordnet ist, unbeabsichtigt verlassen wird und ein anderes virtuelles Bedienelement, beispielsweise ein anderer Schieberegler oder eine virtuelle Bedientaste, unbeabsichtigt betätigt wird. Daher sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass die transparente Abdeckung Ausnehmungen vorsieht, die einzelnen virtuellen Bedienelementen zugeordnet sind und eine haptische Führung und/oder Begrenzung der virtuellen Bedienelemente liefert. Hierbei müssen die Ausnehmungen bei kapazitiv messenden Touchscreens nicht als vollständige Durchbrechungen durch die Abdeckung ausgebildet sein, da eine kapazitive Kopplung auch noch durch eine dünne Materialschicht der Abdeckung erfolgen kann. Die Ausnehmungen können somit als Vertiefungen, beispielsweise nutartige Vertiefungen für einen Schieberegler, oder kreis- oder rechteckförmige Vertiefungen, beispielsweise mit abgerundeten Ecken, ausgebildet sein, um einem tastenartigen virtuellen Bedienelement zugeordnet zu sein. Hierüber können insbesondere flexibel beschriftete Bedientasten in einfacher Weise kontextabhängig ausgeführt werden, die dennoch eine haptische Führung ermöglichen. Wird die Kante zu den Vertiefungen ”scharfkantig” ausgebildet, so kann diese für eine Blindbedienung ertastet werden, so dass eine unbeabsichtigte Berührung des Bedienfelds ebenfalls unterbleiben kann.
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Bei einer Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass mindestens eine Seitenkante, vorzugsweise mehrere oder alle Seitenkanten, der Ausnehmung einen im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Touchscreens ausgebildeten Abschnitt umfassen, um eine mechanische Führung für einen Finger zu bieten.
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Bevorzugt wird, dass die Ausnehmung eine Vertiefung ist, die die Abdeckung nicht vollständig durchdringt.
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Das Vorsehen einer Abdeckung mit einer Materialstärke durch die hindurch eine Aktivierung des Touchscreens nicht möglich ist und ein Einbringen von Ausnehmungen um dennoch eine Bedienung von virtuellen Bedienelementen zu ermöglichen und eine mechanische Führung bereitzustellen stellt eine eigenständige Erfindung dar, die auch ohne das Vorsehen von mechanisch betätigbaren Bedienelementen die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe löst.
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Zur Ausbildung der transparenten Abdeckung eignen sich besonders farbneutrale Materialien, beispielsweise Acrylplatten oder andere Polymere, Kunststoffe wie Polycarbonate usw.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer tontechnischen Anlage mit einer haptischen Bedienvorrichtung;
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2 eine schematische Querschnittsansicht einer Bedienvorrichtung;
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3 eine Schnittansicht eines Ausschnitts einer Bedienvorrichtung mit einem als Drucktaste ausgebildeten Bedienelement;
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4 ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise eines als Drucktaster ausgebildeten Bedienelements;
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5 ein Funktionsdiagramm einer werteren Ausführungsform, bei der das als Drucktaster ausgebildete Bedienelement mit einer Berührungserkennung ausgestattet ist;
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6 eine schematische Schnittansicht eines Ausschnitts einer Bedienvorrichtung mit einem als Drehgeber ausgebildeten Bedienelement; und
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7 eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt der Bedienvorrichtung.
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In 1 ist schematisch eine tontechnische Anlage 1 dargestellt. Die tontechnische Anlage, welche beispielsweise als digitales Mischpult ausgebildet ist, umfasst Eingänge 2 und Ausgänge 3. Mit den Eingängen 2 sind hier exemplarisch Mikrofone 4 verknüpft und mit den Ausgängen exemplarisch Lautsprecher 5. Über die Eingänge 2 und Ausgänge 3 werden Tonsignale empfangen und ausgegeben. Über weitere Ein- und/oder Ausgabeschnittstellen 6 können andere tontechnische Geräte 7, beispielsweise Verstärker, CD-Player, DVD-Player, Bandmaschinen, Aufzeichnungsgeräte, Sendeanlagen, Computernetzwerke und Ähnliches verbunden sein, über die tontechnische Signale sowohl analog als auch digitalisiert ausgetauscht werden können. Die tontechnische Anlage 1 ist ausgebildet, die unterschiedlichen Audiosignale, welche empfangen werden, zu bearbeiten und über die Ausgänge 3 bzw. Schnittstellen 6 wieder auszugeben. Dem Fachmann ist die Wirkungsweise eines Mischpults vertraut. Es ist üblich, die Manipulation der Audiodaten in einer digitalisierten Form durchzuführen. Hierfür umfasst die tontechnische Anlage 1 eine Rechnereinrichtung 10, welche ein oder mehrere Prozessoreinrichtungen 11 umfasst. In der Regel handelt es sich bei den Prozessoreinrichtungen 11 um programmgesteuerte Prozessoreinrichtungen, deren Programm in einem Speicher 12 abgelegt ist. Der Programmablauf und somit eine Verarbeitung der Audiodaten und Audiosignale wird über Nutzereingaben, welche im Bereich der Tontechnik bevorzugt über eine haptische Bedienvorrichtung 20 erfasst werden, beeinflusst. Der Speicher und die Rechnereinrichtung können bei einigen Ausführungsformen Bestandteil der Bedienvorrichtung sein.
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Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst die Bedienvorrichtung 20 mindestens einen Touchscreen 30, der integral aus einer freiprogrammierbaren, vorzugsweise farbigen, Anzeigevorrichtung 31 und einer in der dargestellten Ausführungsform mittels so genannter projizierter Kapazität messenden Positionsbestimmungsvorrichtung 32 gebildet ist. Hierbei ist die kapazitiv messende Positionsbestimmungsvorrichtung 32 über eine Anzeigefläche 33 der freiprogrammierbaren Anzeigevorrichtung 31 angeordnet Eine Betrachtung der Anzeigefläche 33 erfolgt somit durch die Positionsbestimmungsvorrichtung 32 hindurch.
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Der Touchscreen wird zumindest teilweise, vorzugsweise vollflächig, von einer Abdeckung 40 überdeckt. Diese ist aus einem transparenten und farbneutralen Material, beispielsweise als Acrylplatte, ausgebildet. Die transparente Abdeckung 40 wird hinsichtlich der Materialstärke vorzugsweise so gewählt, dass bei einer Berührung der Oberfläche der Abdeckung an jenen Stellen, an denen die Abdeckung 40 ihre volle Materialstärke 41 aufweist, keine Kopplung an die Positionsbestimmungsvorrichtung 31 des Touchscreens 30 erfolgt, so dass die Abdeckung 40 an diesen Stellen durch einen menschlichen Benutzer berührt werden kann, ohne hierüber den Touchscreen 30 zu beeinflussen.
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Auf, in oder an der Abdeckung 40 sind mechanische Bedienelemente 60 befestigt In der dargestellten Ausführungsform umfassen die mechanischen Bedienelemente Drucktasten 61 und Drehgeber 81. In der Umgebung der Bedienelemente 60 sind auf der Anzeigefläche 33, die durch die transparente Abdeckung 40 betrachtbar ist, den Bedienelementen 60 zugeordnete Informationen, beispielsweise Skalen 121 mit Skalenwerten 122 und Zeiger 123, angezeigt. Es können beliebige Informationen auf der Anzeigefläche angezeigt und verändert werden, insbesondere angepasst an Betätigungen der Bedienelemente 60. Darüber hinaus weist die Abdeckung 40 erste Vertiefungen 42 auf, um virtuelle Bedienelemente 50, welche unmittelbar durch ein Betätigungselement, beispielsweise einen Finger eines Nutzers betätigbar sind, auszubilden.
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In 2 ist die Bedienvorrichtung 20 schematisch als Schnittdarstellung gezeigt. Technisch gleichartige Merkmale sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Die ersten Vertiefungen 42 sind vorzugsweise als Ausnehmungen ausgebildet, in denen die Materialstärke der transparenten Abdeckung 40 verringert, jedoch nicht durchbrochen ist. Eine verbleibende Materialstärke 43 wird so gewählt, dass bei einer Berührung eines Bodens 44 der ersten Vertiefung 42 mittels eines Fingers eines menschlichen Nutzers eine Kopplung an die Positionsbestimmungsvorrichtung 31 des Touchscreens 30 bewirkt wird, so dass der Touchscreen 30 eine Berührung an der Position 45 erfasst, über der die erste Vertiefung 41, welche berührt ist, angeordnet ist. Die Berührpositionskoordinaten werden an die Rechnereinrichtung 10 ausgegeben. Auf diese Weise können gewöhnliche virtuelle Bedienelemente, wie sie für Touchscreens aus dem Stand der Technik bekannt sind, realisiert werden, wobei jedoch durch die ersten Vertiefungen 42 eine haptische Führung für das als Finger ausgebildete Betätigungselement geliefert wird.
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Insbesondere wenn die ersten Vertiefungen 42 als langgestreckte Nuten ausgebildet werden, können diese beispielsweise genutzt werden, um über eine gleitende Bewegung eine Parameterverstellung analog eines mechanisch ausgebildeten Schiebereglers zu erfassen. Dies ist auch bei einer Blindbedienung möglich, ohne dass eine Gefahr besteht, in ein benachbartes virtuelles Bedienelement ”unbeabsichtigt” abzugleiten, da Wände 47 der ersten Vertiefung 42 eine haptisch wahrnehmbare Führung für das Betätigungselement liefern. Darüber hinaus bildet die Vertiefung 42 auch eine mechanische Führung, die ein Abgleiten und Abrutschen aus der Vertiefung 42 verhindert. Hierfür sind eine, vorzugsweise mindestens zwei, besonders bevorzugt alle Seitenkanten der Ausnehmung bzw. Vertiefung 42 zumindest Abschnittsweise im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche ausgebildet, so dass diese Abschnitte eine mechanische Führung für einen menschlichen Finger gegenüber einem unbeabsichtigten Abgleiten bieten. Dadurch, dass die ersten Vertiefungen 42 nicht als Durchgangslöcher ausgebildet sind, wird darüber hinaus ein zuverlässiger Schutz gegenüber Abnutzung, Verschmutzung und Beschädigung des Touchscreens 30, insbesondere der Positionsbestimmungsvorrichtung 31, erreicht.
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Andere Ausführungsformen können jedoch zusätzlich und/oder alternativ andersartige Ausnehmungen vorsehen, die als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind, so dass eine unmittelbare Berührung der Touchscreenoberfläche möglich ist. Auch solche Ausführungsformen bieten bei geeigneter Ausbildung der Seitenkanten die Vorteile, dass sowohl eine haptische als auch mechanische Führung gewährleistet ist.
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Zwar ist es bei dem im Bereich der Vertiefungen 42 ausgebildeten virtuellen Bedienelement möglich, ein als Finger ausgebildetes Betätigungselement an die Kante der Vertiefung zu positionieren und anschließend ohne eine Blickzuwendung das zugehörige virtuelle Bedienelement durch ein Führen des Betätigungselements, Fingers, in die Vertiefung und auf den Boden 44 der Vertiefung 42 auszulösen, jedoch ist die Gefahr einer Fehlauslösung immer noch größer als bei mechanisch ausgebildeten Bedienelementen, insbesondere solchen, bei denen zum Betätigen ein mechanischer Widerstand überwunden werden muss, wie dieses beispielsweise bei gerasterten Drehgebern oder Drucktasten mit einem Druckpunkt gegeben ist.
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Daher umfasst die Bedienvorrichtung 20 zusätzlich oder alternativ die mechanisch ausgebildete Bedienelemente 60. Eines der mechanischen Bedienelemente 60, das in der dargestellten Ausführungsform als Drucktaste 61 ausgebildet ist, ist detaillierter schematisch in 3 gezeigt Die Drucktaste 61 umfasst einen Tastenkörper 62, in dem ein Tastschaltmechanismus (nicht dargestellt) angeordnet und ausgebildet ist Dieser kann über ein mechanisch bewegbares Berührelement 63, welches als leitfähige Druckhaube 64 ausgebildet ist, betätigt werden. Eine auf die Oberfläche des Touchscreens 30 gerichtete mechanische Bewegung des Berührelements 63, d. h. der Druckhaube 64, führt zu einer mechanischen Bewegung des Berührelements auf den Touchscreen zu und löst hierdurch den Tastschaltmechanismus in dem Tastenkörper aus. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird hierüber eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Schließkontakt 65 und einem weiteren Schließkontakt 66 hergestellt Der eine Schließkontakt 65, welcher auch mit dem Buchstaben ”A” gekennzeichnet ist, ist mit einem Kopplungselement 67 elektrisch leitend verbunden. Das Kopplungselement 67 ist aus einem leitenden Material, beispielsweise als Metallplatte, welche auch als Kopplungslatte bezeichnet wird, ausgebildet und in einer zweiten Art Vertiefung, die als zweite Vertiefung 72 der Abdeckung 40 bezeichnet wird, an deren Boden 74 beispielsweise mittels eines Klebstoffs befestigt. Das Kopplungselement 87 ist somit als flächig ausgedehnte leitfähige Kontaktplatte ausgebildet, die hinsichtlich einer Außenfläche parallel zu der Oberfläche des Touchscreens 30 orientiert ist.
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Der weitere Schließkontakt 66, welcher zusätzlich mit dem Buchstaben ”B” gekennzeichnet ist, ist über einen Draht 68 mit der Druckhaube 64, d. h. dem mechanisch bewegbaren Berührelement 63, elektrisch leitend verbunden. Ist die Druckhaube als Metallknopf ausgebildet, so kann die Verbindung zwischen dem Draht 68 und der Druckhaube 64 beispielsweise über eine Lötverbindung 69 hergestellt werden. Es können jedoch auch beliebige andere Arten der Ausbildung einer elektrisch leitenden Verbindung, beispielsweise ein Klemmen, Verschrauben oder Ähnliches, verwendet werden.
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Der Tastenkörper 62 ist auf dem Kopplungselement 67 befestigt, beispielsweise ebenfalls verklebt. Alternativ kann das Kopplungselement 67 auch mit dem Tastkörper verschraubt oder anderweitig befestigt und fixiert sein. Die zweiten Vertiefungen 72, in denen als Drucktaster 61 ausgebildete mechanische Bedienelemente 60 angeordnet werden, sind analog den ersten Vertiefungen 42 als Sacklöcher ausgebildet. Am Boden 74 ist eine verringerte Materialstärke 73 so gewählt, dass eine kapazitive Kopplung zwischen dem Kopplungselement und der Positionsbestimmungsvorrichtung des Touchscreens 30 stattfindet, wenn die Schließkontakte elektrisch leitend bei einer Betätigung der Drucktaster 61 verbunden sind und somit eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der durch das Betätigungselement berührten Druckhaube 63 und dem Kopplungselement 67 hergestellt ist.
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Das Funktionsprinzip des Drucktasters und dessen Kopplung an den Touchscreen ist in 4 noch einmal exemplarisch dargestellt.
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In 5 ist eine Ausführungsform ähnlich zu der nach 4 schematisch dargestellt, bei der jedoch ein werteres Kopplungselement 67' elektrisch leitend über einen werteren Draht 68' mit dem mechanisch beweglich Berührelement 63, welches als metallische Druckhaube 64 ausgebildet ist, verbunden ist. Das weitere Kopplungselement 67' ist beabstandet von dem ersten Kopplungselement 67 benachbart zu dem Touchscreen 30 angeordnet. Bei einer Berührung der Druckhaube 64 durch einen Finger 141 findet somit eine kapazitive Kopplung über das weitere Kopplungselement 67' an den Touchscreen 30 statt. Hierdurch wird die Berührung des Drucktasters erfasst. Wird der Drucktaster 61 durch den Finger 141 betätigt und hierüber die Schließkontakte 65, 66 elektrisch leitend verbunden, erfolgt zusätzlich eine kapazitive Kopplung über das Kopplungselement 67 mit dem Touchscreen, so dass auch die Auslösung des Tastschalters erfasst wird. Bei anderen Ausführungsformen kann der Tastschalter einen zweiten Schaltmechanismus umfassen, über welchen beispielsweise die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Berührelement 63 und dem weiteren Kopplungselement 67' im unbetätigten Zustand ausgebildet ist und bei Betätigung des Drucktasters 61 unterbrochen wird. Für die Touchscreenerfassung kann dieses vorteilhaft sein. Sind die Kopplungselemente 67 und 67' nahe beieinander angeordnet, so wechselt bei der letztgenannten Ausführungsform die erfasste ”Berührposition”, d. h. die Position, an der die Ankopplung erfasst wird. Bei der erstgenannten Ausführungsform sind im niedergedrückten Zustand beide Kopplungselemente mit dem Betätigungselement verbunden, so dass der Touchscreen in ungünstigen Fällen oder nur begrenzter Auflösung die zusätzliche Ankopplung des Kopplungselements 67 nur als Vergrößerung der ”Berührfläche” und nicht als zweite oder deutlich veränderte ”Berührposition” erfasst. In diesen Fällen ändert sich jedoch in der Regel dennoch die erfasste Schwerpunktsposition der Berührung, so dass der Schaltvorgang, wenn auch schwieriger, dennoch erfasst werden kann.
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Bei anderen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Tastenkörper 62 in einer Durchgangsöffnung der Abdeckung 40 fixiert wird, so dass das Kopplungselement 67 unmittelbar auf der Oberfläche des Touchscreens 30 angeordnet ist. Hierdurch sind auch Ausführungsformen mit einer mechanischen Wechselwirkung mit dem Touchscreen möglich.
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Exemplarisch umfasst die Bedienvorrichtung 20 in der dargestellten Ausführungsform zusätzlich als mechanisches Bedienelement 60 einen Drehgeber 81. Der Drehgeber 81 umfasst als mechanisch bewegbares Berührelement 83 einen Metallknopf 84. Dieser ist an einem proximalen Ende 91 eines drehbar in einem Trägergehäuse 82 gelagerten ebenfalls leitfähig ausgebildeten Schafts 85 befestigt. Der Schaft 85 stellt eine physisch ausgebildete Drehachse dar, um die der Metallknopf 84 drehbar ist. Der Schaft 85 erstreckt sich durch das Trägergehäuse 82 hindurch. An einem distalen Ende 92 des Schafts 85 ist eine leitfähig ausgebildete Mitnehmerscheibe 86, beispielsweise aus Metall, befestigt. Eine Drehbewegung des Metallknopfs 84 überträgt sich auf die Mitnehmerscheibe 86. An einer von dem Trägergehäuse 82 abgewandten Unterseite 93 der Mitnehmerscheibe 86 ist ein als Schleifer ausgebildetes Kopplungselement 87 befestigt. Das Kopplungselement 87, d. h. der Schleifer, ist vorzugsweise aus einem leitfähigen Kunststoff gebildet. Die Anordnung des Drehgebers 81 in der Abdeckung 40 erfolgt in der Weise, dass in eine Unterseite 46 der transparenten Abdeckung 40 eine dritte Vertiefung 102 ausgebildet ist. Die dritte Vertiefung 102 weist einen ersten zylindrischen Vertiefungsabschnitt 103 auf, welcher eine Tiefe 104 gegenüber der Unterseite 46 der Abdeckung 40 aufweist. Die dritte Vertiefung weist einen konzentrisch zum ersten Vertiefungsabschnitt 103 ausgebildeten, vorzugsweise ebenfalls zylinderartigen, zweiten Vertiefungsabschnitt 105 auf, welcher einen geringeren Durchmesser als der erste Vertiefungsabschnitt 103 aufweist. Eine zweite Tiefe 106 des zweiten Vertiefungsabschnitts 105 bezogen auf die Unterseite 46 der Abdeckung 40 ist großer als die erste Tiefe 104. Eine Tiefendifferenz 107 zwischen der ersten Tiefe 104 und der zweiten Tiefe 106 sowie ein Durchmesser 108 des zweiten Vertiefungsabschnitts 105 werden so gewählt, dass ein unterer Teil 94 des Trägergehäuses 82 in dem zweiten Vertiefungsabschnitt 105 aufgenommen werden kann. Der erste Vertiefungsabschnitt 105 ist so dimensionieret, dass hierin die Mitnehmerscheibe 86 und das als Schleifer ausgebildete Kontaktelement 87 aufgenommen wenden und der Schleifer bündig mit der Unterseite 46 der transparenten Abdeckung abschließt oder leicht über diese nach unten vorsteht. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass bei einer Anordnung der Abdeckung auf dem Touchscreen 30 das Kopplungselement 87, welches als Schleifer ausgebildet ist, in Kontakt mit dem Touchscreen 30 angeordnet ist. Hierdurch wird trotz einer kleinen räumlichen Ausdehnung des Schleifers eine gute kapazitive Kopplung an den Touchscreen 30 gewährleistet. Bereits bei einer Berührung des Drehgebers 81 findet eine kapazitive Kopplung an dem Touchscreen 30 statt, so dass an der Berührposition 49 des Schleifers eine Berührung des Touchscreens 30 erfasst wird. Findet eine Drehung der Metallkappe 84 statt und wird über den Schaft 85 und die Mitnehmerscheibe 86 hierüber eine Drehung des als Schleifer ausgebildeten Kopplungselements 87 vermittelt, so verändert sich die Berührposition, was durch den Touchscreen 30 erfasst wird und als Nutzereingabe ausgewertet wird. Das zurückgelegte Winkelsegment wird hierbei vorzugsweise als Inkrement ausgewertet.
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Besonders bevorzugt ist der Drehgeber 82 so ausgebildet, dass dieser ein haptisches Feedback beispielsweise über Rasterungen an den Nutzer übermittelt. Solche Mechanismen sind in dem Schaft- bzw. Trägergehäuse ausgebildet und aus dem Stand der Technik bereits bekannt und daher hier nicht näher erläutert.
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Die Befestigung des Trägergehäuses an der Abdeckung 40 erfolgt vorzugsweise in der Weise, dass der Schaft 85 gemeinsam mit einem Gewindeabschnitt 95 von unten durch eine konzentrisch mit der dritten Vertiefung 102 ausgebildete Durchgangsöffnung 110 geführt wird. An dem Gewindeabschnitt 95 ist ein Außengewinde 88 ausgebildet Da ein Durchmesser der Durchgangsöffnung 110 geringer als der Durchmesser 108 des zweiten Vertiefungsabschnitts 105 der dritten Vertiefung 102 gewählt ist, verbleibt ein umlaufender Materialsteg 111 der Abdeckung 40, der zwischen einer Mutter 112, welche auf dem Außengewinde 88 befestigt wird, und dem unteren Teil 94 des Trägergehäuses 82 geklemmt wird. Hierüber wird der Drehgeber an der transparenten Abdeckung 40 fixiert. Um die Mutter 112 ganz oder teilweise in die Abdeckung 40 einzusenken, kann, so wie im dargestellten Beispiel, eine konzentrisch mit der Durchgangsöffnung 110 ausgebildete zylinderartige Senkvertiefung 113 in einer Oberseite 48 der Abdeckung 40 ausgebildet sein. Hierdurch verringert sich eine Materialstärke des Materialstegs 111.
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In analoger Weise kann auch ein mechanischer Schieberegler realisiert werden, bei dem ein Berührelement, welches elektrisch leitend ausgebildet ist, über einen in einer Nut geführten Verbindungsschaft mit einem als Schleifer ausgebildeten Kopplungselement durch die Abdeckung hindurch verbunden wird, so dass das Kopplungselement als Schleifer über den Touchscreen geführt wird. Bei Ausführungsformen, bei denen der Drehgeber oder ein Schieberegler beispielsweise in eine von einer Oberseite eingebrachte Vertiefung der Abdeckung eingeklebt werden, ist es nicht notwendig, dass die Abdeckung im Bewegungsbereich des Schleifers durchbrochen ist. Eine kapazitive Kopplung ist ähnlich wie bei einem Tastschalter auch durch eine verbleibende minimale Materialstärke der transparenten Abdeckung möglich. So können vollständig geschlossene Abdeckungen realisiert werden, welche den Touchscreen besonders gut schützen.
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In 7 ist schematisch eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Bedienvorrichtung 20 dargestellt. Zum einen sind nebeneinander drei Drehgeber 81-1, 81-2 und 81-3 auf der transparenten Abdeckung 40 angeordnet. Über den darunter befindlichen Touchscreen ist umlaufend jeweils eine Skala 121 mit Skalenwerten 122 von 0 bis 7 angezeigt sowie ein Zeiger 123, welcher einen über den jeweiligen Drehgeber 81-1 bis 81-3 erfassten Parameterwert bezüglich der Skala 121 anzeigt. Der Drehgeber 81-2 wird aktuell von einem Nutzer berührt. Daher sind dessen Skalenwerten 122' vergrößert und vorzugsweise farblich hervorgehoben dargestellt. Zum einen wird die Aufmerksamkeit des Nutzers darauf gelenkt, dass dieses Bedienelement 60 aktuell für eine Parameterwerterfassung eines dem Bedienelement zugeordnet Parameters verwendet werden kann. Zum andern bewirkt die Darstellung der Skalenwerte 122' in einem größeren Abstand von dem zugeordneten Drehgeber 81-2 und in einer vergrößerten Darstellung, dass die Skalenwerte 122 nicht durch die den Metallknopf 84-2 fassenden Finger 125, 126 verdeckt werden. Wird der Metallknopf 84-2 des Drehgebers 81-2 gedreht, so wird abhängig von der Drehbewegung eine Inkrementierung bzw. Dekrementierung des dem Drehgeber zugeordneten Parameters erfasst. Vorzugsweise ist der Drehgeber 81-2 so ausgebildet, dass dieser eine Rasterung aufweist, welche eine haptisches Feedback an die Finger 125, 126 des Nutzers dadurch übermittelt, dass ein mechanischer Drehwiderstand vorm Erreichen einer Rastposition ansteigt und beim Erreichen einer Rastposition abrupt abfällt.
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Auf der Bedienoberfläche sind ferner erste Vertiefungen 42-1 bis 42-3 ausgebildet. Die erste Vertiefung 42-1 ist hierbei als langgestreckte Nut ausgebildet, so dass über eine streifende Bewegung innerhalb der ersten Vertiefung 42-1 abhängig von einer Berührung und/oder einer Bewegungslänge, einer Bewegungsgeschwindigkeit und/oder einer Bewegungsbeschleunigung einer schleifenden Bewegung am Boden 44 der ersten Vertiefung 42-1 eine Parameterwerterfassung vorgenommen werden kann. Benachbart zu der ersten Vertiefung 42-1 ist eine Skala 121 mit Skalenwerten 122 dargestellt, die mögliche Werte eines Parameters angeben, welcher durch eine berührende streifende Betätigung innerhalb der ersten Vertiefung 42-1 variiert werden kann.
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Bei einigen Ausführungen wird der Parameterwert abhängig von einer Länge einer Berührspur am Boden der ersten Vertiefung 42-1 erhöht oder erniedrigt. Ob eine Erhöhung oder eine Verringerung stattfindet, hängt von der Bewegungsrichtung ab.
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Bei anderen Ausführungsformen findet eine Änderung des Parameterwertes nur dann statt, wenn die Berührung in einem Bereich der ersten Vertiefung 42-1 beginnt, an der ein Teil 124 eines Parameterwertzeigers 123 unterhalb der ersten Vertiefung 42-1 auf der Anzeigefläche der Anzeigevorrichtung dargestellt ist. Eine Anpassung des Zeigers 123 erfolgt vorzugsweise zeitgleich gekoppelt mit der Bewegung des die Betätigung ausführenden Fingers am Boden der ersten Vertiefung 42-1.
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Die anderen ersten Vertiefungen 42-2 und 42-3 sind hier rechteckig ausgeführt, um virtuelle An- und Ausschaltbedienelemente 131, 132 zu realisieren. Ein aktueller Schaltzustand kann optisch dargestellt werden. Beispielsweise ist die mit der ersten Vertiefung 42-2 verknüpfte Funktion aktiviert, welches durch eine Schraffur des virtuellen Bedienelements 131, welchem die Funktion A zugeordnet ist, symbolisiert ist. Die Funktion B, welche mit der ersten Vertiefung 42-3 verknüpft ist, ist hingegen nicht aktiv, welches durch die helle Hinterlegung der ersten Vertiefung bzw. des auf der Anzeigefläche dargestellten virtuellen Bedienelements 132 angezeigt ist.
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In dem dargestellten Ausschnitt sind ferner drei Drucktasten 61-1 bis 61-3 gezeigt. Den Drucktasten 61-1 bis 61-3 ist jeweils eine Funktion zugeordnet, welche aktiviert, angedeutet durch eine schraffierte Umrandung 135, oder deaktivier sein kann, angedeutet über eine nicht schraffierte Umrandung 136. Die in der Mitte angeordnete Drucktaste 61-2 wird aktuell durch einen Finger 141 niedergedrückt. Hierdurch sind die Schließkontakte der Drucktaster 61-2 leitend miteinander verbunden, so dass eine Kopplung des Fingers 141 über das Kopplungselement der Drucktaste 61-2 an den Touchscreen erfolgt. Hierdurch erfasst der Touchscreen die Auslösung der Drucktaste 61-2. Als Folge der Auslösung wird eine vergrößerte Umrandung 137 dargestellt, welche angibt, dass der Drucktaster aktuell betätigt ist. Die Umrandung weist ebenfalls eine Schraffur auf, um anzudeuten, dass die der Drucktaste 61-2 zugeordnete Funktion durch die aktuelle Betätigung der Drucktaste 61-2 in den aktivierten Zustand versetzt ist. Bei einer erneuten Betätigung wird eine vergrößerte Umrandung ohne Schraffur dargestellt, um zum einen anzuzeigen, dass eine aktuelle Bedienung erfasst ist, und zum andern, dass ein Wechsel in den deaktivierten Zustand erfasst ist. Sobald der Finger 141 die Drucktaste freigibt und die Schließkontakte nicht mehr elektrisch leitend miteinander verbunden sind, wird dies durch den Touchscreen ebenfalls dadurch erkannt, dass keine Berührung im Bereich des Kopplungselements mehr erfasst wird, d. h. keine kapazitive Kopplung mehr erkannt ist, und daraufhin die Umrandung 137 auf eine Größe verkleinert, die jener der übrigen Umrandung 135, 136 der Drucktaste 61-1, 61-3 entspricht.
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Es versteht sich, dass lediglich beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind und insbesondere hinsichtlich der grafischen Ausgestaltung der Bedienoberfläche vielfältige Möglichkeiten bestehen und die hier beschriebenen Beispiele lediglich exemplarischen Charakter haben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- tontechnische Anlage
- 2
- Eingänge
- 3
- Ausgänge
- 4
- Mikrofone
- 5
- Lautsprecher
- 6
- Schnittstellen (Ein- und/oder Ausgabe)
- 7
- tontechnische Geräte
- 8
- Netzwerkschnittstelle
- 10
- Rechnereinrichtung
- 11
- Prozessoreinrichtung
- 12
- Speicher
- 20
- Bedienvorrichtung
- 30
- Touchscreen
- 31
- freiprogrammierbare Anzeigevorrichtung
- 32
- Positionsbestimmungsvorrichtung
- 33
- Anzeigefläche
- 34
- Position
- 40
- Abdeckung
- 41
- Materialstärke (Gesamtmaterialstärke der Abdeckung)
- 42
- erste Vertiefung
- 43
- verringerte Materialstärke
- 44
- Boden
- 45
- Position
- 46
- Unterseite
- 47
- Wand
- 48
- Oberseite
- 49
- Berührposition
- 60
- mechanische Bedienelemente
- 61
- Drucktaste
- 62
- Tastenkörper
- 63
- Berührelement
- 64
- Druckhaube
- 65
- Schließer (”A”)
- 66
- weiterer Schließer (”B”)
- 67, 67'
- Kopplungselement (Kontaktplatte)
- 68, 68'
- Draht
- 69
- Lötverbindung
- 72
- zweite Vertiefung
- 73
- verringerte Materialstärke
- 74
- Boden
- 81
- Drehdrehgeber
- 82
- Trägergehäuse
- 83
- Berührelement
- 84
- Metallknopf
- 85
- Schaft
- 86
- Mitnehmerscheibe
- 87
- Kopplungselement (Schleifer)
- 88
- Außengewinde
- 91
- proximales Ende des Schafts
- 92
- distales Ende des Schafts
- 93
- Unterseite (der Mitnehmerscheibe)
- 94
- unterer Teil
- 95
- Gewindeabschnitt
- 102
- dritte Vertiefung
- 103
- erster Vertiefungsabschnitt
- 104
- Tiefe
- 105
- zweiter Vertiefungsabschnitt
- 106
- zweite Tiefe
- 107
- Tiefendifferenz
- 108
- Durchmesser
- 110
- Durchgangsöffnung
- 111
- Materialsteg
- 112
- Mutter
- 113
- Senkvertiefung
- 121
- Skala
- 122, 122'
- Skalenwert
- 123
- Zeiger
- 124
- Teil des Zeigers
- 125
- Finger
- 126
- Finger
- 131
- virtuelles An-/Ausschaltbedienelement
- 132
- virtuelles An-/Ausschaltbedienelement
- 135
- Umrandung
- 136
- Umrandung
- 137
- Umrandung
- 141
- Finger
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5805146 A [0007]
- WO 00/25332 [0008, 0010, 0011]
- US 5805146 [0010, 0014]
