DE102013021879A1

DE102013021879A1 - Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung

Info

Publication number: DE102013021879A1
Application number: DE102013021879.9A
Authority: DE
Inventors: Uwe Heimann; Michael Prinz
Original assignee: Diehl AKO Stiftung and Co KG
Current assignee: Diehl AKO Stiftung and Co KG
Priority date: 2013-12-21
Filing date: 2013-12-21
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2033-12-22
Also published as: WO2015090510A1; EP3084961A1; CN105830346B; DE102013021879B4; US20160301411A1; CN105830346A; US9966950B2

Abstract

Eine berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung weist eine Abdeckplatte (14) mit wenigstens einem zumindest teilweise lichtdurchlässigen Bedienabschnitt (14b), wobei der Bedienabschnitt (14b) einem Benutzer der Eingabevorrichtung zugewandt ist und ein Bedienfeld für den Benutzer bildet; eine zumindest teilweise lichtdurchlässige Sensorfolie (16) mit wenigstens einem kapazitiven Sensorfeld (18); und eine Trägerplatte (26), auf welcher wenigstens ein Leuchtmittel (28) angeordnet ist, auf. Die Eingabevorrichtung weist ferner eine zumindest teilweise lichtdurchlässige Dekorfolie (22) mit wenigstens einem Dekorelement (23) auf, welche als separates Bauteil zur Sensorfolie (16) ausgestaltet ist, sodass die Dekorfolie unabhängig von der Sensorfolie hergestellt und auf diese Weise einfach an gewünschte Varianten der Eingabevorrichtung angepasst werden kann. Die Trägerplatte (26), die Dekorfolie (22), die Sensorfolie (16) und die Abdeckplatte (14) sind derart hintereinander angeordnet, dass das von dem Leuchtmittel (28) ausgesendete Licht die Dekorfolie (22), die Sensorfolie (16) und den Bedienabschnitt (14b) der Abdeckplatte (14) durchläuft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung, insbesondere mit einem kapazitiven Funktionsprinzip und insbesondere für ein elektronisches Haushaltsgerät.
In vielen elektrischen bzw. elektronischen Geräten, insbesondere auch in Haushaltsgeräten wie Herden, Kochfeldern, Mikrowellenöfen, Spülmaschinen, Waschmaschinen, Wäschetrocknern und dergleichen, werden häufig berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Tastschalter bzw. Berührungsschalter bzw. Annäherungsschalter eingesetzt, die durch ein einfaches Berühren oder Annähern durch einen Benutzer zum Beispiel einen bestimmten Schaltvorgang auslösen und/oder eine Geräteeinstellung ändern.
Im Fall eines kapazitiven Schalters bildet ein kapazitives Sensorelement aus einem elektrisch leitfähigen Material zusammen mit zum Beispiel einem Finger des Benutzers über ein Dielektrikum (häufig in Form einer Abdeckplatte aus einem elektrisch isolierenden Material) eine Kapazität, die entsprechend dem Betätigen des Schalters, d. h. dem Berühren oder Nicht-Berühren bzw. Annähern oder Nicht-Annähern eines dem kapazitiven Sensorelement zugeordneten Bedienfeldes variabel ist. Die Veränderung des Kapazitätswertes des kapazitiven Sensorelements wirkt sich entsprechend auf ein Ausgangssignal der Sensorschaltung aus, welches von einer Auswerteelektronik verarbeitet und ausgewertet werden kann, um ggf. eine Betätigung des kapazitiven Schalters zu interpretieren.
Solche kapazitiven, berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Eingabevorrichtungen weisen zum Beispiel eine lichtdurchlässige Folie mit einem oder mehreren kapazitiven Sensorfeldern auf, wobei die Sensorfelder durch ein elektrisch leitfähiges Bedrucken oder Beschichten der Folie gebildet werden. Wie beispielhaft in der EP 1 629 330 B1 offenbart, kann diese Folie zudem mit Symbolen bedruckt oder beschichtet sein, um mittels Durchleuchtung ein entsprechendes Symbol für den Benutzer darzustellen, um beispielsweise das Bedienfeld und seine Funktionalität zu kennzeichnen. Dekorelemente und Sensorfolie sind so in einem Bauteil vereint, was den Zusammenbau der Eingabevorrichtung vereinfachen soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung zu schaffen, die einfach an verschiedene Varianten, insbesondere Designvarianten angepasst werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung weist eine Abdeckplatte mit wenigstens einem zumindest teilweise lichtdurchlässigen Bedienabschnitt, wobei der Bedienabschnitt einem Benutzer der Eingabevorrichtung zugewandt ist und ein Bedienfeld für den Benutzer bildet; eine zumindest teilweise lichtdurchlässige Sensorfolie mit wenigstens einem kapazitiven Sensorfeld; eine zumindest teilweise lichtdurchlässige Dekorfolie mit wenigstens einem Dekorelement, welche als separates Bauteil zu der Sensorfolie ausgestaltet ist; und eine Trägerplatte, auf welcher wenigstens ein Leuchtmittel angeordnet ist, auf, wobei die Trägerplatte, die Dekorfolie, die Sensorfolie und die Abdeckplatte hintereinander angeordnet sind, sodass das von dem Leuchtmittel ausgesendete Licht die Dekorfolie, die Sensorfolie und den Bedienabschnitt der Abdeckplatte durchläuft.
Durch die getrennte Herstellung von Sensorfolie und Dekorfolie als separate Bauteile, können die Dekorfolie und damit die gesamte Eingabevorrichtung auf einfache Weise als unterschiedliche Designwünsche der Eingabevorrichtung angepasst werden. Dabei könne die beiden Folien vorzugsweise einzeln beschafft und getrennt voneinander weiter verarbeitet werden. Die Sensorfolie hat im Vergleich zur Dekorfolie bezogen auf ein Produkt bzw. eine Produktreihe in der Regel nur eine geringe Varianz. Daher kann die Sensorfolie vorzugsweise in einer größeren Stückzahl und somit kostengünstiger beschafft und hergestellt werden. Durch die getrennte Fertigung von Sensorfolie und Dekorfolie haben beide Folien zudem jeweils eine geringere Komplexität und sind einfacher zu fertigen. Die Sensorfolie und die Dekorfolie können vorzugsweise auch separat voneinander auf einem gemeinsamen Träger oder auf verschiedenen Trägern in der Eingabevorrichtung montiert werden.
Die Trägerplatte ist in diesem Zusammenhang vorzugsweise eine Leiterplatte oder eine Kunststoffplatte. Die Trägerplatte ist bevorzugt als ein stabiler Plattenkörper ausgebildet, kann aber auch nur in Folienstärke vorliegen.
Die dem Benutzer zugewandte oder abgewandte Seite eines Bauteils soll in diesem Zusammenhang jene Seite bezeichnen, die im eingebauten Zustand der Eingabevorrichtung (zum Beispiel in einem elektronischen Haushaltsgerät) dem Benutzer zugewandt ist (d. h. nach außen zeigt) bzw. abgewandt ist (d. h. nach innen zeigt).
Je nach Anzahl der Sensorfolien und der Sensorfelder kann die Eingabevorrichtung in diesem Zusammenhang einen oder mehrere kapazitive, berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Schalter aufweisen.
Bei der Eingabevorrichtung der Erfindung sind die Trägerplatte, die Dekorfolie, die Sensorfolie und die Abdeckplatte hintereinander angeordnet, sodass das von dem Leuchtmittel ausgesendete Licht die Dekorfolie, die Sensorfolie und den Bedienabschnitt der Abdeckplatte durchläuft. Dabei müssen die Dekorelemente der Dekorfolie nicht notwendigerweise hinter den Sensorfeldern der Sensorfolie angeordnet sein, sondern können wahlweise auch versetzt zu diesen positioniert sein. Ebenso müssen die Leuchtmittel auf der Trägerplatte nicht notwendigerweise hinter den Sensorfeldern der Sensorfolie angeordnet sein, sondern können wahlweise auch versetzt zu diesen positioniert sein. Je nach Anwendungsfall können so die Sensorfelder hinterleuchtet und/oder mit Dekorelementen gekennzeichnet sein und/oder Bereiche neben den Sensorfeldern hinterleuchtet und/oder mit Dekorelementen gekennzeichnet sein. Der Begriff Dekorelement soll in diesem Zusammenhang sowohl positive Dekorelemente, bei denen das Dekorelement durchleuchtet werden kann und die Umgebung dunkel bleibt, als auch negative Dekorelemente, bei denen das Dekorelement dunkel bleibt und die Umgebung durchleuchtet werden kann, als auch Kombinationen aus beiden Arten umfassen. Außerdem kann das Dekorelement so ausgestaltet sein, dass es bei Nichtbetrieb des Leuchtmittels für den Betrachter erkennbar bleibt oder unkenntlich wird. Das Dekorelement bezeichnet in diesem Zusammenhang insbesondere Symbole, Zahlen, Buchstaben, Segmente, Piktogramm, Balken und ein- oder mehrfache Kombinationen dieser Elemente. Zusätzlich oder alternativ kann das Dekorelement ein transparentes farbiges Element sein.
Das wenigstens eine Leuchtmittel ist vorzugsweise eine Leuchtdiode oder eine Leuchtdiodengruppe. Das Leuchtmittel kann vorzugsweise in seiner Betriebsart (ein/aus, Dauerlicht, Blinklicht, etc.), seiner Leuchtstärke und/oder seiner Lichtfarbe variabel angesteuert werden. Im Fall von mehreren Leuchtmitteln können diese vorzugsweise unabhängig voneinander angesteuert werden.
Die Sensorfolie und/oder die Dekorfolie basieren vorzugsweise auf einer transparenten Kunststofffolie. Die Kunststofffolie ist vorzugsweise aus PET, PC oder dergleichen gefertigt. Die Sensorfolie und/oder die Dekorfolie können ein- oder mehrlagig aufgebaut sein. Die Sensorfelder sind vorzugsweise auf die Sensorfolie aufgedruckt oder beschichtet (z. B. mit einer elektrisch leitfähigen Farbe, Paste oder Tinte). Der Aufdruck oder die Beschichtung ist bevorzugt ein- oder mehrlagig ausgeführt. Die Sensorfolie und/oder die Dekorfolie haben vorzugsweise eine Schichtdicke von höchstens 0,5 mm, bevorzugter von höchstens 0,3 mm oder weniger. Die Sensorfolie ist vorzugsweise als ein biegeschlaffes Bauteil ausgeführt.
Die Abdeckplatte oder zumindest ihr Bedienabschnitt sind vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt, sodass sie als Dielektrikum zwischen den Sensorfeldern und dem Benutzer wirkt. Alternativ ist auf der dem Benutzer zugewandten Seite der Abdeckplatte zusätzlich ein elektrisch isolierendes Element vorgesehen. Die Abdeckplatte ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial (z. B. PC, PMMA), Glas, einer Glaskeramik oder dergleichen gefertigt. Die Abdeckplatte und ihr Bedienabschnitt sind vorzugsweise im Wesentlichen plan ausgebildet, können aber auch gekrümmt oder gebogen ausgestaltet sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensorfolie wenigstens ein elektrisches Kontaktfeld auf, welches mit dem kapazitiven Sensorfeld elektrisch leitend verbunden ist, und ist auf der Trägerplatte wenigstens ein elektrisches Kontaktelement angeordnet, welches mit dem elektrischen Kontaktfeld der Sensorfolie elektrisch leitend in Kontakt steht. Die elektrischen Kontaktfelder sind vorzugsweise auf die Sensorfolie gedruckt oder beschichtet und über aufgedruckte oder beschichtete Leiterbahnen mit den Sensorfeldern verbunden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist auf der Trägerplatte auch eine Auswerteelektronik angeordnet, die mit dem wenigstens einen elektrischen Kontaktelement elektrisch leitend verbunden ist. In Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung dient die Auswerteelektronik insbesondere dem Verarbeiten und Auswerten der an dem wenigstens einen kapazitiven Sensorfeld der Sensorfolie detektierten Ausgangssignale, um ein Betätigen des Schalters (durch Berühren oder Annähern des Bedienfeldes des Bedienabschnitts der Abdeckplatte) festzustellen. Von dieser Auswerteelektronik zu unterscheiden ist die Steuerung zum Beispiel des Haushaltsgerätes, in das die Eingabevorrichtung der Erfindung eingebaut werden kann, mit welcher die Auswerteelektronik verbunden ist und welche zusammen mit der Auswerteelektronik auf der Trägerplatte oder an einer anderen Stelle im Haushaltsgerät angeordnet sein kann. In einigen Anwendungen kann die Auswerteelektronik auch bevorzugt in diese Steuerung integriert sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist auf der der Abdeckplatte zugewandten Seite der Trägerplatte wenigstens ein Abstandselement vorgesehen, um die Dekorfolie, die Sensorfolie und/oder die Abdeckplatte von dem wenigstens einen Leuchtmittel auf der Trägerplatte zu beabstanden. Das Abstandselement ist vorzugsweise fest mit der Trägerplatte verbunden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Sensorfolie fest (dauerhaft oder lösbar) mit diesem Abstandselement verbunden, vorzugsweise verklebt. Das Abstandselement bildet in diesem Fall einen Träger für die Sensorfolie. Die Sensorfolie kann beim Zusammenbau der Eingabevorrichtung vorzugsweise auf dem Abstandselement vormontiert werden. Bei dieser Ausgestaltung ist die Dekorfolie vorzugsweise auf der dem Benutzer zugewandten Seite der Sensorfolie und ihres Trägers angeordnet.
Bei dieser Ausgestaltung weist das Abstandselement vorzugsweise einen Kontaktierungsabschnitt auf, welcher ausgestaltet ist, um das wenigstens eine elektrische Kontaktfeld der Sensorfolie in elektrisch leitendem Kontakt mit dem wenigstens einen elektrischen Kontaktelement auf der Trägerplatte zu halten. Der Kontaktierungsabschnitt ist bevorzugt fest oder starr mit dem Abstandselement verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet. Der Kontaktierungsabschnitt kann vorzugsweise elastisch ausgebildet und in Richtung zur Trägerplatte vorgespannt sein. Alternativ kann das wenigstens eine elektrische Kontaktelement auf der Trägerplatte elastisch ausgestaltet und/oder angebracht und in Richtung zur Abdeckplatte vorgespannt sein.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Sensorfolie fest mit der dem Benutzer abgewandten Seite der Abdeckplatte verbunden (dauerhaft oder lösbar), vorzugsweise verklebt. Die Abdeckplatte bildet in diesem Fall einen Träger für die Sensorfolie. Die Sensorfolie kann beim Zusammenbau der Eingabevorrichtung vorzugsweise an der Abdeckplatte vormontiert werden. Bei dieser Ausgestaltung ist die Dekorfolie vorzugsweise auf der dem Benutzer abgewandten Seite der Sensorfolie und ihres Trägers angeordnet. Wahlweise kann die Dekorfolie aber auch auf der dem Benutzer zugewandten Seite der Abdeckplatte angeordnet sein.
Bei dieser Ausgestaltung weist die Abdeckplatte einen Kontaktierungsabschnitt auf, welcher ausgestaltet ist, um das wenigstens eine elektrische Kontaktfeld der Sensorfolie in elektrisch leitendem Kontakt mit dem wenigstens einen elektrischen Kontaktelement auf der Trägerplatte zu halten. Der Kontaktierungsabschnitt ist bevorzugt fest oder starr mit der Abdeckplatte verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet. Der Kontaktierungsabschnitt kann vorzugsweise elastisch ausgebildet und in Richtung zur Trägerplatte vorgespannt sein. Alternativ kann das wenigstens eine elektrische Kontaktelement auf der Trägerplatte elastisch ausgestaltet und/oder angebracht und in Richtung zur Abdeckplatte vorgespannt sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Dekorfolie fest (dauerhaft oder lösbar) mit der Sensorfolie verbunden. Vorzugsweise ist die Dekorfolie mit der Sensorfolie verklebt oder auf diese laminiert.
Alternativ oder zusätzlich kann die Dekorfolie vorzugsweise fest (dauerhaft oder lösbar) mit der Abdeckplatte oder dem Abstandselement verbunden sein.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Abstandselement als ein Lichtleitelement zum Leiten des von dem wenigstens einen Leuchtmittel ausgesendeten Lichts in Richtung zur Abdeckplatte ausgestaltet. Das Lichtleitelement kann vorzugsweise wenigstens einen hohlen Kanal mit reflektierenden Seitenwänden oder wenigstens einen Lichtleitkörper aufweisen.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Sensorfolie (zumindest im eingebauten Zustand) derart gebogen, dass das wenigstens eine kapazitive Sensorfeld und das wenigstens eine elektrische Kontaktfeld in zwei unterschiedlichen Ebenen im Wesentlichen parallel zur Trägerplatte positioniert sind. Auf diese Weise kann der durch das Abstandselement bewirkte Abstand zwischen der Sensorfolie und der Trägerplatte ohne die Verwendung zusätzlicher Bauteile überbrückt werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein elektronisches Haushaltsgerät mit wenigstens einer oben beschriebenen berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Eingabevorrichtung der Erfindung. Bei dem Haushalts(groß)gerät handelt es sich vorzugsweise um ein Wäschebehandlungsgerät (z. B. Waschmaschine, Wäschetrockner, etc.), eine Geschirrspülmaschine, ein Kochfeld, einen Herd, ein Kühl- und/oder Gefriergerät oder dergleichen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Bedienabschnitt der Abdeckplatte der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung hinter einer zumindest teilweise lichtdurchlässigen Bedienblende oder in einer Aussparung einer Bedienblende angeordnet.
Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, zum Teil schematisch:
1 eine Querschnittsansicht einer Eingabevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Eingabevorrichtung von 1;
3 eine Perspektivansicht einer vormontierten Baueinheit für die Eingabevorrichtung von 1;
4 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 eine perspektivische Teilschnittansicht der Eingabevorrichtung von 4;
6 eine Perspektivansicht einer vormontierten Baueinheit für die Eingabevorrichtung von 4; und
7 eine Perspektivansicht einer weiteren Zwischenstufe beim Zusammenbau der Eingabevorrichtung von 4.
Bezug nehmend auf 1 bis 3 wird nun ein erstes Ausführungsbeispiel einer berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Eingabevorrichtung näher beschrieben, wie sie beispielsweise in einem Haushalts(groß)gerät wie zum Beispiel einer Waschmaschine oder einer Geschirrspülmaschine eingesetzt werden kann.
Die Eingabevorrichtung wird hinter einer Bedienblende 10 zum Beispiel aus Kunststoff in das Haushaltsgerät eingebaut. In der Bedienblende 10 ist eine hier rechteckige Aussparung 12 vorgesehen. Anstelle der Aussparung 12 kann die Bedienblende 10 auch einen transparenten Bereich aufweisen. Die dem Benutzer zugewandte (Außen-)Seite ist in 1 bis 3 jeweils oben.
Auf der dem Benutzer abgewandten Seite der Bedienblende 10 ist eine Abdeckplatte 14 zum Beispiel aus einem transparenten, elektrisch isolierenden Kunststoff-, Glas- oder Glaskeramikmaterial angeordnet. Diese Abdeckplatte 14 weist einen im Wesentlichen planen Plattenabschnitt 14a auf. Auf der dem Benutzer zugewandten Seite dieses Plattenabschnitts 14a weist die Abdeckplatte 14 einen im Wesentlichen planen Bedienabschnitt 14b auf. Dieser Bedienabschnitt 14b ist entsprechend der Aussparung 12 in der Bedienblende 10 geformt und dimensioniert, sodass er in die Aussparung 12 hinein ragt und im Wesentlichen bündig mit der Außenseite der Bedienblende 10 abschließt (vgl. 1). Die Abdeckplatte 14 ist mit der Bedienblende 10 beispielsweise verklebt und ein etwaiger Spalt zwischen dem Bedienabschnitt 14b und dem Rand der Aussparung 12 ist vorzugsweise vergossen oder verklebt.
Wie in 1 und 2 dargestellt, weist die Abdeckplatte 14 zudem einen Kontaktierungsabschnitt 14c auf, der mit dem Plattenabschnitt 14a über einen mehrfach gebogenen Verbindungsabschnitt 14d verbunden ist. Wie in 1 erkennbar, verlaufen der Platenabschnitt 14a und der Kontaktierungsabschnitt 14c der Abdeckplatte 14 in unterschiedlichen Ebenen A bzw. B im Wesentlichen parallel zur Bedienblende 10. Die Abdeckplatte 14 mit ihren verschiedenen Abschnitten 14a–d ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Ferner ist der Kontaktierungsabschnitt 14 vorzugsweise starr mit dem Plattenabschnitt 14a verbunden, sodass die Kontaktierungsebene B in einem vorbestimmten und festen Abstand zur Sensorebene A positioniert ist.
In diesem Ausführungsbeispiel dient die beschriebene Abdeckplatte 14 als Träger für eine Sensorfolie 16. Die Sensorfolie 16 ist als biegeschlaffes Bauteil ausgestaltet und wird mit der dem Benutzer abgewandten Seite der Abdeckplatte 14 fest verbunden, zum Beispiel mittels eines transparenten Klebstoffes verklebt.
Die Sensorfolie 16 besteht im Wesentlichen aus einer transparenten Kunststofffolie (z. B. PET oder PC). Sie ist zudem mit elektrisch leitfähigen Strukturen bedruckt, welche insbesondere kapazitive Sensorfelder 18, elektrische Kontaktfelder 20 und elektrische Verbindungen dazwischen bilden. Während die kapazitiven Sensorfelder 18 im Bereich des Bedienabschnitts 14b der Abdeckplatte 14 in der Sensorebene A positioniert sind, sind die elektrischen Kontaktfelder 20 im Bereich des Kontaktierungsabschnitts 14c der Abdeckplatte 14 in der Kontaktebene B vorgesehen. In der Regel ist jeweils ein Sensorfeld 18 mit einem Kontaktfeld 20 elektrisch leitend verbunden. Je nach Anwendung können ein oder mehrere Sensorfelder 18 vorgesehen sein, um dem Benutzer ein oder mehrere Bedienelemente bereitzustellen.
Jedes kapazitive Sensorfeld 18 bildet zusammen mit zum Beispiel einem Finger des Benutzers über die Abdeckplatte 14 als Dielektrikum eine Kapazität, die entsprechend dem Betätigen der Eingabevorrichtung, d. h. dem Berühren oder Nicht-Berühren bzw. dem Annähern oder Nicht-Annähern des Bedienabschnitts 14b der Abdeckplatte 14 variabel ist. Die Veränderung des Kapazitätswertes des kapazitiven Sensorfeldes 18 kann an dem mit diesem Sensorfeld 18 verbundenen Kontaktfeld 20 der Sensorfolie 16 abgegriffen und durch eine geeignete Auswerteelektronik verarbeitet und ausgewertet werden.
Die Eingabevorrichtung enthält zudem eine Dekorfolie 22, ein Abstandselement 24 und eine Trägerplatte 26, welche als vormontierte Baueinheit vorliegen können, wie in 3 veranschaulicht.
Die Dekorfolie 22 besteht ähnlich wie die Sensorfolie 16 im Wesentlichen aus einer transparenten Kunststofffolie (z. B. PET oder PC). Sie ist zudem mit einem oder mehreren Dekorelementen 23 in Form von Symbole, Zahlen, Buchstaben, Segmente, Piktogramm, Balken, etc. und ein- oder mehrfache Kombinationen dieser Elemente versehen, die als positive oder negative Elemente und/oder wahlweise farbig ausgestaltet sein können, versehen. Die Dekorelemente 23 sind beispielsweise auf die Dekorfolie 22 aufgedruckt.
Auf der Trägerplatte 26 sind mehrere Leuchtmittel 28 in Form von Leuchtdioden oder Leuchtdiodengruppen sowie mehrere elektrische Kontaktelemente 30 in Form von Kontaktfedern angeordnet. Auf der dem Benutzer zugewandten Seite der Trägerplatte (Leiterplatte oder einfache Kunststoffplatte) 26 ist das Abstandselement 24 in Form eines so genannten Lichtkastens positioniert. Dieser Lichtkasten 24 sorgt einerseits für eine Beabstandung der Dekorfolie 22, der Sensorfolie 16 und der Abdeckplatte 14 von den Leuchtmitteln 28 auf der Trägerplatte 26 und andererseits für eine separate Hinter- bzw. Durchleuchtung einzelner Bereiche der Dekorfolie 22, der Sensorfolie 16 und des Bedienabschnitts 14b der Abdeckplatte 14. Die Wände des Lichtkastens 24 sind zu diesem Zweck bevorzugt reflektierend ausgebildet.
Wie in 3 dargestellt, wird die Dekorfolie 22 auf das Abstandselement 24 aufgeklebt, welches seinerseits fest mit der Trägerplatte 26 verbunden sein kann (z. B. durch Verkleben, Verclipsen oder dergleichen).
Wie in 2 erkennbar, sind die Dekorelemente 23 der Dekorfolie 22 nicht notwendigerweise unmittelbar hinter den Sensorfeldern 18 der Sensorfolie 22 positioniert, sondern können wahlweise auch zu diesen versetzt sein. Durch die Herstellung der Dekorfolie 22 separat zur Herstellung der Sensorfolie 16 kann die Dekorfolie 22 einfach und flexibel an unterschiedliche Varianten der Eingabevorrichtung angepasst werden, ohne dabei auch die Sensorfolie 16 verändern zu müssen.
Im zusammengebauten Zustand der Eingabevorrichtung (vgl. 1) stehen die elektrischen Kontaktfelder 20 der Sensorfolie 16 elektrisch leitend in Kontakt mit den elektrischen Kontaktelementen 30 auf der Trägerplatte 26. Zu diesem Zweck werden die Kontaktfelder 20 der Sensorfolie 16 mit Hilfe des Kontaktierungsabschnitts 14c der Abdeckplatte 14 in Richtung zur Trägerplatte 26 gedrückt und sind die Kontaktelemente 30 auf der Trägerplatte 26 als elastische Kontaktfedern ausgestaltet, die in Richtung zur Abdeckplatte 14 vorgespannt sind.
Die Kontaktelemente 30 auf der Trägerplatte 26 sind elektrisch leitend mit einer Auswerteelektronik (nicht dargestellt) verbunden, welche bevorzugt ebenfalls auf der Trägerplatte 26 angeordnet ist (zum Beispiel auf ihrer dem Benutzer abgewandten Unterseite). Die Auswerteelektronik ist wiederum mit einer Gerätesteuerung verbunden oder in eine solche integriert.
Die gegenseitige Positionierung der Trägerplatte 26 (mit Lichtkasten 24 und Dekorfolie 222) einerseits und der Abdeckplatte 14 (mit Sensorfolie 16) andererseits kann beispielsweise durch eine direkte Verbindung dieser Komponenten miteinander oder durch eine Verbindung dieser Komponenten jeweils mit der Bedienblende 10 oder einem anderen Bauteil des Haushaltsgerätes erzielt werden.
Bezug nehmend auf 4 bis 7 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel einer berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Eingabevorrichtung näher beschrieben, wie sie beispielsweise in einem Haushalts(groß)gerät wie zum Beispiel einer Waschmaschine oder einer Geschirrspülmaschine eingesetzt werden kann. Dabei sind gleiche bzw. entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern wie im ersten Ausführungsbeispiel gekennzeichnet.
In diesem Ausführungsbeispiel dient das als Lichtkasten konzipierte Abstandselement 24 als Träger für die Sensorfolie 16. D. h. die Sensorfolie 16 ist auf die dem Benutzer zugewandte Oberseite des Lichtkastens 24 geklebt. Um die elektrischen Kontaktfelder 20 in elektrisch leitendem Kontakt mit den Kontaktfedern 30 auf der Trägerplatte 26 zu halten, ist in diesem Ausführungsbeispiel der Lichtkasten 24 mit einem Kontaktierungsabschnitt 25 versehen bzw. starr mit einem solchen verbunden. Wie in 5 und 7 dargestellt, ist die Sensorfolie 16 beispielsweise durch eine Öffnung im Kontaktierungsabschnitt 25 des Lichtkastens 24 zu seiner der Trägerplatte 26 zugewandten Unterseite hindurch „gefädelt”. Bei dieser Ausgestaltung der Eingabevorrichtung kann der Kontaktierungsabschnitt 14c an der Abdeckplatte 14 dementsprechend entfallen.
Die Dekorfolie 22 mit den Dekorelementen 23 kann zum Beispiel auf die Sensorfolie 16 laminiert sein, wie in 6 dargestellt, und dann gemeinsam mit dieser auf den Lichtkasten 24 geklebt werden. Alternativ kann die Dekorfolie 22 auch mit der dem Benutzer abgewandten Unterseite der Abdeckplatte 14 verklebt sein.
Im Übrigen entsprechen die Komponenten der Eingabevorrichtung der 4 bis 7 jenen des ersten Ausführungsbeispiels.
Obwohl nicht dargestellt, ist es in beiden Ausführungsbeispielen auch möglich, die Dekorfolie 22 auf der dem Benutzer zugewandten Außenseite des Bedienabschnitts 14b der Abdeckplatte 14 aufzukleben.
Bezugszeichenliste

10: Bedienblende
12: Aussparung
14: Abdeckplatte
14a: Plattenabschnitt
14b: Bedienabschnitt
14c: Kontaktierungsabschnitt
14d: Verbindungsabschnitt
16: Sensorfolie
18: kapazitives Sensorfeld
20: elektrisches Kontaktfeld
22: Dekorfolie
23: Dekorelement
24: Abstandselement
25: Kontaktierungsabschnitt
26: Trägerplatte
28: Leuchtmittel
30: elektrisches Kontaktelement
A: Sensorebene
B: Kontaktierungsebene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1629330 B1 [0004]

Claims

Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung, insbesondere für ein elektronisches Haushaltsgerät, aufweisend: eine Abdeckplatte (14) mit wenigstens einem zumindest teilweise lichtdurchlässigen Bedienabschnitt (14b), wobei der Bedienabschnitt (14b) einem Benutzer der Eingabevorrichtung zugewandt ist und ein Bedienfeld für den Benutzer bildet; eine zumindest teilweise lichtdurchlässige Sensorfolie (16) mit wenigstens einem kapazitiven Sensorfeld (18); eine zumindest teilweise lichtdurchlässige Dekorfolie (22) mit wenigstens einem Dekorelement (23), welche als separates Bauteil zu der Sensorfolie (16) ausgestaltet ist; und eine Trägerplatte (26), auf welcher wenigstens ein Leuchtmittel (28) angeordnet ist, wobei die Trägerplatte (26), die Dekorfolie (22), die Sensorfolie (16) und die Abdeckplatte (14) hintereinander angeordnet sind, sodass das von dem Leuchtmittel (28) ausgesendete Licht die Dekorfolie (22), die Sensorfolie (16) und den Bedienabschnitt (14b) der Abdeckplatte (14) durchläuft.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorfolie (16) wenigstens ein elektrisches Kontaktfeld (20) aufweist, welches mit dem kapazitiven Sensorfeld (18) elektrisch leitend verbunden ist; und auf der Trägerplatte (26) wenigstens ein elektrisches Kontaktelement (30) angeordnet ist, welches mit dem elektrischen Kontaktfeld (20) der Sensorfolie (16) elektrisch leitend in Kontakt steht.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Abdeckplatte (14) zugewandten Seite der Trägerplatte (26) wenigstens ein Abstandselement (24) vorgesehen ist, um die Dekorfolie (22), die Sensorfolie (16) und/oder die Abdeckplatte (14) von dem wenigstens einen Leuchtmittel (28) auf der Trägerplatte (26) zu beabstanden.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorfolie (16) fest mit dem Abstandselement (24) verbunden ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (24) einen Kontaktierungsabschnitt (25) aufweist, welcher ausgestaltet ist, um das wenigstens eine elektrische Kontaktfeld (20) der Sensorfolie (16) in elektrisch leitendem Kontakt mit dem wenigstens einen elektrischen Kontaktelement (30) auf der Trägerplatte (26) zu halten.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorfolie (16) fest mit der dem Benutzer abgewandten Seite der Abdeckplatte (14) verbunden ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (14) einen Kontaktierungsabschnitt (14c) aufweist, welcher ausgestaltet ist, um das wenigstens eine elektrische Kontaktfeld (20) der Sensorfolie (16) in elektrisch leitendem Kontakt mit dem wenigstens einen elektrischen Kontaktelement (30) auf der Trägerplatte (26) zu halten.
Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorfolie (22) fest mit der Sensorfolie (16) verbunden ist.
Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorfolie (22) fest mit der Abdeckplatte (14) oder dem Abstandselement (24) verbunden ist.
Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Abstandselement (24) als ein Lichtleitelement zum Leiten des von dem wenigstens einen Leuchtmittel (28) ausgesendeten Lichts in Richtung zur Abdeckplatte (14) ausgestaltet ist.
Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorfolie (16) derart gebogen ist, dass das wenigstens eine kapazitive Sensorfeld (18) und das wenigstens eine elektrische Kontaktfeld (20) in zwei unterschiedlichen Ebenen im Wesentlichen parallel zur Trägerplatte (26) positioniert sind.
Elektronisches Haushaltsgerät mit wenigstens einer berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Elektronisches Haushaltsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedienabschnitt (14b) der Abdeckplatte (14) der Eingabevorrichtung hinter einer zumindest teilweise lichtdurchlässigen Bedienblende (10) oder in einer Aussparung (12) einer Bedienblende (10) angeordnet ist.