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Die Erfindung betrifft einen Touchscreen, aufweisend eine elektrooptische Anzeige mit haptischer Rückmeldung. Aus dem Stand der Technik sind derartige Touchscreens bekannt, bei der ein Benutzer eine Eingabe in ein elektronisches Gerät durch Berühren des Touchscreens tätigen kann und er eine fühlbare Rückmeldung erhält, dass die Eingabe von dem elektronischen Gerät erkannt und ausgeführt wurde. Diese Rückmeldung erhöht allgemein den Bedienkomfort. Beim Einsatz in Kraftfahrzeugen erhöht es zusätzlich die Sicherheit, da ein Kraftfahrer weniger von seiner eigentlichen Aufgabe des Führens des Kraftfahrzeuges abgelenkt wird. Bekannte haptische Touchscreens nutzen Elektromotoren in verschiedenster Form. Beispielsweise ist es bei Smartphones bekannt, einen in das Smartphone eingebauten Rotationsmotor mit einer Unwucht zu versehen und so durch ein Einschalten des Motors ein für den Benutzer des Smartphones fühlbares Rütteln zu erzeugen und so eine haptische Rückmeldung auszugeben. Bei stationären oder in Kraftfahrzeugen verwendeten haptischen Rückmeldungen ist es bekannt, die Eingabefläche des Touchscreens parallel und /oder senkrecht zur Eingabefläche zu bewegen und so eine mit den Fingern fühlbare haptische Rückmeldung zu generieren. Diese Bewegung wird über mehr oder weniger aufwändige elektromechanische Antriebe erzeugt. Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Touchscreen mit haptischer Rückmeldung anzugeben, der einfacher aufgebaut ist.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die elektrooptische Anzeige flexibel ausgestaltet ist und vor einer Matrix von elektromechanischen Schaltern angeordnet ist. So können mittels der elektrooptischen Anzeige vor den einzelnen elektromechanischen Schaltern auszuwählende Bedienmenüs, Bedienfunktionen und/oder Eingabewerte dargestellt werden und durch ein Drücken des Touchscreens in den gewünschten Bereichen der betreffende unterhalb des dargestellten Bedienmenüs, der dargestellten Bedienfunktion und/oder des dargestellten Eingabewertes angeordnete elektromechanische Schalter betätigt werden. So können die dargestellten Bedienmenüs, Bedienfunktionen und/oder Eingabewerte ausgewählt werden. Durch die Betätigung des elektromechanischen Schalters erhält ein Bediener eine entsprechende haptische Rückmeldung.
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Wenn zwischen der elektrooptischen Anzeige und jedem elektromechanischen Schalter jeweils ein Unterbau angeordnet ist kann die elektrooptische Anzeige entlastet werden, da der elektromechanische Schalter nicht mehr direkt auf das flexible elektrooptische Anzeige einwirkt und die Kraft, die der elektromechanische Schalter auf die elektrooptische Anzeige ausübt besser verteilt wird und so eine punktuelle Belastung der elektrooptischen Anzeige vermieden wird. Der Unterbau kann rechteckig, rund oder in einer sonstigen Form ausgestaltet sein.
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Sofern die benachbarten Unterbauten zueinander beabstandet sind stören sie sich nicht gegenseitig. Weiterhin wird eine Belastung des elektrooptischen Displays in den Randbereichen der Unterbauten vermindert, da die nutzbare Elastizität der flexiblen Anzeige vergrößert wird und so eine übermäßige Belastung der flexiblen elektrooptischen Anzeige vermieden wird.
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Falls der jeweilige Unterbau fest mit einem jeweiligen aus dem elektromechanischen Schalter ragenden Druckbolzen verbunden ist wirken diese Unterbauten als Stützen der flexiblen Anzeige und erhöhen die Lebensdauer des Touchscreens.
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Dies wird besonders gut erreicht, wenn die elektrooptische Anzeige an den Unterbauten anliegt. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die elektrooptische Anzeige nicht mit dem Unterbau fest verbunden ist. Dann kann das gesamte flexible elektrooptische Display nachgeben und nicht nur der freie Bereich neben der jeweiligen Eingabefläche.
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Besonders einfach herstellbar ist die Verbindung zwischen dem jeweiligen Unterbau mit dem jeweiligen Druckbolzen, wenn der jeweilige Unterbau einstückig mit dem jeweiligen Druckbolzen hergestellt ist.
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Eine andere oder zusätzliche Verbesserung der Lebensdauer des Touchscreens wird dadurch erreicht, dass zwischen den elektromechanischen Schaltern Stützen für die elektrooptische Anzeige angeordnet sind. Hierdurch kann die elektrooptische Anzeige im Ruhezustand an den Stützen anliegen. Weiterhin können so besonders einfach handelsübliche elektromechanische Schalter verwendet werden, da die Lage des elastischen Displays durch die Stützen definiert wird.
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Eine besonders sinnvolle Ausgestaltung ist dadurch gegeben, dass die Stützen gitterförmig ausgestaltet sind.
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Sofern die elektromechanischen Schalter als Micro-switch ausgestaltet sind werden zum einen bewährte Bauteile verwendet. Außerdem kann durch die geringe Größe der Micro-switch eine große Anzahl von Schaltern verwendet werden und so die Anzahl der verschiedenen möglichen Eingabepositionen des Touchscreens erhöht werden.
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Ähnliche Überlegungen gelten für den Einsatz für elektromechanischen Schalter als Key Pad Dome switch. Diese geben weiterhin eine sehr markante haptische Rückmeldung ab.
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Ein günstiger Aufbau des haptischen Touchscreens ergibt sich dadurch, dass die elektromechanischen Schalter auf einer Leiterplatte oder sonstigem Schaltungsträger angeordnet sind.
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Sofern der Touchscreen ein Gehäuse aufweist wird seine mögliche Nutzungsdauer weiter erhöht.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 zeigt einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel in einer bevorzugten Ausführungsform
- 2 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
- 3 einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
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In der folgenden Beschreibung sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine flexibel ausgestaltete elektrooptische Anzeige 10, elektromechanische Schalter, von denen Schaltergehäuse 21 dargestellt werden, aus denen jeweils ein Druckbolzen 22 ragt, Unterbauten 30, Stützen 40, eine Leiterplatte 50, ein Gehäuse 60, einen Finger Fi und einen Kraftpfeil F.
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Die flexibel ausgestaltete elektrooptische Anzeige 10 kann eine der bekannten elektrooptischen Anzeigen aufweisen. Bei den elektromechanischen Schaltern sind im Inneren der Schaltergehäuse 21 elektrische Kontakte vorhanden, die beim Druck auf den Druckbolzen 22 geschlossen werden und so eine elektrische Verbindung herstellen. Die Unterbauten 30 realisieren die mechanische Verbindung zwischen der flexibel ausgestalteten elektrooptischen Anzeige 10 und den Druckbolzen 22. Die Unterbauten 30 sind mit der flexibel ausgestalteten Anzeige und/oder mit den Druckbolzen 22 fest verbunden. Die feste Verbindung zwischen der flexibel ausgestalteten Anzeige und den jeweiligen Unterbauten 30 kann beispielsweise durch eine Verklebung der beiden jeweiligen Bauteile miteinander realisiert sein. Sofern die vorgenannten Verbindungen zwischen der flexibel ausgestalteten elektrooptischen Anzeige 10 und den Unterbauten 30 bestehen, kann auf eine feste Verbindung zwischen den jeweiligen Unterbauten mit den jeweiligen Druckbolzen gegebenenfalls verzichtet werden, da die Unterbauten die jeweiligen Unterbauten auf den jeweiligen Druckbolzen 22 aufliegen. Die feste Verbindung des jeweiligen Unterbaus 30 mit dem jeweiligen Druckbolzen 22 kann durch eine Verklebung oder Verschweißung der jeweiligen Bauteile realisiert werden oder dadurch, dass man die jeweiligen Unterbauten 30 mit den jeweiligen Druckbolzen 22 einstückig ausgestaltet. Wenn die jeweiligen Druckbolzen 22 mit den jeweiligen Unterbauten 30 fest verbunden sind, braucht man die flexibel ausgestaltete elektrooptische Anzeige 10 auf die Unterbauten 30 nur aufzulegen und nicht miteinander fest zu verbinden. So kann beim Druck auf die flexibel ausgestalteten elektrooptischen Anzeige 10 die Flexibilität der gesamten flexibel ausgestalteten elektrooptischen Anzeige 10 ausgenutzt werden. Die Stützen 40 halten die flexibel ausgestaltete Anzeige 10 in einer Ebene. Die elektromechanischen Schalter sind mit ihrem Gehäuse 21 auf der Leiterplatte 50 befestigt, bevorzugterweise aufgelötet. Das Gehäuse 60 erhöht durch seinen mechanischen Schutz die Lebensdauer des Touchscreens. Wenn der Finger Fi eine Kraft F auf die Oberfläche der flexibel ausgestalteten elektrooptischen Anzeige 10 ausübt wird die Oberfläche der flexibel ausgestalteten elektrooptischen Anzeige 10 eingedrückt, so der Druckbolzen 22 in Richtung des Schaltergehäuses 21 bewegt und ein Schaltvorgang ausgelöst. Gleichzeitig erhält der Finger Fi eine haptische Rückmeldung über den ausgelösten Schaltvorgang.
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Das Ausführungsbeispiel in 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel in 1 dadurch, dass auf die Stützen 40 verzichtet wird. Die Unterbauten 30 sind mit den Druckbolzen 22 fest verbunden. Die feste Verbindung des jeweiligen Unterbaus 30 mit dem jeweiligen Druckbolzen 22 kann durch eine Verklebung oder Verschweißung der jeweiligen Bauteile realisiert werden oder dadurch, dass man die jeweiligen Unterbauten 30 mit den jeweiligen Druckbolzen 22 einstückig ausgestaltet. Man braucht die flexibel ausgestaltete elektrooptische Anzeige 10 auf die Unterbauten 30 nur aufzulegen und nicht miteinander fest zu verbinden. So kann beim Druck auf die flexibel ausgestalteten elektrooptischen Anzeige 10 die Flexibilität der gesamten flexibel ausgestalteten elektrooptischen Anzeige 10 ausgenutzt werden. Wenn die Unterbauten 30 weiterhin mit der flexibel ausgestalteten Anzeige 10 fest verbunden sind wird eine definierte Lage der flexibel ausgestalteten elektrooptischen Anzeige 10 in jeder möglichen Position des Touchscreens sichergestellt.
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Das Ausführungsbeispiel in 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel in 2 dadurch, dass die flexibel ausgestaltete elektrooptische Anzeige 10 direkt mit dem Gehäuse 60 verbunden ist und dadurch, dass Lichtquellen 70 zwischen den Schaltergehäusen 21 angeordnet sind. Die direkte Verbindung zwischen der flexibel ausgestalteten elektrooptischen Anzeige 10 und dem Gehäuse 60 führt zu einer definierten Lage der flexibel ausgestalteten elektrooptischen Anzeige 10, so dass auf eine feste Verbindung zwischen der flexibel ausgestalteten elektrooptischen Anzeige 10 und den jeweiligen Unterbauten 30 verzichtet werden kann und so die gesamte Flexibilität der flexibel ausgestalteten elektrooptischen Anzeige 10 ausgenutzt werden kann und so die flexibel ausgestaltete elektrooptische Anzeige 10 beim Drücken auf die elektromechanischen Schalter 21, 22 weniger strapaziert wird und dadurch eine längere Lebensdauer erhält.
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Die Lichtquellen 70 können die flexibel ausgestaltete elektrooptische Anzeige 10 beleuchten. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Druckbolzen 22 und die Unterbauten 30 aus einem Lichtdurchlässigen Material hergestellt sind, da dann die Beleuchtung homogener erfolgen kann. Die Lichtquellen 70 können beispielsweise als Leuchtdioden ausgestaltet sein.
