DE102011086996A1 - Input element e.g. four-wire resistive touch panel, for e.g. mobile, has Bluetooth antenna integrated and/or embedded in input element main surface, and controlled by supply line, which is electrically insulated from reading line - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Eingabeelement sowie auf ein Verfahren zur Schaffung eines Eingabeelements gemäß den Hauptansprüchen.The present invention relates to an input element and to a method for providing an input element according to the main claims.
Sowohl in mobilen Geräten wie Mobiles, Laptops, usw. als auch in stationären Geräten, zu denen auch festeingebaute Navigationsgeräte zählen, kommen heutzutage immer mehr Touch-Panels (TP; berührungsempfindliche Bildschirme oder Eingabeelemente) zum Einsatz. Touch-Panele sollen die Eingabe am Gerät vereinfachen und eine Bedienung ohne Tastatur ermöglichen. Dabei spielt es keine Rolle, welche Touch-Panel-Technologie zum Einsatz kommt. So erfüllen resistive und kapazitive Touch-Panels die gleiche Funktion. Auch sind Touch-Panels basierend auf der SAW-Technologie oder auf Infrarot denkbar. In den meisten mobilen Geräten und auch fest verbauten Navigationsgeräten gibt es eine Bluetooth-Schnittstelle. Die Antennen sind in der Regel auf einer Platine als einfache Streifenleitung realisiert. In den Geräten muss Sorge getragen werden, dass das Touch-Panel die Bluetooth-Antenne nicht abschirmt und somit keine Verbindung zu den externen Geräten zustande kommt. Dies kann passieren, da auf resistiven und kapazitiven ITO und Leitungsstrukturen für die generelle Funktion vorhanden sind. Im Bereich der Antenne dürfen keine Strukturen vorgesehen werden. Es kann sogar dazu führen gehen, dass im TP ein Durchbruch vorgesehen werden muss, um die Antenne nach vorne legen zu können.Both in mobile devices such as mobiles, laptops, etc. as well as in stationary devices, which include fixed navigation devices, more and more touch panels (TP, touch screens or input elements) are used today. Touch panels are designed to simplify input on the device and enable operation without a keyboard. It does not matter which touch panel technology is used. For example, resistive and capacitive touch panels perform the same function. Also, touch panels based on the SAW technology or infrared are conceivable. Most mobile devices and fixed navigation devices have a Bluetooth interface. The antennas are usually realized on a circuit board as a simple stripline. Care must be taken in the devices to ensure that the touch panel does not shield the Bluetooth antenna and, as a result, can not connect to the external devices. This can happen because there are resistive and capacitive ITOs and line structures for the general function. In the area of the antenna, no structures may be provided. It can even lead to a breakthrough being required in the TP in order to be able to lay the antenna forward.
Als Nachteile von aktuellen Realisierungen der vorhandenen berührungsempfindlichen Bildschirme kann beispielsweise angeführt werden, dass das Touch-Panel eine Antenne (elektromagnetisch) abschatten kann; eine Antenne auf einer Platine realisiert werden muss und die Antenne bis an die Gehäuse-Vorderseite geführt werden muss. As disadvantages of current implementations of the existing touch-sensitive screens, it can be stated, for example, that the touch panel can shade an antenna (electromagnetic); An antenna must be realized on a circuit board and the antenna must be led to the front of the housing.
In der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Eingabeelement sowie ein Verfahren zur Schaffung eines Eingabeelements gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention introduces an input element and a method for creating an input element according to the main claims. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Eingabeelement mit folgenden Merkmalen:
- – einem Einleseelement, das zumindest in einem Einlesebereich einen berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Teil einer Eingabeelementhauptoberfläche zum Einlesen von Benutzereingaben aufweist; und
- – einer Sendeantenne, die in die Eingabeelementhauptoberfläche integriert und/oder eingebettet ist, wobei die Sendeantenne mittels einer Speiseleitung ansteuerbar ist, die von einer Einleseleitung des Einleseelementes elektrisch isoliert ist.
- A read-in element having, at least in a read-in area, a touch-sensitive and / or proximity-sensitive part of an input-element main surface for reading in user inputs; and
- A transmitting antenna, which is integrated and / or embedded in the input element main surface, wherein the transmitting antenna can be controlled by means of a feed line, which is electrically isolated from a read-in line of the read-in element.
Unter einem Einleseelement kann ein elektronisches Element verstanden werden, welches in einem Einlesebereich eine Oberfläche aufweist, über die Benutzereingaben eingelesen werden können. Dabei kann das Einleseelement mit einem Display zur Wiedergabe von grafischen Informationen verknüpft sein, beispielsweise auf das Display aufgebracht sein. Über diesen Einlesebereich, der in einer Hauptoberfläche des Eingabeelementes (Eingabeelementhauptoberfläche) im Einlesebereich einen berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Teil aufweist, können Benutzereingaben einlesen werden, die beispielsweise durch Druck eines Körperteils (wie z. B. eines Fingers) eines Benutzers auf zumindest eine Position dieses berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Teils getätigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Eingabe auch durch eine vom Einleseelement erfasste Annäherung eines Körperteils des Benutzers (z. B. ebenfalls eines Fingers) auf zumindest eine Position dieses nun als „annäherungsempfindlicher“ Teil ausgestalteten Einlesebereichs eingelesen werden. Unter einem berührungsempfindlichen Teil kann somit ein Teil des Einleseelementes verstanden werden, der ausgebildet ist, um ein Signal bereitzustellen, wenn an einer Position des berührungsempfindlichen Teils ein Druck durch ein Körperteil eines Benutzers des Eingabeelementes auf die Einlesehauptoberfläche ausgeübt wird. Unter einem annäherungsempfindlichen Teil kann ein Teil des Einleseelementes verstanden werden, der ausgebildet ist, um ein Signal bereitzustellen, wenn an einer Position des annäherungsempfindlichen Teils ein Körperteil eines Benutzers des Eingabeelementes an die Eingabeelementhauptoberfläche angenähert wird. Unter einer Sendeantenne ist eine Antenne zu verstehen, die zur Abstrahlung von Signalen ausgebildet ist. Insbesondere unterscheidet sich eine Sendeantenne daher von einem kapazitiven Sensor, in dem die Antenne zur aktiven Abstrahlung von Signalen ausgebildet ist und nicht nur zur Erfassung von kapazitiven Änderungen im Bereich des berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Teils der Eingabeelementhauptoberfläche. Die Sendeantenne kann beispielsweise in einer Form eines Leitungsstücks realisiert sein, die in den berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Teil der Eingabeelementhauptoberfläche eingebettet, d. h. implementiert ist. Dabei kann die Sendeantenne auch als Empfangsantenne eingesetzt werden, wobei zur Unterscheidung der Antenne von einem rein erfassenden Sensor eine Definition der Antenne als Sendeantenne gewählt wurde. Diese Sendeantenne kann mittels einer Speiseleitung betrieben oder angesteuert werden, die elektrisch von einer Einleseleitung der Anzeigeeinheit getrennt ist, um einen unabhängigen Betrieb des Einlesens von Benutzereingaben über den berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Teil des Einleseelementes einerseits und andererseits eine Datenkommunikation mittels der Sendeantenne durchführen zu können. A read-in element can be understood to mean an electronic element which has a surface in a read-in region, via which user inputs can be read. In this case, the read-in element can be linked to a display for the reproduction of graphic information, for example applied to the display. Via this read-in region, which has a touch-sensitive and / or proximity-sensitive part in a main surface of the input element (input element main surface) in the read-in region, user inputs can be read in, for example by pressing a body part (such as a finger) of a user on at least one Position of this touch and / or approach sensitive part are made. Alternatively or additionally, the input can also be read in by means of an approach of a body part of the user (eg also of a finger) detected by the read-in element to at least one position of this read-in area, which is now configured as an "approach-sensitive" part. A touch-sensitive part may thus be understood to mean a part of the read-in element which is designed to provide a signal when a pressure is applied to the insertion main surface by a body part of a user of the input element at a position of the touch-sensitive part. A proximity-sensitive portion may be understood as a portion of the read-in element configured to provide a signal when, at a position of the proximity-sensitive portion, a body portion of a user of the input member is approximated to the input member main surface. A transmitting antenna is understood to mean an antenna which is designed to emit signals. In particular, therefore, a transmitting antenna differs from a capacitive sensor in which the antenna is designed to actively radiate signals and not only for detecting capacitive changes in the area of the touch and / or proximity sensitive part of the input member main surface. For example, the transmit antenna may be implemented in a form of a line segment that is embedded, ie, implemented, in the touch and / or proximity sensitive portion of the input device main surface. The transmitting antenna can also be used as a receiving antenna, wherein a definition of the antenna has been selected as the transmitting antenna to distinguish the antenna from a purely detecting sensor. This transmitting antenna may be operated or driven by means of a feeder electrically disconnected from a read-in line of the display unit to perform independent operation of reading in user inputs over the touch and / or proximity sensitive portion of the read-in element and, on the other hand, data communication by the transmitting antenna can.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass bereits im Herstellungsprozess des Eingabeelements eine Integration oder Einbettung der Sendeantenne in das Eingabeelement erfolgen kann, wodurch sich eine Vielzahl von Nachteilen im Stand der Technik überwinden lassen. Beispielsweise kann durch die Implementierung der Sendeantenne bereits bei der Herstellung des Eingabeelements eine nachträgliche kostenintensive Aufbringung der Sendeantenne an einer geeigneten Stelle am Eingabeelement vermieden werden. Da ferner auch bei der Herstellung der berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Struktur der Eingabeelementhauptoberfläche auf elektronische Leiterstrukturen zurückgegriffen wird, die sich ebenfalls zur Implementierung einer Sendeantenne eignen, kann die Einbringung auf einfache technologische Weise durchgeführt werden. Auch kann durch die Einbettung der Sendeantenne in den berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Teil der Eingabeelementhauptoberfläche bereits eine fixe Anordnung der Antenne in einem Bereich auf einer Eingabeelementoberfläche sichergestellt werden, in der eine möglichst geringe Beeinträchtigung der Strahlung von der Sendeantenne für die Funktion des Einlesens von Benutzereingaben zu erwarten ist und umgekehrt. Die vorliegende Erfindung bietet somit den Vorteil einer besonders einfachen, kostengünstigen, sicheren und störungsarmen Anbringung der Sendeantenne am Eingabeelement.The present invention is based on the recognition that an integration or embedding of the transmitting antenna in the input element can take place already in the production process of the input element, whereby a multiplicity of disadvantages in the prior art can be overcome. By way of example, by implementing the transmitting antenna already during the production of the input element, subsequent cost-intensive application of the transmitting antenna at a suitable location on the input element can be avoided. Furthermore, since the production of the touch-sensitive and / or proximity-sensitive structure of the input element main surface also makes use of electronic conductor structures which are likewise suitable for implementing a transmitting antenna, the introduction can be carried out in a simple technological manner. Also, by embedding the transmit antenna in the touch and / or proximity sensitive portion of the input device main surface, a fixed location of the antenna in an area on an input element surface can be ensured, minimizing the radiation from the transmit antenna for the read-in function User input is expected and vice versa. The present invention thus offers the advantage of a particularly simple, cost-effective, safe and low-interference attachment of the transmitting antenna on the input element.
Günstig ist es, wenn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Sendeantenne an einer Position in der Eingabeelementhauptoberfläche angeordnet ist, die sich außerhalb des Einlesebereichs des Einleseelementes befindet. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine sehr geringe Störungsanfälligkeit der Anzeigeeinheit beim Einlesen von Benutzereingaben durch abgestrahlte Signale der Sendeantenne zur erwarten ist. It is favorable if, according to an embodiment of the present invention, the transmitting antenna is disposed at a position in the input member main surface which is outside the read-in area of the read-in element. Such an embodiment of the present invention has the advantage that a very low susceptibility to malfunction of the display unit when reading user inputs by radiated signals of the transmitting antenna is to be expected.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Einleseelement ausgebildet sein, um eine Eingabe eines Bedieners durch Berührung der Eingabeelementhauptoberfläche und/oder Annäherung eines Körperteils an die Eingabeelementhauptoberfläche kapazitiv einzulesen, wobei zwischen der Speiseleitung der Sendeantenne und der Ansteuerleitung des Einleseelementes und/oder dem Einleseelement zumindest teilweise eine elektrisch leitfähige Lage zur Kontaktierung eines Masseanschlusses angeordnet ist. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet ebenfalls den Vorteil einer besonders störungsarmen Einlesemöglichkeit für die Benutzereingaben auf dem Einleseelement.According to another embodiment of the present invention, the read-in element may be configured to capacitively read an operator input by touching the main surface of the input element and / or approaching a body part to the input element main surface, between the feed line of the transmission antenna and the drive line of the read-in element and / or the read-in element at least partially an electrically conductive layer for contacting a ground terminal is arranged. Such an embodiment of the present invention also offers the advantage of a particularly low-interference read-in possibility for the user inputs on the read-in element.
Von Vorteil ist ferner eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der das Einleseelement ausgebildet ist, um eine Eingabe eines Bedieners durch Berührung der Eingabeelementhauptoberfläche resistiv einzulesen. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine Benutzereingabe auf eine physikalische Weise eingelesen wird, die durch eine elektromagnetische Abstrahlung von der Antenne sehr wenig beeinträchtigt wird. Also of advantage is an embodiment of the present invention wherein the read-in element is configured to read in an input of an operator by touching the input-element main surface resistively. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that a user input is read in a physical way that is very little affected by electromagnetic radiation from the antenna.
Auch kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Speiseleitung der Sendeantenne zumindest teilweise zwischen zwei miteinander gekoppelten oder koppelbaren elektrisch leitfähigen Lagen angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer besonders guten Schirmung der Speiseleitung, sodass ebenfalls ein möglichst störungsarmes Einlesen der Benutzereingaben vom Einleseelement (auch im Bereich der Einleseleitung) erfolgen kann. Also, according to a further embodiment of the present invention, the feed line of the transmitting antenna can be arranged at least partially between two electrically coupled or coupled electrically conductive layers. Such an embodiment of the present invention offers the advantage of a particularly good shielding of the feed line, so that also a low-interference reading of the user inputs from the read-in element can take place (also in the region of the read-in line).
Besonders vorteilhaft kann die vorliegende Erfindung eingesetzt werden, wenn mit einem solchen Eingabeelement auf eine Kommunikation über sehr weit verbreitete Datenübertragungsformate erfolgen kann. Hierzu ist eine entsprechende Abstimmung der Sendeantenne auf die Sendefrequenz dieser Datenübertragungsformate erforderlich. Insofern ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von Vorteil, bei der die Sendeantenne zur Übertragung von Bluetooth-Signalen ausgebildet ist.The present invention can be used particularly advantageously if it is possible with such an input element to communicate via very widely used data transmission formats. For this purpose, a corresponding vote of the transmitting antenna on the transmission frequency of these data transmission formats is required. In this respect, an embodiment of the present invention is advantageous, in which the transmitting antenna is designed to transmit Bluetooth signals.
Von Vorteil ist ferner auch ein Verfahren zur Schaffung eines Eingabeelements, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist:
Bereitstellen eines Einleseelementes, das zumindest in einem Einlesebereich einen berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Teil einer Eingabeelementhauptoberfläche aufweist und einer Sendeantenne, die in die Eingabeelementhauptoberfläche integriert und/oder eingebettet ist, wobei die Sendeantenne mittels einer Speiseleitung ansteuerbar ist, die von einer Einleseleitung des Einleseelementes elektrisch isoliert ist, um das Eingabeelement zu schaffen und wobei die Sendeantenne in einem Herstellungsschritt mit dem berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Teil der Eingabeelementhauptoberfläche hergestellt wird.Also of advantage is a method for creating an input element, the method comprising the following step:
Providing a read-in element which has a touch and / or proximity-sensitive part of an input element main surface at least in a read-in region and a transmit antenna integrated and / or embedded in the input element main surface, the transmit antenna being controllable by means of a feed line from a read-in line of the read-in element is electrically isolated to provide the input element and wherein the transmitting antenna is manufactured in a manufacturing step with the touch and / or proximity sensitive part of the input device main surface.
Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer besonders einfachen Herstellung einer Schaffung eines besonders einfachen und zuverlässig arbeitenden Eingabeelements. Such an embodiment of the present invention offers the advantage of a particularly simple production of a particularly simple and reliable working input element.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of these elements is omitted.
Das Einlesen der Position, an dem der Benutzer auf das Eingabeelement drückt oder an die der Benutzer ein Körperteil annähert, kann dabei über unterschiedliche physikalische Vorgehensweisen erfolgen. Beispielsweise kann ein Widerstand zwischen zwei sich kreuzenden Leitungen reduziert werden, wenn ein Benutzer an einer Position über den sich kreuzenden Leitungen auf den berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Teil des Eingabeelements drückt. Ist nun der berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Teil des Eingabeelements
Auch kann ein physikalisches Prinzip der Messung einer Kapazität zur Bestimmung der Position der Eingabe des Benutzers verwendet werden. Hierzu wird beispielsweise ein Signal mit einem Wechselanteil (beispielsweise Wechselspannung) über die betreffenden Abgriffsleisten
Gemäß dem in
Um besonders gut Störungen zwischen den einzulesenden Signalen von der Anzeigeeinheit
Besonders günstig ist es ferner, wenn die Antenne für eine Kommunikation über breit verfügbare Datenkommunikationssysteme wie BLUETOOTH ausgelegt ist. Hierdurch lässt sich eine Kommunikation des an das Eingabeelement angeschlossenen Gerätes (beispielsweise des Navigationsgerätes) sehr einfach umsetzen. Beispielsweise kann im Fall eines Ziels, an welches ein Benutzer eines Gerätes mit dem Eingabeelement geführt werden möchte, auch über eine solche Funkschnittstelle unter Einbeziehung der Antenne
Mit der Erfindung wird es möglich, die Antenne auf einer Platine eines Gerätes in Verbindung mit dem Eingabeelement zu eliminieren und so das Gerätekonzept zu vereinfachen. Ebenfalls werden Designeinschränkungen, die es vor allem bei fest verbauten Geräten in Fahrzeugen gibt, eliminiert. Hierdurch lassen sich auch Kosten einsparen.With the invention it is possible to eliminate the antenna on a board of a device in connection with the input element and thus to simplify the device concept. Also, design restrictions that exist especially in permanently installed devices in vehicles, eliminated. This can also save costs.
Zusammenfassend ist anzuführen, dass gemäß einem besonderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf einem resistiven bzw. kapazitiven Touch-Panel (Eingabeelement
In der obigen Darstellung ist eine typische Struktur eines resistiven Touch Panels
Das beschriebene und in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel ist nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. The embodiment described and shown in the figures is chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ -Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- 2011-11-24 DE DE102011086996A patent/DE102011086996A1/en active Pending
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R084 | Declaration of willingness to licence |