DE19856008C2 - Berührungssensor - Google Patents

Berührungssensor

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuen Berührungssensor. Ein Berührungs­ sensor ist eine Vorrichtung, die bei einer menschlichen Berührung ein elektrisches Signal erzeugt.
Bedienungselemente, die ein vorzugsweise elektrisches Signal erzeugen, sobald sie berührt werden, sind bekannt. Sofern sie nicht einfach nur mechanische Schalter dar­ stellen, werden sie als Näherungsinitiatoren, Touch-Panels oder Touch-Screens be­ zeichnet.
Bei Näherungsinitiatoren wird durch Annäherung der Hand oder des Fingers einer Bedienungsperson ein im Näherungsinitiator enthaltener elektrischer Schwingkreis kapazitiv oder induktiv verstimmt. Dies führt zu einem Signal am Ausgang des Näherungsinitiators (Firmenbroschüre Fa. Pepperl + Fuchs, Mannheim: Induktive, kapazitive und magnetische Sensoren, 1996, S. 3-16). Näherungsinitiatoren werden zum Beispiel als Anforderungssensoren an Fußgängerampeln oder Personenaufzügen sowie bei Sicherheitsabschaltungen an Maschinenanlagen eingesetzt.
Als Touch-Panels oder Touch-Screens werden Berührungssensoren zur Signalein­ gabe in elektronische Geräte bezeichnet. Sie arbeiten auf optischer Basis. Eine Licht­ schranke, bestehend aus einer Lichtquelle und einem Photoempfänger, wird bei aus­ reichender Annäherung mit dem Finger oder einem anderen lichtundurchlässigen Ob­ jekt an die Berührungsfläche des Touch-Panels oder der Touch-Screen unterbrochen. Diese Unterbrechung erzeugt ein Signal. Soll die Berührung bestimmter Teilflächen auf einem Panel oder einer Screen unterschiedliche Signale erzeugen, so besteht das Sensorsystem aus zwei Reihen von Lichtschranken, die zueinander gekreuzt, entlang von zwei Seiten des Panels oder der Screen angeordnet sind. Jeder Lichtquelle liegt ein Photoempfänger gegenüber (US 5,179,369). Ein solches System ist komplex und daher aufwendig in der Herstellung und störanfällig im Dauerbetrieb, da die in einem Rahmen um die Berührungsfläche angeordneten Elemente der Lichtschranke, nämlich die Lichtquellen und die Photoempfänger, leicht verschmutzen.
Eine weitere Möglichkeit, Touch-Panels oder -Screens herzustellen, sind drucksensi­ tive Folien (US 4,444,998). Drucksensitive Folien bestehen aus mindestens zwei Schichten, einer elektrisch leitfähigen Schicht und einer Widerstandsschicht. Ohne äußere Einflüsse stehen diese beiden Schichten nicht in elektrischem Kontakt miteinander. Erst wenn an einer Stelle durch Berührung Druck auf die Folie ausgeübt wird, wird ein elektrischer Kontakt hergestellt. Die drucksensitive Folie hat beim Einsatz in Touch-Panels oder -Screens ein rechteckiges Format. Die Widerstands­ schicht ist über die ganze Länge jeder ihrer vier Kanten mit einem gut leitfähigen Kontakt versehen. Die leitfähige Schicht ist nur an einer Stelle kontaktiert. Es wird abwechselnd zwischen den beiden kürzeren Kanten und zwischen den beiden längeren Kanten der Widerstandsschicht eine elektrische Spannung angelegt. Wenn durch Berührung der Folie an einer bestimmten Stelle der Kontakt zwischen der leitfähigen Schicht und Widerstandsschicht hergestellt wird, tritt am Kontakt der leitfähigen Schicht eine zwischen zwei Werten alternierende Spannung auf. Aus diesen beiden Spannungswerten können über einen Kalibrierschritt, in dem der Spannungsabfall in der Widerstandsfolie in Abhängigkeit vom Abstand zu den kontaktierten Kanten eingeht, die Koordinaten der Berührungsstelle berechnet werden. Ein Problem bei dieser Art von Touch-Panels ist die Alterungsempfindlich­ keit. Wegen der ständigen mechanischen Belastung während des Gebrauchs und we­ gen thermischer und strahlungsbedingter Belastungen verändern sich die Folien. Sie verspröden zum Beispiel.
In WO 84/03186 A1 ist ein Berührungssensor bestehend aus einer transparenten Platte bekennt, wobei an einer der Stirnflächen dieser Platte ein Photoempfänger montiert ist, in dessen photoempfindlichen Raumwinkelbereich ein Teil der Plattenstirnfläche liegt und auf der der zu berührenden Oberfläche gegenüberliegenden Seite eine Strahlungsquelle angeordnet ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen neuen Typ eines Berührungssensors sowie ein neues Verfahren zur Berührungserkennung zu schaffen. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 9.
Der neue Berüh­ rungssensor besteht aus einer transparenten Platte. An mindestens einer der vier Stirnflächen dieser Platte ist eine Strahlungsquelle angeordnet, deren Licht in die Platte eintritt und diese ausleuchtet. Eine der beiden Plattenflächen ist zur Berührung bestimmt. An der Plattenfläche, die der zu berührenden Oberfläche gegenüber liegt, ist mindestens ein Photoempfänger montiert, in dessen photoempfindlichem Raum­ winkelbereich ein Teil der Plattenfläche oder die gesamte Plattenfläche liegt, wobei ferner die dem Photoempfänger zugewandte Oberfläche der Platte mit einem transparenten Material beschichtet ist, dessen Brechungsindex im Wellenlängenbereich der benutzten Strahlungsquelle niedriger ist als der Brechungsindex der Platte. In dieser Anordnung breitet sich das Licht von der Strahlungsquelle über die angestrahlte Stirnfläche der Platte durch Totalreflexion an den Grenzflächen der Platte zur Umgebung aus (Pedrotti, F. L.; Pedrotti, L. S.; Introduction to Optics; S. 38-40). Bei Berührung der Plattenoberfläche mit einem Finger entstehen Kontaktflächen zwischen der Platte und der, überwiegend aus Phosphorlipiden bestehenden obersten Hautschicht. Die Lipidschicht hat einen Brechungsindex im Bereich 1,5 bis 1,6. Diese Werte liegen in der Nähe des Brechungsindexes einer transparenten Platte oder sogar darüber, so daß der größte Teil des ohne Berührung totalreflektierten Lichtes an der berührten Stelle der Plat­ tenoberfläche nicht mehr total reflektiert wird, sondern in die Haut eindringt und in ihr stark gestreut wird. In der Berührungszone bildet sich ein heller Fleck, der vom Photoempfänger an der gegenüber liegenden Plattenfläche detektiert wird. Die Ausdehnung und die Helligkeit dieses Flecks variiert in Abhängigkeit vom Berührungsdruck. Durch eine geeignet konzipierte Auswerteelektronik läßt sich die Empfindlichkeit des Berührungssensors auf ein gewünschtes Maß einstellen.
Die transparente Platte kann aus jedem Material mit einer niedrigen Licht­ schwächung im Spektralbereich der Strahlungsquelle bestehen. Bei der Beurteilung der Lichtschwächung muß die Länge, die der größten Ausdehnung der Platte ent­ spricht, berücksichtigt werden. Bevorzugt ist ein Material, bei dem das Licht der Strahlungsquelle an einem Punkt der Platte mit maximalem Abstand zur Quelle nicht mehr als 50% geschwächt ist. Bevorzugte Materialien sind Silikatgläser, Quarzgläser oder transparente Polymere wie Polycarbonate, Polymethacrylate oder Polyester.
Es ist vorteilhaft, wenn die transparente Platte mindestens 0,05 mm, bevorzugt min­ destens 0,5 mm dick ist.
Als Strahlungsquellen sind z. B. Wolframlampen, Licht emittierende Halbleiterdioden oder Halbleiter-Laserdioden geeignet. Der Bereich der spektralen Empfindlichkeit des Photoempfängers muß das Emissionspektrum der Strahlungsquelle umfassen. Bevorzugt stimmen das Maximum der Empfindlichkeit des Photoempfängers und das Maximum im Emissionsspektrum der Strahlungsquelle überein. Als Photo­ empfänger sind Halbleiter-Photoempfänger bevorzugt. Besonders bevorzugt sind Silizium-Photodioden, Silizium-Phototransistoren und Silizium- oder Silizium/Metalloxid-charge-coupled-devices.
Um den Einfluß des Umgebungslichtes auf den Berührungssensor auszuschalten, kann eine Strahlungsquelle verwendet werden, deren Emissionsspektrum außerhalb des sichtbaren Spektrums liegt, z. B. im infraroten Spektralbereich bei einer Wellen­ länge, die größer ist als 680 nm, bevorzugt größer als 780 nm und besonders bevor­ zugt größer als 850 nm.
Eine zusätzliche Maßnahme zur Vermeidung von Fehlern, die z. B. durch das Umge­ bungslicht ausgelöst werden, ist der Einsatz der Lock-in-Technik (P. Cielo, Optical Techniques for Industrial Inspection, Academic Press San Diego 1988, p. 128-130). Die Strahlungsquelle wird in ihrer Strahlungsleistung periodisch mit der Zeit ver­ ändert mit der Frequenz fQ. Von den elektrischen Signalen des Photoempfängers wird in einer nachgeschalteten elektronischen Einheit nur derjenige Teil des Signals weitergeleitet, der sich ebenfalls periodisch mit der Zeit und annähernd mit derselben Frequenz ändert wie die Strahlungsleistung der Strahlungsquelle. Durch die Wahl der Breite des akzeptierten Frequenzbandes ΔfP, des Signals aus dem Photoempfänger um die Frequenz fQ kann die Trennung von erwünschten Signalen und Störsignalen optimiert werden. Bevorzugt ist eine relative Breite des akzeptierten Frequenzbandes ΔfP/fQ von weniger als 0,1, besonders bevorzugt ist eine relative Breite ΔfP/fQ von weniger als 0,01.
Der Raumwinkelbereich, in den die Strahlungsquelle abstrahlt, sollte bevorzugt an die beleuchtete Stirnfläche der Platte angepaßt sein, um eine möglichst vollständige Einkopplung des Lichtes der Strahlungsquelle in die Platte zu erreichen.
Die Plattenfläche auf der Seite, an der der Photoempfänger montiert ist, ist mit einem transparenten Material beschichtet, dessen Brechungsindex im Wellenlängenbereich der benutzten Strahlungsquelle niedriger ist als der Brechungsindex der Platte. Die Güte der Totalreflexion wird durch den besseren Schutz der Plattenoberfläche unter der Beschichtung verbessert und auf längere Zeit erhalten, da die geschützte Platten­ oberfläche nicht durch Umwelteinflüsse verändert wird. Für die Beschichtung sind transparente Materialien geeignet, die einen Brechungsindex haben, der deutlich niedriger ist als der des benutzten Plattenmaterials. Bevorzugt beträgt der Brechungsindex-Unterschied mindestens 0,05, besonders bevorzugt mehr als 0,1. Be­ vorzugte Beschichtungen sind in DE 38 01 576 beschrieben und bestehen aus durch UV-Strahlung polymerisierbare Gemische aus polyfunktionellen (Meth)Acrylsäure­ derivaten, monofunktionellen (Meth)Acrylsäureestern und Fotoinitiatoren. Ebenfalls bevorzugt sind über einen Sol-Gel-Prozeß hergestellte feste Materialien mit einer Porösität von mehr als 50% zum Beispiel basierend auf Silikaten, Aluminaten und anderen binären oder ternären Systemen (J. Fricke, A. Emmerling Aerogels- Preparation, Properties, Applications in R. Reisfeld, C. K. Joergensen (Ed.) Chemistry, Spectroscopy and Applications of Sol-Gel Glasses, Springer-Verlag 1992, S. 37-87).
Um besonders gute Reflexionen des eingestrahlten Lichts an den Stirnflächen der Platte zu erhalten, können eine oder mehrere der Stirnflächen mit einem optisch re­ flektierenden Material beschichtet sein. Diejenige Stirnfläche, die durch die Strah­ lungsquelle beleuchtet wird, ist natürlich von der Beschichtung ausgenommen. Durch die reflektierende Beschichtung der Stirnflächen wird das eingestrahlte Licht besonders häufig innerhalb der Platte reflektiert, das heißt, es wird effizient genutzt, und die Platte wird gleichmäßiger ausgeleuchtet. Bevorzugte Beschichtungen sind optisch reflektierende Metalle und Metallegierungen wie Gold, Silber, Kupfer, Nickel, Zinn oder Aluminium. Bevorzugte Beschichtungsverfahren sind physika­ lische Vakuumbeschichtungsverfahren wie Aufdampfen, Sputtern, Chemical Vapor Deposition (CVD) (David A. Glocker, Ismat Shah (Ed.) Handbook of Thin Film Process Technologie, Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadephia 1995). Auch das Aufkleben von kommerziell erhältlichen metallbeschichteten Folien ist möglich.
Die Platte kann in mehrere Berührungsfelder eingeteilt sein. Berührungsfelder sind Bereiche der Platte, denen eindeutig ein Photodetektor zugeordnet ist, in dessen pho­ toempfindlichem Raumwinkelbereich nur dieser bestimmte Plattenbereich liegt. Bei Berührung unterschiedlicher Berührungsfelder nehmen unterschiedliche Photodetek­ toren das durch die Berührung erzeugte Streulicht auf. Aus den Signalen der einzel­ nen Photodetektoren läßt sich rekonstruieren, welche Berührungsfelder berührt wur­ den. Der Abstand zweier benachbarter Berührungsfelder sollte nicht kleiner sein als der typische Durchmesser einer menschlichen Fingerkuppe von ca. 1 cm, um Fehl­ meldungen zu vermeiden. Die Berührungsfelder können für den Berührenden erkenn­ bar auf der Platte markiert sein.
Der Berührungssensor kann auch ganz oder zeitlich begrenzt abgeschaltet werden. Dies ist vorteilhaft, um eine Fehlfunktion des Berührungssensors bei Berührungen zu vermeiden, die nicht dem vorgesehenen Zweck des Schaltens dienen, wie z. B. beim Reinigen. Die Abschaltung kann dadurch erfolgen, daß bei einer bestimmten zeitli­ chen Abfolge von Berührungen des Sensors die zugehörigen elektrischen Signale des oder der Photodetektoren in der nachgeschalteten Einheit zur Verarbeitung der elek­ tronischen Signale eine Abschaltung auslösen. Die Abschaltung kann bedeuten, daß keine weiteren Signale weiterverarbeitet werden. Die Abschaltung kann zeitlich be­ grenzt sein oder kann durch eine weitere definierte Signalfolge wieder aufgehoben werden.
Zum Beispiel kann bei einer Ausführungsform der beanspruchten Vorrichtung, die nur ein Berührungsfeld enthält, die besondere zeitliche Abfolge des einen Signals da­ rin bestehen, daß das Berührungsfeld innerhalb einer bestimmten Zeit, zum Beispiel von 5 Sekunden, genau dreimal hintereinander berührt wird. Bei einer Ausführungs­ form der beanspruchten Vorrichtung, die mindestens zwei Berührungsfelder enthält, kann die besondere zeitliche Abfolge von Signalen zum Beispiel darin bestehen, daß zwei bestimmte Berührungsfelder gleichzeitig und innerhalb einer bestimmten Zeit, zum Beispiel von 5 Sekunden, genau zweimal hintereinander berührt werden. Diese Signalfolge wird nun von der nachgeschalteten elektronischen Signalverarbeitungs­ vorrichtung so weiterverarbeitet, daß zum Beispiel für 1 Minute kein der Berührung eines Berührungsfeldes entsprechendes Signale weitergegeben wird.
Der erfindungsgemäße Berührungssensor zeichnet sich durch seine Einfachheit im Aufbau aus. Er enthält keinerlei bewegte Elemente. Er kann mit geringem Aufwand hergestellt werden, hat eine lange Lebensdauer und ist schnell und einfach zu reini­ gen.
Figuren und Beispiele
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Schema eines Berührungssensors.
Fig. 2 Ausführungsform eines Demonstrators für das Prinzip des Berührungs­ sensors.
Fig. 1 zeigt schematisch die wesentlichen Bestandteile des Berührungssensors. Eine Platte 1 wird an einer ihrer Stirnflächen 2 durch eine Strahlungsquelle 3 beleuchtet. Das Licht breitet sich innerhalb der Platte 1 durch Totalreflexion an den beiden Plat­ tenflächen 4, 4' aus. Gegenüber dem als Berührungsfläche 5 vorgesehenen und visuell erkennbar gekennzeichneten Teil der oberen Plattenfläche 4 befindet sich an der unteren Plattenfläche 4' ein Strahlungsempfänger 6, dessen Meßsignal in einem Verstärker 7 elektronisch verstärkt und an einem Ausgangskontakt 8 zur weiteren Nutzung bereitgestellt wird.
Fig. 2a und b zeigen beispielhaft eine Ausführungsform des Berührungssensors. Diese Ausführungsform ist ein Demonstrator, der die Funktionsweise des Berüh­ rungssensors anschaulich macht. Fig. 2a zeigt die Berührungsfläche 11 des Sensors in der Draufsicht. Hinter der Berührungsfläche sind fünf Photodetektoren 12 und daneben fünf zugehörigen Anzeige-Leuchtdioden 13 angeordnet. Fig. 2b zeigt den Sensor als Schnittbild senkrecht zur Berührungsfläche. Die transparente Platte 14 des Berührungssensors ist eine Glasplatte mit den Abmessungen 100 mm . 100 mm . 3 mm. Sie besteht aus Glas vom Typ BK 7 der Firma Jenaer Glaswerk Schott und Gen. in Mainz. Dieses hat bei der Wellenlänge von 587,56 Nanometern einen Brechungsindex von 1,5180. Die beiden Stirnflächen 15 und die rechte Stirnfläche 16 in der Fig. 2a wurden mit einer selbstklebenden Aluminiumfolie verklebt, so daß nur noch die in der Fig. 2a linke Stirnfläche 17 lichtdurchlässig ist. Danach wurde die Glasplatte in die Aussparung 18 des Stahlgehäuses 19 eingelegt. Die vier Auflagewinkel 20 sind so dimensioniert, daß die Platte bündig mit der Gehäuseoberseite ab­ schließt. Der Spalt 21 zwischen Glasplatte und Gehäusefläche wurde auf dem gesam­ ten Umfang mit einem ungefüllten elastischen Kleber (Hersteller Bayer Silicone, Typ Formflex Classic 600F/7000S) verschlossen.
Im Inneren des Gehäuses wurde ein Laserdiodenmodul 22 (Typ FP-78/2LF-ö100 der Firma Laser Components GmbH aus D-82140 Olching) in einer Neigung von etwa 45° zur Längsausdehnung der Glasplatte in der Weise montiert, daß das linien­ förmige Strahlungsprofil dieses Laserdiodenmoduls die Stirnfläche der Glasplatte mittig trifft und in seiner Längsausdehnung zu mehr als 50% ausleuchtet. Die Schwerpunktswellenlänge des von diesem Modul emittierten Lichtes beträgt 780 nm.
Direkt unterhalb der Glasplatte, aber ohne direkten Kontakt zu ihr, sind insgesamt fünf Halbleiter-Photodetektoren 12 vom Typ SDP 8600 (Hersteller Firma Honeywell Optoelectronics) montiert. Diese sind auch von oben gut visuell zu erkennen, so daß auf eine zusätzliche Markierung der Berührungsfelder bei diesem Demonstrator verzichtet wurde. In jeden Photodetektor ist bereits ein Filter 23 integriert, das nur infrarotes Licht zu den Photodetektoren hindurch läßt. Hierdurch wird die Empfind­ lichkeit der Detektoren gegenüber dem Tageslicht stark reduziert.
Die elektrischen Signale der Detektoren werden in elektronischen Verstärkern 24 ausreichend verstärkt, so daß sie jeweils eine der insgesamt fünf Halbleiter-Leucht­ dioden 13 ansteuern können, die in einem Feld neben der Glasplatte in analoger Anordnung zueinander wie die fünf Detektoren in die Oberseite des Stahlgehäuses montiert sind. Sobald und solange eines der Berührungsfelder zum Beispiel mit dem Finger berührt wird, leuchtet die zugehörige Leuchtdiode auf und zeigt so die erfin­ dungsgemäße Funktion des Sensors an.

Claims (11)

1. Berührungssensor bestehend aus einer transparenten Platte (1), wobei an mindestens einer der Stirnflächen (2) dieser Platte zur Beleuchtung der Stirnfläche eine Strahlungsquelle (3) angeordnet und auf der der zu be­ rührenden Oberfläche (4) gegenüberliegenden Seite (4') mindestens ein Photoempfänger (6) montiert ist, in dessen photoempfindlichem Raum­ winkelbereich ein Teil oder die gesamte Plattenoberfläche liegt, wobei ferner die dem Photoempfänger (6) zugewandte Oberfläche (4') der Platte (1) mit einem transparenten Material beschichtet ist, dessen Brechungsindex im Wellenlängenbereich der benutzten Strahlungsquelle niedriger ist als der Brechungsindex der Platte.
2. Berührungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) eine Dicke von mindestens 0,05 mm und bevorzugt mindestens 0,5 mm hat.
3. Berührungssensor nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Strahlungsquelle (3) mit einem Emissionsmaximum bei einer Wellenlänge größer als 680 nm, bevorzugt größer als 780 nm und besonders bevorzugt größer als 850 nm verwendet wird.
4. Berührungssensor nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus durch UV-Strahlung polymerisierbare Gemische aus polyfunktionellen (Meth)Acrylsäurederivaten, monofunktionellen (Meth)Acrylsäureestern oder geeigneten Fotoinitiatoren, oder aus über einen Sol-Gel-Prozeß hergestellten festen Materialien mit einer Porösität von mehr als 50% basierend auf Silikaten, Aluminaten und anderen binären oder ternären Systemen besteht.
5. Berührungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine und maximal drei Stirnflächen (2) der Platte (1) mit einem optisch reflektierenden Material beschichtet sind.
6. Berührungssensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als optisch reflektierendes Material Gold, Silber, Kupfer, Nickel oder Aluminium verwendet wird und die Schichten durch Aufdampfen, Sputtern, CVD oder Aufkleben von metallbeschichteten Folien hergestellt werden.
7. Berührungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere Photoempfänger (6) auf der der zu berührenden Oberfläche (4) gegenüberliegenden Seite (4') der Platte (1) montiert sind, wobei im photoempfindlichen Raumwinkelbereich eines jeden Photo­ empfängers ein bestimmter Plattenbereich liegt, der dem Photoempfänger eindeutig zugeordnet ist.
8. Berührungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß dem Photoempfänger (6) eine Einheit zur Verarbeitung des elektrischen Signals nachgeschaltet ist.
9. Verfahren zur Berührungserkennung mit einem Berührungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsleistung der Strahlungsquelle (3) sich periodisch mit der Zeit mit der Frequenz fQ ändert und das elektrische Signal des Photoempfängers (6) in der Weise weiterverarbeitet wird, daß überwiegend nur der Teil des Signals bewertet wird, der sich ebenfalls periodisch mit der Zeit und annähernd mit derselben Frequenz fQ ändert wie die Strahlungsleistung der Strahlungsquelle.
10. Verfahren zur Berührungserkennung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die relative Breite ΔfP/fQ des bei der Weiterverarbeitung akzeptierten Frequenzbandes ΔfP des Signals aus dem Photoempfänger (6) um die Frequenz fQ weniger als 0,1 und bevorzugt weniger als 0,01 beträgt.
11. Verfahren zur Berührungserkennung mit einem Berührungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Berührungssensor ganz oder zeitlich begrenzt abgeschaltet werden kann und sich nach einer vor­ gegebenen Zeit selber wieder einschaltet oder durch eine bestimmte Signal­ folge wieder eingeschaltet werden kann.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013218951A1 (de) * 2013-09-20 2015-03-26 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Topferkennung

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1400918A1 (de) * 2002-09-18 2004-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Eingabevorrichtung und Verfahren
DE102007060293A1 (de) 2007-12-12 2009-06-18 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Berührungsempfindlicher Tastschalter
DE102008016284A1 (de) * 2008-03-28 2009-10-08 Lic Langmatz Gmbh Vorrichtung zum Auslösen eines Schaltvorgangs insbesondere Anforderungsgerät für eine Verkehrsampel
DE102009042990A1 (de) * 2009-09-25 2011-04-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Modul und Verfahren zur ortsaufgelösten Detektion von Berührung und/oder Lichteinstrahlung
EP2570094A1 (de) 2011-09-14 2013-03-20 Braun GmbH Lichtemittierende Vorrichtung
FR3030797B1 (fr) 2014-12-17 2018-05-11 Thales Clavier a fiabilite amelioree

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4254333A (en) * 1978-05-31 1981-03-03 Bergstroem Arne Optoelectronic circuit element
US4444998A (en) * 1981-10-27 1984-04-24 Spectra-Symbol Corporation Touch controlled membrane for multi axis voltage selection
WO1984003186A1 (en) * 1983-02-03 1984-08-16 Arne Bergstroem Electromagnetic radiation circuit element
DE3414872A1 (de) * 1984-04-19 1985-10-31 Miele & Cie GmbH & Co, 4830 Gütersloh Schaltertableau mit optoelektronischen schaltelementen
WO1986005338A1 (en) * 1985-02-27 1986-09-12 Bergstroem Arne Electromagnetic radiation circuit element
DE3715497A1 (de) * 1987-05-09 1988-11-17 Braun Ag Sicherheitsschalteinrichtung zur steuerung eines stromverbrauchers
DE3801576A1 (de) * 1988-01-21 1989-08-03 Bayer Ag Lichtleiter auf basis von polycarbonatfasern und verfahren zu ihrer herstellung
EP0499945A2 (de) * 1991-02-19 1992-08-26 Braun Aktiengesellschaft Optoelektronischer Berührungssensor
US5179369A (en) * 1989-12-06 1993-01-12 Dale Electronics, Inc. Touch panel and method for controlling same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2554261B1 (fr) * 1983-10-28 1987-04-30 Thomson Csf Dispositif sensitif d'affichage comportant un ecran a balayage
US5105186A (en) * 1990-05-25 1992-04-14 Hewlett-Packard Company Lcd touch screen

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4254333A (en) * 1978-05-31 1981-03-03 Bergstroem Arne Optoelectronic circuit element
US4444998A (en) * 1981-10-27 1984-04-24 Spectra-Symbol Corporation Touch controlled membrane for multi axis voltage selection
WO1984003186A1 (en) * 1983-02-03 1984-08-16 Arne Bergstroem Electromagnetic radiation circuit element
DE3414872A1 (de) * 1984-04-19 1985-10-31 Miele & Cie GmbH & Co, 4830 Gütersloh Schaltertableau mit optoelektronischen schaltelementen
WO1986005338A1 (en) * 1985-02-27 1986-09-12 Bergstroem Arne Electromagnetic radiation circuit element
DE3715497A1 (de) * 1987-05-09 1988-11-17 Braun Ag Sicherheitsschalteinrichtung zur steuerung eines stromverbrauchers
DE3801576A1 (de) * 1988-01-21 1989-08-03 Bayer Ag Lichtleiter auf basis von polycarbonatfasern und verfahren zu ihrer herstellung
US5179369A (en) * 1989-12-06 1993-01-12 Dale Electronics, Inc. Touch panel and method for controlling same
EP0499945A2 (de) * 1991-02-19 1992-08-26 Braun Aktiengesellschaft Optoelektronischer Berührungssensor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. Fricke, A. Emmerling: Aerogels-Preparation, Properties, Applications in R. Reisfeld, C.K. Joergensen (Ed.) Chemistry, Spectroskopy and Applications of sol-Gel Glasses, Springer Verlag 1992, S. 37-87 *
Pedrotti, F.L., Pedrotti, L.S.: Indroduction to Optics, S. 38-40 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013218951A1 (de) * 2013-09-20 2015-03-26 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Topferkennung
EP2857753A1 (de) * 2013-09-20 2015-04-08 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Topferkennung

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