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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung, insbesondere eine Bedienvorrichtung für elektronische Haushaltsgeräte.
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Für Bedienvorrichtungen sind verschiedene Arten von Bedienelementen mit unterschiedlichen Funktionsweisen bekannt. Bei den als Drucktasten ausgebildeten Bedienelementen kann man zum Beispiel zwischen berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Drucktasten (sog. „Touch Control”) und durch Krafteinwirkung betätigbaren Drucktasten differenzieren, die jeweils mit verschiedenen Aufbauten und Funktionsweisen realisierbar sind.
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In diesem Zusammenhang sind bei den durch Krafteinwirkung betätigbaren Drucktasten neben solchen mit einem mechanischen Betätigungselement insbesondere auch kapazitive Drucktasten (vgl. z. B.
EP 1 704 642 B1 ), induktive Drucktasten (vgl. z. B.
EP 2 529 484 B1 ) und piezoelektrische Drucktasten (vgl. z. B.
EP 2 063 533 B1 ) bekannt. Diese speziellen Drucktasten erfordern im Allgemeinen eine hohe Fertigungs- und Montagegenauigkeit mit kleinen Toleranzbereichen. Darüber hinaus werden in letzter Zeit auch Drucktasten mit optischen Sensorsystemen entwickelt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Bedienvorrichtung mit einer durch Krafteinwirkung betätigbaren Drucktaste zu schaffen, die einfach und platzsparend aufgebaut ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem ersten Aspekt weist die Bedienvorrichtung der Erfindung eine Abdeckplatte mit einer einem Benutzer zugewandten Benutzerseite und einer dem Benutzer abgewandten Innenseite, wobei die Abdeckplatte einen Bedienabschnitt definiert und in diesem Bedienabschnitt zumindest teilweise elastisch verformbar und/oder bewegbar ausgestaltet ist, und eine Trägerplatte mit einer der Abdeckplatte zugewandten Vorderseite und einer der Abdeckplatte abgewandten Rückseite auf, wobei die Trägerplatte auf der Seite der Innenseite der Abdeckplatte zur Abdeckplatte beabstandet angeordnet ist. Bei der Bedienvorrichtung gemäß diesem ersten Aspekt der Erfindung ist ein optischer Sensor zum Erfassen einer Druckbetätigung im Bereich des Bedienabschnitts der Abdeckplatte auf der Trägerplatte montiert und ist die Vorderseite der Trägerplatte mit der Innenseite der Abdeckplatte über Klebstoffstege verbunden, wobei die Klebstoffstege einen Bereich des Bedienabschnitts im Wesentlichen vollständig umschließen.
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Die den Bereich des Bedienabschnitts und damit auch des optischen Sensors umschließenden Klebstoffstege dienen einerseits als Verbindung zwischen Trägerplatte und Abdeckplatte und können zugleich als Sensorrahmen für den optischen Sensor und/oder als Trennelement zwischen benachbarten Bedienvorrichtungen dienen. Daher kann bevorzugt auf einen zusätzlichen Sensorrahmen und auf ein zusätzliches Trennelement verzichtet werden. Im Ergebnis kann die Bedienvorrichtung der Erfindung sehr platzsparend, insbesondere sehr flach aufgebaut werden. Außerdem kann die Bedienvorrichtung der Erfindung aus weniger Komponenten und damit sehr kostengünstig aufgebaut werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt weist die Bedienvorrichtung der Erfindung eine Abdeckplatte mit einer einem Benutzer zugewandten Benutzerseite und einer dem Benutzer abgewandten Innenseite, wobei die Abdeckplatte einen Bedienabschnitt definiert und in diesem Bedienabschnitt zumindest teilweise elastisch verformbar und/oder bewegbar ausgestaltet ist, und eine Trägerplatte mit einer der Abdeckplatte zugewandten Vorderseite und einer der Abdeckplatte abgewandten Rückseite auf, wobei die Trägerplatte auf der Seite der Innenseite der Abdeckplatte zur Abdeckplatte beabstandet angeordnet ist. Bei der Bedienvorrichtung gemäß diesem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein optischer Sensor zum Erfassen einer Druckbetätigung im Bereich des Bedienabschnitts der Abdeckplatte vorgesehen, wobei der optische Sensor auf der Rückseite der Trägerplatte montiert ist und die Trägerplatte wenigstens einen Durchbruch zum Hindurchlassen einer vom optischen Sensor emittierten und zu empfangenden elektromagnetischen Strahlung aufweist.
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Durch die Montage des optischen Sensors auf der der Abdeckplatte abgewandten Rückseite der Trägerplatte kann die Trägerplatte näher zur Abdeckplatte positioniert werden. Außerdem kann bei dieser Konstruktion die Trägerplatte mit ihren Durchbrüchen selbst als Sensorrahmen für den optischen Sensor dienen, sodass bevorzugt auf einen zusätzlichen Sensorrahmen verzichtet werden kann. Insgesamt kann die Bedienvorrichtung der Erfindung sehr platzsparend, insbesondere sehr flach aufgebaut werden. Außerdem kann die Bedienvorrichtung der Erfindung aus weniger Komponenten und damit sehr kostengünstig aufgebaut werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit optischem Sensor genügen minimale Verformungen bzw. Bewegungshübe des Bedienabschnitts der Abdeckplatte, um eine Betätigung durch den Benutzer erfassen zu können, da bereits sehr kleine Veränderungen der Emissions- oder Reflexionsorte am Bedienabschnitt sehr unterschiedliche Richtungen oder Ablenkungen der elektromagnetischen Strahlung bewirken. Die Betätigung des Bedienabschnitts kann daher sehr zuverlässig erkannt werden. Zudem dürfen bei dieser Konstruktion die Toleranzen bei Fertigung und Montage der Bauteile im Vergleich zu herkömmlichen, durch Krafteinwirkung betätigbaren Drucktasten mit kapazitiver, induktiver oder piezoelektrischer Funktionsweise größer sein. Zudem kann durch die Verwendung eines optischen Sensors im Vergleich zu kapazitiven, piezoelektrischen und induktiven Verfahren vorzugsweise ein exaktes Kalibrieren entfallen, da nur eine relative Änderung des Messsignals, nicht aber ein absoluter Wert am Empfänger erfasst werden muss.
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Die Abdeckplatte kann in diesem Zusammenhang grundsätzlich aus einem beliebigen Material (z. B. transparent oder lichtundurchlässig, elektrisch leitfähig oder elektrisch nicht leitend, etc.), mit beliebigen Dimensionierungen und mit einem beliebigen Design gefertigt sein. Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung ist aber insbesondere auch für die Anwendung bei metallischen Abdeckplatten geeignet. Bei der Abdeckplatte handelt es sich vorzugsweise um eine Bedienblende zum Beispiel eines elektronischen Haushaltsgeräts.
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Der Bedienabschnitt ist vorzugsweise einstückig mit der Abdeckplatte ausgebildet, als separate Komponente in die Abdeckplatte eingesetzt oder als separate Komponente fest mit der Abdeckplatte verbunden. Der Bedienabschnitt definiert für den Benutzer ein Bedienelement der Bedienvorrichtung, das er zum Betätigen drücken muss. D. h. der Bedienabschnitt bildet eine durch Krafteinwirkung betätigbare Drucktaste. Der Bedienabschnitt kann vorzugsweise zusätzlich für den Benutzer kenntlich gemacht sein, bevorzugt durch eine spezielle Formgebung seiner Benutzerseite (haptische Kennzeichnung), eine Kennzeichnung mit Farben (z. B. durch Laserdruck erzeugte Anlassfarben bei metallischen Abdeckplatten/Bedienabschnitten) und/oder Symbolen und dergleichen.
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Der Bedienabschnitt ist durch eine Krafteinwirkung von der Benutzerseite der Abdeckplatte her zumindest teilweise elastisch verformbar und/oder bewegbar. Die elastische Verformbarkeit wird vorzugsweise durch eine spezielle Materialwahl und/oder eine spezielle Dimensionierung (insbes. in Dickenrichtung) des Bedienabschnitts erzielt. Die elastische Bewegbarkeit kann vorzugsweise durch eine gefederte Lagerung des Bedienabschnitts in einer Durchbrechung in der Abdeckplatte realisiert werden.
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Bei der elektromagnetischen Strahlung, die vom optischen Sensor benutzt wird, handelt es sich vorzugsweise um optische Strahlung, bevorzugt im sichtbaren oder Infrarot-Wellenlängenbereich.
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Die Klebstoffstege umschließen den Bereich des Bedienabschnitts vorzugsweise vollständig. Die Klebstoffstege können aber auch Lücken, Unterbrechungen, etc. aufweisen, insbesondere in den Abschnitten der Klebstoffstege, die nicht oder nur unwesentlich mit elektromagnetischer Strahlung des optischen Sensors beaufschlagt werden, sodass die Rahmenfunktion der Klebstoffstege nicht oder zumindest nicht nennenswert beeinträchtigt wird.
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Die Bedienvorrichtung der Erfindung kann neben der durch Krafteinwirkung betätigbaren Drucktaste, deren Betätigung durch den optischen Sensor erfasst wird, optional weitere Bedienelemente mit anderen Funktionsweisen enthalten. Dabei können insbesondere berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Tasten zum Einsatz kommen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem ersten Aspekt ist der optische Sensor auf die Vorderseite der Trägerplatte gedruckt. Durch Verwendung der Drucktechnik kann der Aufbau der Bedienvorrichtung noch flacher ausgestaltet werden.
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Vorzugsweise können der erste und der zweite Aspekt der Erfindung auch miteinander kombiniert werden. So ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem zweiten Aspekt die Vorderseite der Trägerplatte mit der Innenseite der Abdeckplatte über Klebstoffstege verbunden, wobei die Klebstoffstege einen Bereich des Bedienabschnitts im Wesentlichen vollständig umschließen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem zweiten Aspekt ist in dem wenigstens einen Durchbruch eine die elektromagnetische Strahlung reflektierende Hülse angeordnet, die vorzugsweise aus einem metallischen Material gefertigt ist. Alternativ kann gemäß der Erfindung eine Innenwand des wenigstens einen Durchbruchs zumindest teilweise die elektromagnetische Strahlung reflektierend ausgestaltet sein.
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Der wenigstens eine Durchbruch durch die Trägerplatte kann bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zur Trägerplatte durch diese hindurch verlaufen oder in einem Anstellwinkel zur Trägerplatte schräg durch diese hindurch verlaufen. Der Anstellwinkel liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 60 bis 85 Grad zur Trägerplatte.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann ferner wenigstens eine optische Linse vorgesehen sein, die in und/oder auf der Vorderseite der Trägerplatte vor dem wenigstens einen Durchbruch angeordnet ist. Die Aufgabe solcher optischer Linsen besteht darin, die elektromagnetische Strahlung des optischen Sensors zu bündeln, zu streuen und/oder um einen vordefinierten Winkel abzulenken. Auf diese Weise können bei Bedarf verschiedene Abstände zwischen dem optischen Sensor und der Abdeckplatte realisiert werden und kann bevorzugt die Effizienz des optischen Sensors verbessert werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der optische Sensor einen Sender zum Emittieren der elektromagnetischen Strahlung und einen Empfänger zum Erfassen der elektromagnetischen Strahlung auf. Der Empfänger ist vorzugsweise derart angeordnet und/oder ausgestaltet, dass er eine ortsaufgelöste Erfassung der von dem Sender emittierten und dann (z. B. an der Innenseite der Abdeckplatte) reflektierten elektromagnetischen Strahlung ermöglicht. Bei dem Sender handelt es sich zum Beispiel um eine Leuchtdiode, eine Glühlampe, eine Laserdiode, Umgebungslicht oder dergleichen; bei dem Empfänger handelt es sich zum Beispiel um eine Photodiode, einen Phototransistor, einen aktiven Pixelsensor (APS), einen CCD-Chip, einen Umgebungslichtsensor oder dergleichen. Es können wahlweise auch mehrere Sender und/oder mehrere Empfänger für einen optischen Sensor zum Einsatz kommen. Alternativ kann der optische Sensor auch Sensorelemente enthalten, die sowohl als Sender als auch als Empfänger funktionieren können.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung können die Klebstoffstege zumindest teilweise als lichtdurchlässige Klebstoffstege ausgebildet sein; kann wenigstens eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich vorgesehen sein; und kann die Abdeckplatte im Bereich des Bedienabschnitts und/oder im Bereich der lichtdurchlässigen Klebstoffstege zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgestaltet sein. Mit dieser Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, den Bedienabschnitt zu hinterleuchten, den Bedienabschnitt optisch zu kennzeichnen, einen Betriebszustand der Bedienvorrichtung oder des z. B. elektronischen Haushaltsgeräts anzuzeigen, und dergleichen. Die wenigstens eine Lichtquelle ist vorzugsweise auf der Vorderseite der Trägerplatte angeordnet. Die Lichtdurchlässigkeit der Abdeckplatte wird – insbesondere bei metallischen Abdeckplatten – vorzugsweise durch wenigstens einen Durchbruch in der Abdeckplatte erreicht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Trägerplatte eine starre Leiterplatte oder eine flexible Leiterplatte.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung definiert die Abdeckplatte mehrere, voneinander getrennte Bedienabschnitte nebeneinander und sind mehrere optische Sensoren nebeneinander auf der Trägerplatte montiert. Vorzugsweise sind die Bereiche der Bedienabschnitte und ihrer zugeordneten optischen Sensoren voneinander durch die die Trägerplatte mit der Abdeckplatte verbindenden Klebstoffstege getrennt.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein elektronisches Haushaltsgerät mit wenigstens einer oben beschriebenen Bedienvorrichtung der Erfindung.
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Bei dem elektronischen Haushaltsgerät handelt es sich vorzugsweise um ein Wäschebehandlungsgerät (Waschmaschine, Wäschetrockner, etc.), eine Spülmaschine, ein Kühl- und/oder Gefriergerät, ein Kochfeld, einen Herd, einen Mikrowellenofen, eine Dunstabzugshaube oder dergleichen.
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Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten, nicht-einschränkenden Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, größtenteils schematisch:
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1 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2A eine Darstellung zum Veranschaulichen der Funktionsweise der Bedienvorrichtung gemäß der Erfindung, wenn keine Druckbetätigung im Bereich des Bedienabschnitts vorliegt;
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2B eine Darstellung zum Veranschaulichen der Funktionsweise der Bedienvorrichtung gemäß der Erfindung, wenn eine Druckbetätigung im Bereich des Bedienabschnitts vorliegt;
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3 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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4 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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5 eine Draufsicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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6 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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7 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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8 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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9 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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10 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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11 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die zwei unterschiedliche Varianten veranschaulicht;
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12 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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13 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bezug nehmend auf 1 und 2 werden zunächst der grundsätzliche Aufbau und die grundsätzliche Funktionsweise einer Bedienvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung näher erläutert.
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Die Bedienvorrichtung weist eine Abdeckplatte 10 in Form einer Bedienblende auf. Die Abdeckplatte 10 ist beispielsweise aus Metall (z. B. Edelstahlblech) oder einem opaken Kunststoffmaterial gefertigt. Die Abdeckplatte 10 hat eine dem Benutzer zugewandte Benutzerseite (oben in 1), welche der Außenseite der Bedienblende entspricht, und eine dem Benutzer abgewandte Innenseite (unten in 1). Die Abdeckplatte 10 weist einen Bedienabschnitt 12 auf, der für den Benutzer ein Bedienelement definiert, das er betätigen kann. Der Bedienabschnitt 12 ist in die Abdeckplatte 10 integriert bzw. einteilig mit dieser ausgebildet oder als separate Komponente in diese eingesetzt und wahlweise mit dieser verbunden. Wie nachfolgend unter Bezug auf 2A und 2B erläutert, ist der Bedienabschnitt 12 durch eine Krafteinwirkung F von der Benutzerseite her, zum Beispiel mit einem Finger des Benutzers, elastisch verformbar oder bewegbar ausgestaltet. D. h. nach Beendigung der Krafteinwirkung F kehrt der Bedienabschnitt 12 jeweils wieder in den in 1 gezeigten Ausgangszustand zurück.
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Die Bedienvorrichtung weist ferner eine Trägerplatte 14 zum Beispiel in Form einer Leiterplatte auf. Diese Trägerplatte 14 ist im Wesentlichen parallel zur Abdeckplatte 10 ausgerichtet und auf der Seite der Innenseite der Abdeckplatte 10 beabstandet zu dieser angeordnet.
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Auf der der Abdeckplatte 10 abgewandten Rückseite 14b der Trägerplatte 14 sind ein optischer Sender 16 (z. B. Leuchtdiode, etc.) zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung E und ein optischer Empfänger 18 (z. B. Photodiode, etc.) zum Erfassen elektromagnetischer Strahlung R1, R2 an einer dem Bedienabschnitt 12 entsprechenden Position montiert (”Reverse Engineering”). Sender 16 und Empfänger 18 bilden einen optischen Sensor der Erfindung. Bei der elektromagnetischen Strahlung handelt es sich bevorzugt um Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich oder um Infrarot-Strahlung.
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Wie in 1 dargestellt, ist in der Trägerplatte 14 an der Position des Senders 16 ein erster Durchbruch 20 ausgebildet und ist an der Position des Empfängers 18 ein zweiter Durchbruch 22 ausgebildet. Die vom Sender 16 emittierte Strahlung E läuft durch den ersten Durchbruch 20, wird an der Abdeckplatte 10 reflektiert und kann als reflektierte Strahlung R1, R2 durch den zweiten Durchbruch 22 zum Empfänger 18 gelangen. Die Trägerplatte 14 mit ihren Durchbrüchen 20, 22 bildet zugleich eine Art Sensorrahmen für den optischen Sensor, der ein direktes Übersprechen vom Sender 16 auf den Empfänger 18 verhindert.
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Die Trägerplatte 14, genauer ihre Vorderseite 14a, ist mit der Abdeckplatte 10 verklebt. Die hierzu verwendeten Klebstoffstege 24 umschließen den Bereich des Bedienabschnitts 12 und des optischen Sensors 16, 18, sodass sie zugleich als Trennung zu etwaigen benachbarten Bedienvorrichtungen dienen können.
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Wie vorstehend erläutert und in 1 veranschaulicht, ist die Bedienvorrichtung aus wenigen Komponenten und sehr platzsparend, insbesondere sehr flach ausgestaltet.
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Der optische Sensor ist mit einer Steuereinrichtung 26 (leitungsgebunden oder drahtlos) verbunden. Diese Steuereinrichtung 26 kann zum Beispiel ebenfalls auf der Trägerplatte 14 angeordnet sein. Die Steuereinrichtung 26 steuert den Sender 16 an und wertet die vom Empfänger 18 erzeugten Messsignale aus.
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Wie in 2A veranschaulicht, trifft die vom Sender 16 emittierte Strahlung E auf die Innenseite der Abdeckplatte 10, die im Bereich des Bedienabschnitts 12 reflektierend ausgebildet oder mit einer Reflexionsfläche versehen ist. So wird die Strahlung E am Bedienabschnitt 12 reflektiert und die reflektierte Strahlung R1 trifft dann auf den Empfänger 18 und wird von diesem erfasst. Der Empfänger 18 ist so ausgestaltet, dass er die elektromagnetische Strahlung ortsaufgelöst erfassen kann. Im Ausgangszustand von 2A, d. h. ohne Betätigung des Bedienabschnitts 12 durch den Benutzer, befindet sich der Bedienabschnitt 12 in seinem unverformten Ausgangszustand und die Abdeckplatte 10 reflektiert die Strahlung R1 zum Empfänger 18. Im Betätigungszustand von 2B, d. h. bei einer Krafteinwirkung F durch den Benutzer auf den Bedienabschnitt 12, ist der Bedienabschnitt 12 verformt und die Abdeckplatte 10 reflektiert die Strahlung R2 zum Empfänger 18. Der Vergleich der 2A und 2B zeigt, dass selbst bei einer geringen Verformung des Bedienabschnitts 12 bereits eine sehr deutliche Veränderung des Erfassungsortes der reflektierten Strahlung R2 erfolgt. Diese relative Veränderung des Erfassungsortes wird von dem ortsauflösenden Empfänger 18 erfasst.
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Durch die Verwendung eines optischen Sensors kann im Vergleich zu kapazitiven, piezoelektrischen und induktiven Verfahren ein exaktes Kalibrieren entfallen, da nur eine relative Änderung des Messsignals, nicht aber ein absoluter Wert am Empfänger erfasst werden muss.
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Außerdem sind durch den oben beschriebenen Aufbau und die Verwendung des optischen Sensors größere Toleranzen zulässig und kann somit eine fehlerunanfälligere Lösung bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform hat die Trägerplatte 14 zum Beispiel eine Schichtdicke von 1,5 mm (±0,1 mm) und haben die Klebstoffstege 24 zum Beispiel eine Schichtdicke von 0,6 mm (+0,1 mm/–0,5 mm), sodass sich insgesamt, d. h. für Trägerplatte plus Klebstoff eine Schichtdicke von 2,1 mm (+0,2 mm/–0,6 mm) ergibt.
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Bezug nehmend auf 3 bis 13 werden nachfolgend mehrere weitere Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei sind gleiche bzw. entsprechende Komponenten jeweils mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet und es werden insbesondere nur die Unterschiede zu den anderen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Die in 3 dargestellte Bedienvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel von 1 insbesondere dadurch, dass im ersten Durchbruch 20 der Trägerplatte 14 eine erste Hülse 28 aus Metall eingesetzt ist und im zweiten Durchbruch 22 der Trägerplatte 14 eine zweite Hülse 30 aus Metall eingesetzt ist. Diese Hülsen 28, 30 können zum Beispiel in Form metallischer Durchkontaktierungen der Trägerplatte 14 ausgestaltet sein. Die Hülsen 28, 30 verstärken die Funktionalität der Trägerplatte 14 als Sensorrahmen und sorgen für eine optische Trennung zwischen Sender 16 und Empfänger 18.
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Die in 4 dargestellte Bedienvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel von 3 insbesondere dadurch, dass die beiden Durchbrüche 20, 22 der Trägerplatte 14 einschließlich der in diese eingesetzten Hülsen 28, 30 nicht senkrecht zur Trägerplatte 14 durch diese hindurch verlaufen, sondern schräg aufeinander zu geneigt sind. Der Anstellwinkel zur Trägerplatte 14 beträgt in diesem Beispiel etwa 70 Grad. Diese Neigung der Hülsen 28, 30 kann die Funktionsfähigkeit des optischen Sensors 16, 18 verbessern.
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Als weitere Ausführungsform können das erste und das dritte Ausführungsbeispiel miteinander kombiniert werden. D. h. die Durchbrüche 20, 22 der Trägerplatte 14 können auch ohne eingesetzte Hülsen in einem Anstellwinkel zur Trägerplatte 14 geneigt sein.
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Bei der in 5 dargestellten Bedienvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel sind die Durchbrüche 20, 22 in der Trägerplatte 14 spezifisch ausgestaltet. Eine spezifische Ausgestaltung (Design, Dimensionierung, Anordnung) der Durchbrüche 20, 22 und ggf. auch der Hülsen 28, 30 kann die Funktionsfähigkeit des optischen Sensors 16, 18 verbessern. Der Fachmann wird selbstverständlich zahlreiche weitere Ausgestaltungen für die Durchbrüche 20, 22 erkennen können, die vorteilhaft verwendet werden können.
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Die in 6 dargestellte Bedienvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel von 1 insbesondere dadurch, dass Sender 16 und Empfänger 18 des optischen Sensors zumindest teilweise in die Rückseite 14b der Trägerplatte 14 eingelassen sind. Durch diese Maßnahme kann der Aufbau der Bedienvorrichtung noch flacher konzipiert werden. Zu diesem Zweck sind in der Rückseite 14b der Trägerplatte 14 zum Beispiel eine erste Ausnehmung 32 für den Sender 16 und eine zweite Ausnehmung 34 für den Empfänger 18 am Ort des ersten bzw. des zweiten Durchbruchs 20, 22 vorgesehen.
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Das sechste Ausführungsbeispiel von 7 ist eine Kombination der Ausführungsformen von 3 und 6. Mit anderen Worten unterscheidet sich die in 7 dargestellte Bedienvorrichtung von dem zweiten Ausführungsbeispiel von 3 insbesondere dadurch, dass Sender 16 und Empfänger 18 des optischen Sensors zumindest teilweise in die Rückseite 14b der Trägerplatte 14 eingelassen sind.
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Das siebte Ausführungsbeispiel von 8 ist eine Kombination der Ausführungsformen von 4 und 6. Mit anderen Worten unterscheidet sich die in 8 dargestellte Bedienvorrichtung von dem dritten Ausführungsbeispiel von 4 insbesondere dadurch, dass Sender 16 und Empfänger 18 des optischen Sensors zumindest teilweise in die Rückseite 14b der Trägerplatte 14 eingelassen sind.
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Die in 9 dargestellte Bedienvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den obigen Ausführungsbeispielen der 1, 3–8 insbesondere dadurch, dass Sender 16 und Empfänger 18 des optischen Sensors auf der der Abdeckplatte 10 zugewandten Vorderseite 14a der Trägerplatte 14 angeordnet sind. Um dennoch einen möglichst flachen Aufbau der Bedienvorrichtung zu erzielen, ist der optische Sensor 16, 18 auf die Trägerplatte 14 gedruckt. Die Verbindung zwischen Trägerplatte 14 und Abdeckplatte 10 erfolgt analog zu den obigen Ausführungsbeispielen ebenfalls über Klebstoffstege 24 um den Bereich des Bedienabschnitts 12 herum.
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Die in 10 dargestellte Bedienvorrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem achten Ausführungsbeispiel von 9 insbesondere dadurch, dass eine flexible Leiterplatte oder Leiterplattenfolie als Trägerplatte 14 verwendet wird. Hierdurch kann der Aufbau der Bedienvorrichtung noch flacher konzipiert werden.
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Auch die Ausführungsformen der 1, 3–8 und 11–13 können anstelle einer starren Leiterplatte eine flexible Leiterplatte oder Leiterplattenfolie als Trägerplatte 14 benutzen.
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Die in 11 dargestellte Bedienvorrichtung gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel von 1 insbesondere durch den zusätzlichen Einbau optischer Linsen 36a, 36b. Dabei zeigt 11 eine erste Variante, bei welcher eine optische Linse 36a in den ersten Durchbruch 20 eingesetzt ist, und eine zweite Variante, bei welcher eine optische Linse 36b auf der Vorderseite 14a der Trägerplatte 14, d. h. vor dem zweiten Durchbruch 22 angeordnet ist. Die beiden Varianten können beliebig miteinander kombiniert oder ausgetauscht werden.
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Mit Hilfe dieser optischen Linsen 36a, 36b können die Strahlungswege der vom Sender 16 ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung und der an der Abdeckplatte 10 reflektierten elektromagnetischen Strahlung gezielt beeinflusst werden. Es besteht so die Möglichkeit, verschiedene Abstände zwischen dem optischen Sensor 16, 18 und der Abdeckplatte 10 zu realisieren, d. h. unterschiedliche Bauhöhen für die Bedienvorrichtung zu erzielen. Auch kann durch geeignete optische Linsen 36a, 36b die Funktionsweise bzw. Effizienz des optischen Sensors 16, 18 verbessert werden.
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Wahlweise können auch die anderen Ausführungsformen mit dieser Ausgestaltung kombiniert werden, d. h. mit optischen Linsen 36a, 36b ausgestattet werden.
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Die in 12 dargestellte Bedienvorrichtung gemäß dem elften Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel von 1 insbesondere durch eine optische Kennzeichnung/Beleuchtung des Bedienabschnitts 12. Zu diesem Zweck ist auf der Vorderseite 14a der Trägerplatte 14 wenigstens eine Lichtquelle (z. B. LED) 38 zum Aussenden elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich vorgesehen. Wie in 12 dargestellt, ist diese Lichtquelle 38 außerhalb des von den Klebstoffstegen 24 umschlossenen Bereichs positioniert. Um das von der Lichtquelle 38 ausgesendete Licht für den Benutzer wahrnehmbar zu machen, sind die den Bereich des Bedienabschnitts 12 umschließenden Klebstoffstege zumindest teilweise als lichtdurchlässige Klebstoffstege 25 ausgebildet und weist die Abdeckplatte 10 im Bereich dieser lichtdurchlässigen Klebstoffstege 25 wenigstens einen Durchbruch 40 auf. Die lichtdurchlässigen Klebstoffstege 25 dienen somit als Lichtleiter für das Licht von der Lichtquelle 38 zum Durchbruch 40 in der Abdeckplatte 10. Der Durchbruch 40 ist in Draufsicht auf die Abdeckplatte 10 zum Beispiel im Wesentlichen punktförmig oder kreislinienförmig ausgebildet. Da der Durchbruch 40 im Bereich der Klebstoffstege 25 vorgesehen ist, dienen die Klebstoffstege 25 zugleich als Abdichtung, sodass durch den Durchbruch 40 keine Verschmutzungen, Feuchtigkeit, etc. ins Innere der Bedienvorrichtung gelangen können.
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Die in 13 dargestellte Bedienvorrichtung gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem elften Ausführungsbeispiel von 12 insbesondere in der Art der optischen Kennzeichnung/Beleuchtung des Bedienabschnitts 12. So ist in diesem Ausführungsbeispiel der Durchbruch 40 in der Abdeckplatte 10 nicht im Bereich der lichtdurchlässigen Klebstoffstege 25, sondern im Bereich des Bedienabschnitts 12 vorgesehen. Nach ggf. mehrfachen Reflexionen an der Vorderseite 14a der Trägerplatte 14 und der Rückseite der Abdeckplatte 10 kann das Licht schließlich durch den Durchbruch 40 in der Abdeckplatte 10 austreten. Es können ein oder mehrere Durchbrüche 40 in beliebigen Anordnungen vorgesehen sein. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel verschiedene, beleuchtete Symbole im Bedienabschnitt darstellen.
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In einer Variante von 13 kann auch auf den Durchbruch 40 in der Abdeckplatte 10 verzichtet werden und stattdessen die Abdeckplatte 10 im Bereich des Bedienabschnitts 12 lichtdurchlässig ausgebildet sein. Auf diese Weise kann zum Beispiel eine vollflächige Hinterleuchtung des Bedienabschnitts 12 erreicht werden.
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In den Ausführungsbeispielen von 12 und 13 ist jeweils eine Leuchtdiode 38 auf der Vorderseite 14a der Trägerplatte 14 angeordnet. Alternativ kann die Leuchtdiode 38 auch auf der Rückseite 14b der Trägerplatte 14 angeordnet sein (analog zu Sender 16 und Empfänger 18) und ein entsprechender Durchbruch in der Trägerplatte 14 vorgesehen sein.
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In den Ausführungsbeispielen von 12 und 13 ist jeweils eine Leuchtdiode 38 auf der Vorderseite 14a der Trägerplatte 14 angeordnet. Alternativ können auch mehrere Lichtquellen/Leuchtdioden 38, vorzugsweise mit unterschiedlichen Lichtfarben vorgesehen sein. Auf diese Weise lässt sich die optische Kennzeichnung der Bedienvorrichtung variabel steuern.
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Die Durchbrüche 40 in der Abdeckplatte 10 können in den Ausführungsbeispielen der 12 und 13 auch mit speziellen Geometrien an der Einkoppelstelle und/oder der Auskoppelstelle des Lichts ausgeführt werden, um die gewünschten Beleuchtungseffekte zu erzielen.
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Die beleuchteten Ausführungsbeispiele der 12 und 13 und deren Varianten sind wahlweise auch mit den anderen Ausführungsbeispielen der 3 bis 10 kombinierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Abdeckplatte
- 12
- Bedienabschnitt
- 14
- Trägerplatte, z. B. Leiterplatte
- 14a
- Vorderseite von 14
- 14b
- Rückseite von 14
- 16
- Sender
- 18
- Empfänger
- 20
- erster Durchbruch (für 16)
- 22
- zweiter Durchbruch (für 18)
- 24
- Klebstoffstege
- 25
- Klebstoffstege, lichtdurchlässig
- 26
- Steuereinrichtung
- 28
- erste Hülse in 20
- 30
- zweite Hülse in 22
- 32
- erste Ausnehmung in 14 (für 16)
- 34
- zweite Ausnehmung in 14 (für 18)
- 36a
- Linse in 20, 22
- 36b
- Linse vor 20, 22
- 38
- Lichtquelle, z. B. LED
- 40
- Durchbruch in 10
- E
- von 16 emittierte elektromagnetische Strahlung
- F
- Krafteinwirkung
- R1
- von 12 reflektierte elektromagnetische Strahlung ohne Krafteinwirkung
- R2
- von 12 reflektierte elektromagnetische Strahlung mit Krafteinwirkung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1704642 B1 [0003]
- EP 2529484 B1 [0003]
- EP 2063533 B1 [0003]
