DE69814655T2 - Zeigevorrichtung mit integriertem schalter - Google Patents

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electrically conductive
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conductive surface
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D. Michael ROGERS
E. Allan SCHRUM
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2221/00Actuators
    • H01H2221/008Actuators other then push button
    • H01H2221/012Joy stick type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/022Application wake up; switches or contacts specially provided for the wake up or standby shift of a circuit

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Zeigevorrichtungen und insbesondere auf eine verbesserte Zeigevorrichtung, die ein widerstandsbehaftetes, elastisches Druckelement mit einem integrierten Schalter und einer elektrisch leitenden Substratoberfläche aufweist.
  • Zeigevorrichtungen einschließlich Daumenhebel bzw. Joysticks sind im Stand der Technik bekannt. Herkömmliche Joysticks wurden und werden in erster Linie als eine Steuereinrichtung für Spiele verwendet, obwohl sie auch allgemein als Vorrichtungen zum Ersatz einer Maus verwendet werden. Bei einer typischen Anwendung ist die Zeigevorrichtung in Form eines Joysticks über Kabel mit einem Mikrocontroller eines Computers mit einem Display und einer Tastatur verbunden. Der herkömmliche Joystick weist zahlreiche bewegliche Teile auf, und die Größe des darin befindlichen Mechanismus läßt seine Verwendung in zahlreichen Anwendungen nicht zu, wie z. B. Fernsteuerungen, Tastaturen und Notebooks. Auf der anderen Seite weisen Joysticks die Vorteile auf , zuverlässig und leistungsfähig zu sein.
  • Bei bekannten Zeigevorrichtungen wird typischerweise ein Substrat oder eine gedruckte Leiterplatte verwendet, die eine widerstandsbehaftete Beschichtung und ein leitendes Kraftausbzw. -umlenkelement aufweist, das auf dem Substrat bewegbar ist, um den Ort des Kontakts zu verändern und Signale zu erzeugen, die sich mit dem Ort bzw. der Position verändern. Die Ausbildung der widerstandsbehafteten Beschichtung auf dem Substrat ist ein kostenaufwendiger und schwieriger Vorgang, der dazu führen kann, daß ein größerer Prozentsatz von Vorrichtungen als Ausschußteile verschrottet werden müssen.
  • Eine Zeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der EP 762 317 A bekannt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es besteht daher eine Notwendigkeit nach einer einfach strukturierten Zeigevorrichtung, die weniger Bauteile und weniger sich bewegende Teile aufweist, eine große Leistungsfähigkeit und hohe Zuverlässigkeit aufweist und leicht herzustellen ist.
  • Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine kompakte, einfach aufgebaute Zeigevorrichtung bereitzustellen, die eine verminderte Anzahl von Bauteilen und lediglich ein bewegliches Teil aufweist, und die miniaturisiert ist.
  • Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zeigevorrichtung bereitzustellen, die in ein Notebook oder einen standardmäßigen Computer eingebaut werden kann oder die für Fernsteuervorrichtungen verwendet werden kann. Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Zeigevorrichtung bereitzustellen, die gegenüber der äußeren Umgebung undurchlässig ist.
  • Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Zeigevorrichtung mit digitaler und analoger Integration bereitzustellen, einschließlich eines digitalen Schalters und/oder einem Aufweckmerkmal, um die Lebensdauer von Batterien zu verlängern, was ideal ist für eine Anwendung bei Fernsteuerungen.
  • Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, unterschiedliche Typen von Kontrolloberflächen für den Benutzer bereitzustellen, um die Zeigevorrichtung zu berühren und zu manipulieren.
  • Die Erfindung ist durch die Merkmale der beigefügten Ansprüche festgelegt.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, in der eine Zeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, die an ein Computersystem angeschlossen ist;
  • 2 zeigt eine teilweise Querschnittansicht, die eine Ausführungsform einer Zeigevorrichtung nach der vorliegenden Endung in einem nicht ausgelenkten Zustand darstellt;
  • 3 ist eine teilweise Querschnittansicht, in der die Zeigevorrichtung nach 2 in einem ausgelenkten Zustand dargestellt ist;
  • 4 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform einer elektrisch leitenden Oberfläche auf einem Substrat der Zeigevorrichtung nach 2;
  • 5 ist eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer elektrisch leitenden Oberfläche auf einem Substrat der Zeigevorrichtung nach 2;
  • 6 ist eine schematische Ansicht, die eine Darstellung des Schaltkreises der Zeigevorrichtung nach 2 erläutert;
  • 7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine weitere Ausführungsform einer Zeigevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung erläutert;
  • 8 ist eine teilweise Querschnittansicht, in der die Zeigevorrichtung nach 7 in einem nicht ausgelenkten Zustand dargestellt ist;
  • 9 ist eine teilweise Querschnittansicht, in der die Zeigevorrichtung nach 7 in einem ausgelenkten Zustand dargestellt ist;
  • 10 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform einer elektrisch leitenden Oberfläche auf einem Substrat der Zeigevorrichtung nach 7;
  • 11 ist eine Seitenansicht, in der drei Ausführungsformen einer Steuerflächenkomponente für die Zeigevorrichtung nach 7 dargestellt sind;
  • 12 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von oben auf eine andere Ausführungsform eines Verriegelungsrings für die Zeigevorrichtung nach 7; und
  • 13 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von unten des Verriegelungsrings nach 12.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführunsgform
  • Zunächst sei auf 1 Bezug genommen, in der eine Zeigevorrichtung dargestellt ist, die in einem Behältnis oder Kasten 1 angeordnet ist, das eine obere Wand oder einen Deckel aufweist. Obwohl 1 eine Zeigevorrichtung 10 nach Art eines Joysticks zeigt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf Joysticks beschränkt. Ein Paar von Kabeln 2, 3 sind an den Kasten 1 angeschlossen und verlaufen von dem Kasten 1 bis zu einer Verbindung, an der sich die Kabel 2, 3 gemeinsam zu einem Kabel 4 vereinigen, das an einen Mikrocontroller 6 angeschlossen ist. Der Mikrocontroller 6 ist einem Bildschirm 7 und einer Tastatur 8 zugeordnet.
  • Eine Ausführungsform der Zeigevorrichtung 10 nach 2 weist ein elastisches Rückstellelement auf, das auf einem nicht leitenden Substrat 16 abgestützt ist. Das elastische Rückstellelement 12 ist zweckmäßigerweise mit dem Substrat 16 entlang seines äußeren Rands 18 verbunden. Der äußere Rand 18 kann jede beliebige Form aufweisen und ist zweckmäßigerweise im wesentlichen kreisförmig. Das elastische Element 12 ist ebenfalls zweckmäßigerweise ein im wesentlichen kreisförmiges Teil mit einer Querschnittform durch seinen Mittelpunkt, die die Form aufweist, die in 2 dargestellt ist.
  • Das elastische Rückstellelement 12 weist eine widerstandsbehaftete Oberfläche 20 auf, die mit einem Abstand gegenüber der oberen Oberfläche 22 des Substrats 16 angeordnet ist. Die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 ist elastisch abgestützt, damit sie bewegbar oder verlagerbar ist zwischen dem Ruhezustand oder nicht ausgelenkten Zustand, der in 2 dargestellt ist, und dem niedergedrückten Zustand oder ausgelenkten Zustand, der in 3 dargestellt ist, in dem die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 in der Richtung des Pfeils 23 gedrückt ist, um in Kontakt mit der oberen Oberfläche 22 des Substrats 16 zu treten, um eine Kontaktstelle 24 zu bilden. Das elastische Rückstellelement 12 weist vorzugsweise ein flexibles Element oder eine Abstützung 26 auf, die die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 elastisch abstützt, so daß sie sich zwischen dem Ruhezustand und dem niedergedrückten Zustand bewegen kann. Das flexible Element 26 ist zwischen der widerstandsbehafteten Oberfläche 20 und dem äußeren Rand 18 des elastischen Rückstellelements 12 angeschlossen. Eine Ausführungsform des flexiblen Elements 26 ist ein ringförmiger Balg, der in 2 und 3 dargestellt ist. Der ringförmige Balg 26 verformt sich in einer akkordeonartigen Art und Weise auf die Aufbringung einer Kraft auf das elastische Rückstellelement 12 hin, so daß die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 in Richtung auf das Substrat 16 bewegt wird. Es versteht sich natürlich, daß auch andere flexible Elemente verwendet werden können, um die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 elastisch abzustützen.
  • Die elastische Oberfläche 20 ist in zweckmäßiger Weise gekrümmt, damit sie im niedergedrückten Zustand auf der oberen Oberfläche 22 des Substrats 16 abrollt bzw. sich darauf hinund herbewegt. Die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 weist zweckmäßigerweise eine konvexe Form auf. Wenn sich die widerstandsbehaftete, hin- und herbewegbare Oberfläche 20 auf der oberen Oberfläche 22 hin- und herbewegt, wird die Kontaktposition 24 zwischen der widerstandsbehafteten Oberfläche und der oberen Oberfläche 22 verändert. Die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 kann verformbar sein, so daß die Kontaktposition 24 zwischen der widerstandsbehafteten Oberfläche 20 und der oberen Oberfläche 22 in ihrer Fläche zunimmt, wenn die Auslenkung aufgrund einer größeren Kraft, die auf das elastische Rückstellelement 12 ausgeübt wird, vergrößert wird. Die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 weist ein widerstandsbehaftetes Material auf, welches zweckmäßigerweise ein widerstandsbehafteter Gummi sein kann. In vorteilhafter Weise ist der Widerstand über die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 im wesentlichen gleichmäßig.
  • Wie in 2 dargestellt ist, weist das elastische Rückstellelement 12 in vorteilhafter Weise einen Stab oder Joystick 21 auf, der sich von der widerstandsbehafteten Oberfläche 20 erstreckt. Der Stab 28 kann von der Hand oder einem oder mehreren Fingern eines Menschen betätigt werden, um die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 in Richtung auf das Substrat 16 zu drücken. In der bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Stab 28 im wesentlichen senkrecht zu der oberen Oberfläche 22 des Substrats 16, obwohl auch andere Orientierungen für den Stab 28 zweckmäßig sein können. Der Stab 28 hat in zweckmäßiger Weise eine konisch zulaufende Seitenfläche 30 zum Zwecke einer angenehmen und einfachen Bedienung. Der Stab 28 kann aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt sein, einschließlich Gummi oder Kunststoff.
  • Der Stab 28, die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 und das flexible Element 26 können aus dem gleichen Material bestehen, zweckmäßigerweise aus einem widerstandsbehafteten Gummi niedriger Härte. Der widerstandsbehaftete Gummi kann ein widerstandsbehaftetes Material aufweisen, wie bspw. Kohlenstoff oder ein kohlenstoffartiges Material, das in einem Gummimaterial eingebettet ist. Der widerstandsbehaftete Gummi hat in bevorzugter Weise einen im wesentlichen gleichmäßigen oder homogenen Widerstand, der typischerweise dadurch erzeugt wird, daß ein sehr feines widerstandsbehaftetes Material verwendet wird, das während einer langen Zeitspanne in dem Herstellungsvorgang eingemischt wird. In den meisten Anwendungen hat der widerstandsbehaftete Gummi, der verwendet wird, einen mäßigen Widerstand von weniger als etwa 50 000 Ohm, und bevorzugt von weniger als etwa 25 000 Ohm, bspw. zwischen etwa 1 000 und etwa 25 000 Ohm, und am meisten bevorzugt zwischen etwa 1 000 und 10 000 Ohm. Das widerstandsbehaftete, elastische Rückstellelement 12 aus Gummi, das aus dem Stab 28, der widerstandsbehafteten Oberfläche 20 und dem flexiblen Element 26 besteht, kann bspw. durch Abformen hergestellt sein.
  • Die obere Oberfläche 22 des Substrats 16 weist eine elektrisch leitende Oberfläche 36 auf, die im niedergedrückten Zustand mit der widerstandsbehafteten Oberfläche 20 des elastischen Rückstellelements 12 in Kontakt steht. Wie in 2 bis 4 dargestellt ist, weist die elektrisch leitende Oberfläche 36 in bevorzugter Weise eine ebene Form auf und ist im wesentlichen kreisförmig. Die elektrisch leitende Oberfläche 36 weist ein leitendes Material wie bspw. Kupfer auf.
  • Nunmehr auf 4 bezugnehmend, kann eine Ausführungsform der elektrisch leitenden Oberfläche 36 einen Schalter 38 umfassen, der in bevorzugter Weise ein innerer Schalter 38 ist, der einen elektrisch leitenden Mittelpunkt 42 aufweist, der von einem elektrisch leitenden Ring 44 durch einen nicht leitenden elektrischen Schaltzwischenraum oder Ring 40 getrennt ist. Der nicht leitende Ring 40 kann durch einen Teil des Substrats gebildet sein. Die Fläche des elektrisch leitenden Mittelpunkts 42 und die Breite des nicht leitenden elektrischen Schaltrings 40 sind in bevorzugter Weise klein im Vergleich mit der Fläche der widerstandsbehafteten Oberfläche 20. In bevorzugter Weise kann die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 durch die Hand oder einen oder mehrere Finger eines Menschen ausgelenkt werden, um einen Kontakt mit der elektrisch leitenden Oberfläche 36 im Bereich einer Kontaktposition 24 herzustellen, die sowohl den elektrisch leitenden Mittelpunkt 42 als auch den elektrisch leitenden Ring 44 über den nicht leitenden Ring 40 hinweg umfaßt. In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich der elektrisch leitende Mittelpunkt 42 an dem Mittelpunkt der elektrisch leitenden Oberfläche 36, der von der elektrisch leitenden Oberfläche 20 um den kürzesten Abstand beabstandet ist und mit der Achse des Stabs 28 ausgerichtet ist.
  • Im Gebrauch wird eine veränderliche Spannung über der widerstandsbehafteten Oberfläche 20 bereitgestellt, und zweckmäßigerweise über das widerstandsbehaftete, elastische Rückstellelement 12. Diese Spannungsvarianz bzw. veränderliche Spannung kann durch eine beliebige auf diesem Gebiet bekannte Vorgehensweise erzeugt werden. Bspw. kann die veränderliche Spannung dadurch erzeugt werden, daß das elastische, widerstandsbehaftete Rückstellelement 12 mit einer Vielzahl von elektrischen Kontakten 48 elektrisch in Verbindung gebracht wird, die entlang seines äußeren Rands 18 mit gegenseitigem Abstand angeordnet sind. Es sind mindestens zwei und in bevorzugter Weise vier derartige elektrische Kontakte 48 vorhanden, bspw. Ost, West, Nord und Süd. Jedes Paar von gegenüberliegenden elektrischen Kontakten 48 wird mit einem Spannungspotential beaufschlagt. Die mit einem Spannungspotential beaufschlagten elektrischen Kontakte 48 erzeugen eine veränderliche Spannung bzw. eine Spannungsvarianz über die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 des widerstandsbehafteten, elastischen Rückstellelements 12. In Anwendungen, in denen die Zeigevorrichtung 10 mit Mikroprozessoren verwendet wird, ist die typische Spannung, die auf die elektrischen Kontakte 48 angelegt wird, etwa 3 bis 5 Volt. Die Spannung kann für andere Anwendungen unterschiedlich sein.
  • Wenn der Stab 28 des elastischen Rückstellelements 12 in Richtung auf das Substrat 16 gedrückt wird, wie in 3 dargestellt ist, verformt sich das flexible Element 26 auf eine akkordeonartige Weise, und eine elektrische Kontaktposition 24 wird zwischen der widerstandsbehafteten Oberfläche und der elektrisch leitenden Oberfläche 36 in dem niedergedrückten Zustand erzeugt. Das elastische Rückstellelement 12 wirkt als ein Kraftab- oderumlenkelement. Im niedergedrückten Zustand überträgt die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 eine Spannung an die elektrisch leitende Oberfläche 36 mit einem Widerstandswert, der durch die elektrische Kontaktposition 24 auf der widerstandsbehafteten Oberfläche 20 festgelegt ist.
  • Wenn die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 auf der elektrisch leitenden Oberfläche 36 abgerollt oder hin- und herbewegt wird oder durch eine stärkere Kraft gedrückt wird, damit sie sich weiter verformt, wird die elektrische Kontaktposition 24 verlagert und die Kontaktfläche wird verändert. Die Veränderung in der Kontaktposition 24 und der Fläche führt zu einer Spannungsveränderung aufgrund der Veränderung im Widerstandswert einer unterschiedlichen Kontaktposition 24 und Fläche auf der widerstandsbehafteten Oberfläche. Dadurch, daß die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 über die elektrisch leitende Oberfläche 36 hin- und auf der elektrisch leitenden Oberfläche 36 erfaßt werden. Das Signal wird aufgenommen und verarbeitet von einer Vorrichtung wie bspw. einem nicht dargestellten Mikrocontroller, der die Signaldaten interpretiert und ein Ausgangssignal an ein damit verbundenes Empfangsgerät erzeugt, wie bspw. eine nicht dargestellte Anzeige. Unter Verwendung von Vorgehensweisen, die in diesem Bereich der Technik bekannt sind, kann die erfaßte Information dazu verwendet werden, die Kontaktposition 24 zwischen der widerstandsbehafteten Oberfläche 20 und der elektrisch leitenden Oberfläche 36 zu berechnen. Das elastische Rückstellelement 12 bewegt sich in seine ursprüngliche, nicht verformte Position zurück, in der die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 einen Abstand von der elektrisch leitenden Oberfläche 36 aufweist, wenn die Kraft nicht mehr wirkt.
  • Wenn die elektrisch leitende Oberfläche 20 die Anordnung aufweist, die in 4 dargestellt ist, wird der elektrische Schalter 38 betätigt, wenn das elastische Rückstellelement 12 in den niedergedrückten Zustand ausgelenkt wird. Da der Stab 28 mit dem Schalter 38 ausgerichtet ist, wird die Kraft, die auf den Stab 28 ausgeübt wird, im wesentlichen nach unten entlang der Achse des Stabs 28 in Richtung auf den Schalter 38 übertragen. Da die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 den elektrisch leitenden Mittelpunkt 42 und den elektrisch leitenden Ring 44 kontaktiert, dadurch daß der nicht leitende Zwischenraum oder Ring 40 überbrückt wird, wird der Schalter 38 aktiviert. Der Schalter 38 kann für einen Bereich von Anwendungen eingesetzt werden, die für einen Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet bekannt sind, wie bspw. für einen Mausklick.
  • Wenn die Zeigevorrichtung 10 in Anwendungen wie bspw. einer Fernsteuervorrichtung verwendet wird, weist die Zeigevorrichtung in vorteilhafter Weise, wenn die Einsparung von Batteriestrom gewünscht wird, ein digitales Aufwachmerkmal auf. In diesem Fall wird die veränderliche Spannung nicht an die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 angelegt, wenn sich die Zeigevorrichtung 10 in dem Ruhezustand befindet. Die veränderliche Spannung wird nur dann angelegt, wenn ein elektrischer Kontakt zwischen der widerstandsbehafteten Oberfläche 20 und der elektrisch leitenden Oberfläche 36 in dem niedergedrückten Zustand besteht, und es wird ein digitales Aufwachsignal erzeugt. Als Ergebnis davon wird Energie gespart, und die Lebensdauer der Batterie kann verlängert werden. Einzelheiten einer digitalen Aufwacheinrichtung sind im Stand der Technik bekannt und werden an dieser Stelle nicht wiederholt.
  • 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der elektrisch leitenden Oberfläche 36, die eine Anzahl von inneren Schaltkontakten 54a, 54b, 54c und 54d umfaßt, die jeweils einen elektrisch leitenden Mittelpunkt 55a, 55b, 55c und 55d aufweisen, der von einem elektrisch leitenden Äußeren 56a, 56b, 56c und 56d durch einen nicht leitenden elektrischen Schaltzwischenraum oder Ring 57a, 57b, 57c und 57d getrennt ist. Die inneren Schattkontakte 54a, 54b, 54c und 54d sind dicht an und im wesentlichen symmetrisch mit Abstand von dem Mittelpunkt der leitenden Oberfläche 36 angeordnet, der mit der Achse des Stabs 28 ausgerichtet ist, und sind im wesentlichen ähnlich im Aufbau mit dem Schaltkontakt 44 nach 4. Die Fläche des elektrisch leitenden Mittelpunkts 55a bzw. 55b, 55c und 55d und die Breite des nicht leitenden elektrisch leitenden Schaltrings 57a, 57b, 57c und 57d eines jeden inneren Schaltkontakts 54a, 54b, 54c und 54d ist in bevorzugter Weise klein im Vergleich mit der Fläche der widerstandsbehafteten Oberfläche 20. Wie in der Ausführungsform nach 4 kann jeder nicht leitende Ring 57a, bzw. 57b, 57c und 57d durch einen Teil des Substrats gebildet sein. 5 zeigt eine Anzahl von elektrisch leitenden Blöcken 60, z. B. Ost, West, Nord und Süd, die vorgesehen sein können, um die veränderliche Spannung an die widerstandsbehaftete Oberfläche des widerstandsbehafteten Rückstellelements 12 anzulegen. Wie weiter oben besprochen, können andere Formen und Vorgehensweisen zum Bereitstellen der veränderlichen Spannung eingesetzt werden.
  • Wenn die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 ausgelenkt wird, indem eine Kraft auf den Stab 28 aufgebracht wird, der mit dem Mittelpunkt der leitenden Oberfläche 36 ausgerichtet ist, kommt dieser zunächst mit der elektrisch leitenden Oberfläche 36 in der Nähe des Mittelpunkts der leitenden Oberfläche 36 in Kontakt. Unter einer normalen Kraft bildet die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 keinen elektrischen Kontakt mit den Schaltkontakten 54a, 54b, 54c und 54d, um die Kontakte zu aktivieren, da sie von dem Mittelpunkt der leitenden Fläche 36 beabstandet angeordnet sind. Selbst dann, wenn die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 auf der elektrisch leitenden Oberfläche 36 abgerollt wird, berührt sie nicht mehr als einen der Schaltkontakte. Wenn die Kraft auf die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 vergrößert wird, indem stärker auf den Stab 28 gedrückt wird, verformt sich die elastische widerstandsbehaftete Oberfläche 20, und die Aufstandsfläche auf der Oberfläche 20 wird vergrößert, so daß die Möglichkeit besteht, zwei der Schaltkontakte 54a, 54b, 54c und 54d zur gleichen Zeit zu kontaktieren, wobei die beiden Schaltkontakte zur Aktivierung überbrückt werden. Aufgrund der im wesentlichen quadratischen Anordnung ist es wahrscheinlicher, daß die widerstandsbehaftete Oberfläche zwei benachbarte Schaltkontakte kontaktiert, als zwei diagonal gegen überliegend angeordnete Schaltkontakte. In einer Ausführungsform ist jeder des Paars von diagonal gegenüberliegend angeordneten Schaltkontakten mit dem gleichen elektrischen Punkt verbunden, und benachbarte Schaltkontakte sind mit unterschiedlichen elektrischen Punkten verbunden. Daher tritt eine Betätigung eines Schalters nur bei einer Kraft auf, die größer als eine normale Kraft auf den Stab 28 ist, um einen Kontakt zwischen der widerstandsbehafteten Oberfläche 20 und zwei Schaltkontakten herzustellen. Die Konfiguration mit den Schaltkontakten 54a, 54b, 54c und 54d kann für einen Bereich von Anwendungen eingesetzt werden, die einem Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet bekannt sind.
  • Das elastische Rückstellelement 12 der Zeigevorrichtung 10 kann mehrere kontinuierliche Wege von im wesentlichen gleichförmigem Widerstand bereitstellen, um veränderliche Signale zu erzeugen. Der kontinuierliche widerstandsbehaftete Weg ist gleichwertig einer großen Anzahl von diskreten Widerstandspunkten zum Zwecke einer verbesserten Leistung. Wie vorstehend erörtert, werden die unterschiedlichen Signale durch eine unterschiedliche Spannung erzeugt, die durch Spannungsquellen oder ähnliches erzeugt werden. In bestimmten Anwendungen wie bei herkömmlichen Joysticks werden vier Wege verwendet, nämlich Ost, West, Nord und Süd, wie sie durch die vier Kontaktklötze 60 (5) erzeugt werden. Das elastische Rückstellelement 12 ermöglicht, daß in einfacher Weise mehr Wege hinzugefügt werden.
  • 6 erläutert schematisch eine Schaltungsdarstellung 70 der Zeigevorrichtung 10 mit vier Wegen, Ost, West, Nord und Süd, die zwei Achsen festlegen, nämlich eine Ost-West-Achse und Nord-Süd-Achse. Die Nord-Süd-Achse wird durch den widerstandsbehafteten Weg 72 dargestellt, während die Ost-West-Achse durch den widerstandsbehafteten Weg 74 dargestellt wird. Die Schaltung 70 umfaßt einen Nord-Süd-Abgreifer 76, der in beweglichem Kontakt entlang des Nord-Süd-Wegs oder der Nord-Süd-Achse 72 steht, und einen Ost-West-Greifer 78, der in bewegbarem Kontakt entlang des Ost-Süd-Wegs oder der Ost-Süd-Achse 74 steht. Die Bewegung des Nord-Süd-Abgreifers 76 und die des Ost-West-Abgreifers 78 stellt eine abrollende Bewegung der widerstandsbehafteten Oberfläche 20 des elastischen Rückstellements 12 über die elektrisch leitende Oberfläche 36 in der Nord-Süd-Richtung und in der Ost-West-Richtung dar. Die Positionen der Abgreifer 76, 78 legen die veränderlichen Signale fest und stellen die Position der widerstandsbehafteten Oberfläche 20 auf der elektrisch leitenden Oberfläche 36 dar.
  • Die Zeigevorrichtung 10 ist kompakt und einfach, und sie weist lediglich zwei Komponenten auf, nämlich das widerstandsbehaftete Auslenkelement 12 und das Substrat 16 mit der elektrisch leitenden Oberfläche 36. Das widerstandsbehaftete Auslenkelement 12 ist das einzige bewegliche Teil. Das widerstandsbehaftete Auslenkelement 12 umschließt die elektrisch leitende Oberfläche 36, so daß sie diese undurchlässig bezüglich äußeren Einflüssen aus der Umgebung macht. Die Zeigevorrichtung 10 kann miniaturisiert werden und in ein Notebook oder in einen standartmäßigen Computer eingebaut werden Sie kann auch in Fernsteuerungseinrichtungen verwendet werden.
  • Unter Bezugnahme auf 7 weist eine andere Ausführungsform einer Zeigevorrichtung 110 ein Substrat oder eine gedruckte Leiterplatte 123 auf, die in vorteilhafter Weise einen Flächenbereich einer kontinuierlichen oberen Substratoberfläche 130 aufweist, wie dargestellt. Bei dieser Ausführungsform der Zeigevorrichtung 110 wird ein integrierter Schalter verwendet, wie bspw. ein Kuppelschalter 136, wie dargestellt. Der Kuppelschalter 136 in dieser Ausführungsform weist eine gebogene Oberseite mit Füßen 137 auf, die den Schalter 136 über Öffnungen 138 in dem Substrat 123 mit dem Substrat 123 in Kontakt bringen. Der Kuppelschalter 136 wird zusammengedrückt, wenn er niedergedrückt wird. Eine wahlweise vorhandene kleine Vertiefung 139 kann in der Mitte des Kuppelschalters 136 zum Zwecke der Zentrierung vorgesehen sein, wie nachfolgend noch erläutert wird. Die Zeigevorrichtung 110 weist einen Sockelzapfen 141 und ein elastisches Rückstellelement 142 auf. Der Zapfen 141 weist einen Vorsprung oder Ansatz 149 an seiner Unterseite auf. Der Ansatz 149 ist so geformt, daß er in einer zusammengesetzten Art und Weise mit dem Hohlraum eines Sitzes 150 zusammenwirkt, der in dem Rückstellement 142 vorgesehen ist, wie am deutlichsten aus der zusammengesetzten Zeigevorrichtung 110 nach 8 hervorgeht. Das Rückstellelement 142 weist eine ausreichende Elastizität auf, um zu ermöglichen, daß der Vorsprung 149 in den Hohlraum des Sitzes 150 paßt, um den Zapfen 141 und das Rückstellelement 142 in einfacher Weise aneinander zu befestigen. Diese Auslegung macht es außerdem leicht, den Zapfen 141 von dem Rückstellelement 142 zu lösen und den Zapfen 141 durch ein anderes Element mit unterschiedlicher Form zu ersetzen.
  • Das Rückstellelement 142 weist eine widerstandsbehaftete Oberfläche 152 auf, wie 8 und 9 zeigen, die unterhalb des Sitzes 150 angeordnet ist. Die widerstandsbehaftete Oberfläche 152 ist in vorteilhafter Weise gekrümmt und weist eine konvexe Form auf, ähnliche wie die widerstandsbehaftete Oberfläche 20 der Zeigevorrichtung 110 nach 2. Der äußere Rand 154 des Rückstellelements 142 ist außerdem ähnlich zu dem äußeren Rand 18 des elastischen Rückstellelements 12 der Zeigevorrichtung 10 und verbindet das Rückstellelement 142 mit dem Substrat 123, wie in 8 dargestellt ist. Ein ringförmiger Bogen 156 verbindet den Sitz 150 mit dem äußeren Rand 154 des Rückstellelements 142. Der Kuppelschalter 136 ist in vorteilhafter Weise unterhalb des zentralen Bereichs der widerstandsbehafteten Oberfläche 152 angeordnet, die in dem nicht verformten Zustand der oberen Oberfläche 130 des Substrats zunächst liegt. Die Oberfläche des Kuppelschalters 136 kann ein aktiver Teil des Schaltkreises sein, um Leistungsmerkmale der Firmware des Mikroprozessors zu ermöglichen, wie nachfolgend noch erläutert wird.
  • Ein wahlweise vorhandener Verriegelungsring 160 kann über das elastische Rückstellelement 142 gesetzt werden, um es relativ zu dem Substrat 123 festzuhalten, wobei das Rückstellelement 142 alternativ unmittelbar mit dem Substrat 123 verbunden werden kann. Der Verriegelungsring 160 weist eine Anzahl von Öffnungen 162 auf, die zu den Öffnungen 164 in dem Substrat 123 passen. Eine Anzahl von Befestigungsschrauben 166 koppeln den Verriegelungsring 160 und das Substrat 123 über die Öffnungen 162 und Öffnungen 164, wobei diese Verbindungen der Einfachheit halber in 8 und 9 nicht dargestellt sind. Auf dem Substrat 123 ist ein wahlweise vorgesehenes Eingabe-Kopfstück 170 angebracht, um eine Verbindung zwischen den Drähten oder Kabeln innerhalb der Zeigevorrichtung 110 mit externen Geräten herzustellen, bspw. mit einem Mikroprozessor, wie etwa dem Microcontroller 6 in 1. Eine wahlweise vorgesehene Steuervorrichtung 180 ist über dem Zapfen 141 angeordnet, um eine Steuerfläche 182 für einen Kontakt mit der Hand oder den Fingern eines Menschen bereitzustellen.
  • 8 zeigt die Zeigevorrichtung 110 in dem nicht ausgelenkten Zustand, und 9 zeigt die Zeigevorrichtung 110 in dem ausgelenkten Zustand, wobei sich der Kuppelschalter 136 in einem zusammengedrückten Zustand befindet. Eine Ausführungsform der elektrisch leitenden Oberfläche 130, wie sie in 10 dargestellt ist, weist einen äußeren leitenden Ring 172 auf, der mit den Öffnungen 138 gekoppelt ist, und eine zentrale leitende Fläche 174, die mit Abstand von dem leitenden Ring 172 und unter dem Kuppelschalter 136 angeordnet ist. 10 zeigt eine Anzahl von elektrischen Kontaktflächen bzw. Kontaktklötzen 176, z. B. entlang der Ost-West-Achse 74 und der Nord-Süd-Achse 72, die dafür vorgesehen sind, die widerstandsbehaftete Oberfläche 152 des Rückstellements 142 mit einer veränderlichen Spannung zu versorgen.
  • In Betrieb kommt die widerstandsbehaftete Oberfläche 152 in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Kuppelschalter 136 unter einer Kraft in der Richtung 177, um eine Kontaktposition 134 zu bilden und den veränderlichen Widerstand oder die veränderliche Spannung des Gerätes 110 bereitzustellen. Wenn die widerstandsbehaftete Oberfläche 152 auf der oberen Oberfläche des Kuppelschalters 136 abgerollt wird, wird die Kontaktposition 134 zwischen der widerstandsbehafteten Oberfläche 152 und den Kuppelschalter 136 verändert. Ein weiteres Niederdrücken des Rückstellements 142 lenkt den Kuppelschalter 136 aus bzw. drückt ihn nach unten zusammen, so daß er mit der zentralen leitenden Fläche 174 in dem ausgelenkten Zustand in Kontakt kommt, wie in 9 dargestellt ist. Dieses Schließen des Schalters veranlaßt den Spannungs- oder Widerstandswert der Vorrichtung 110 dazu, an die zentrale leitende Fläche 174 übertragen zu werden. Das Signal auf der zentralen Kontaktfläche kann dann konditioniert werden, so daß es zu einem digitalen Eingangssignal wird oder als ein analoges Signal verbleibt. Dieser Betrieb der Zeigevorrichtung 110 emuliert bzw. entspricht vollständig einem Mausklick auf die linke Maustaste.
  • Der Kuppelschalter 136 stellt zusätzliche funktionelle Merkmale bereit. Das erste ist eine Drag- bzw. Ziehfunktion, die in Zusammenhang mit einem Courser (Schreibmarke) einer Maus leicht verständlich ist, wobei der Finger die linke Taste einer Maus niederdrückt und sie niedergedrückt hält, während die Maus verschoben wird. Eine Ziehfunktion ist schwierig auszuführen, wenn die frühere Ausführungsform der Zeigevonichtung 10 nach 2 verwendet wird. Der integrierte Kuppelschalter 136 löst das Problem dadurch, daß durch das Niederdrücken des Zapfens 141 und des Rückstellelements 142 ein zusammengedrückter Zustand hergestellt wird, um das Merkmal des Niedergedrückt-Haltens zu simulieren. Ein zusammengedrückter Kuppelschalter 136 stellt allerdings keine ideale Oberfläche für einen Kontakt mit der widerstandsbehafteten Oberfläche 152 bereit, um Daten zu erzeugen. Daher wird die Zeigevorrichtung 110 in vorteilhafterweise modifiziert, in dem Firmware bereitgestellt wird, die dem Kuppelschalter 136 zugeordnet ist, z. B. in einem Prozessor wie etwa dem Microcontroller 6 nach 1. In dem Zieh-Betriebszustand, wenn der Benutzer den Zapfen 141 und das Rückstellelement 142 nach unten gedrückt hält, wobei der Kuppelschalter 136 zusammengedrückt wird, während einer festgelegten, kurzen Zeitspanne, bspw. zwischen etwa 0,25 und 0,5 Sekunden, und dann losläßt, wirkt die Zeigevorrichtung 110 so, als ob das Rückstellelement 142 niedergedrückt verblieben wäre, während der Kuppelschalter 136 zusammengedrückt wäre. Eine Bewegung des Zapfens 141 an der Oberseite des Kuppelschalters 136, bspw. in Ost/West- und Nord/Süd-Richtung, bringt die Ziehfunktion zur Ausführung. Um die löschen bzw. fallenzulassen, drückt der Benutzer lediglich den Zapfen 141 und das Rückstellelement 142 ein weiteres Mal nieder, um den Kuppelschalter 136 zusammenzudrücken, und läßt los. Dies stellt ein vollständiges Szenario mit "drag and drop" (Ziehen und Fallenlassen) dar.
  • Die wahlweise vorhandene Vertiefung 139 in der Mitte des Kuppelschalters 136 ist nach oben ausgerichtet. Wenn das Rückstellelement 142 niedergedrückt wird, wird es in den meisten Fällen einen anfänglichen Kontakt mit dem Mittelpunkt des Kuppelschalters 136 herstellen. Dies ermöglicht einer Firmware, die in dem Mikroprozessor eingebettet ist, das widerstandsbehaftete Rückstellelement 142 zu kalibrieren, wobei der erfaßte Widerstandswert an der mittleren Vertiefung 139 als ein Bezugswert in dem Falle verwendet wird, daß irgendwelche Mängel, bspw. ein fehlender homogener Widerstand, in der widerstandsbehafteten Oberfläche 152 und dem widerstandsbehafteten Material des Rückstellelementes 142 vorhanden sein sollten.
  • Das elastische Rückstellelement 142, einschließlich der widerstandsbehafteten Oberfläche 152, kann aus einem Gummi mit niedriger Härte hergestellt sein. Der Zapfen 141 und die Steuervorrichtung 180 können aus dem gleichen Material wie das Rückstellelement 142 hergestellt sein, oder sie können aus anderen Materialien hergestellt sein, wie bspw. aus einem harten Kunststoff. Das Material und die Geometrie des Rückstellelements 142 sind so gewählt, um eine wiederholte Verformung und Rückformung des Rückstellelements 142 zwischen dem ausgelenkten und dem nicht ausgelenkten Zustand zu erleichtern. Der Kuppelschalter 136 ist typischerweise aus rostfreiem Stahl, Phosphor, Bronze, anderen Stahlmaterialien oder ähnlichem hergestellt.
  • Die Ausgestaltung der Zeigevorrichtung 110 bringt bestimmte Vorteile mit sich. Beispielsweise kann der getrennte Zapfen 141 und auch die Steuerungsvorrichtung 180 die Hand eines Benutzers von der elektrischen Schaltung und von Komponenten isolieren, die die widerstandsbehaftete Oberfläche 152 des Rückstellelements 142 und die elektrisch leitende Oberfläche 130 des Substrats 123 umfassen. Darüber hinaus ist der Ansatz 149 so geformt, daß er in einer fest eingesetzten Art und Weise mit dem Hohlraum des Sitzes 150 zusammenwirkt, der in dem Rückstellelement 142 ausgebildet ist. Die Kombination des Ansatzes 149 und des Sitzes 150 ermöglichen, daß die Dicke des Abschnitts des Rückstellelements 142, der sich benachbart zu der widerstandsbehafteten Oberfläche 152 befindet, relativ dünn ist. Als Ergeb nis davon neigt das Rückstellelement 142 der Zeigevorrichtung 110 dazu, sich in weicher und zuverlässiger Art und Weise zu verformen und rückzuformen. Zahlreiche andere Ausführungen der Zeigevorrichtung ähnlich zu denen, die dargestellt sind (10, 110), sind möglich.
  • 11 zeigt andere mögliche Anordnungen für die Steuervorrichtung 180. Auf die erste Steuerungsvorrichtung 180 wird vorliegend als Kugelsteuerung Bezug genommen, aufgrund der Form ihrer Steuerfläche 182 und einer kreisbahnartigen Bewegung. Die zweite Steuervorrichtung 180a ist ein Stab, der eine Steuerfläche 182a wie bei einem Joystick aufweist, während die dritte Steuervorrichtung 180b eine Scheibe mit einer scheibenartigen Steuerfläche 182b ist. Die Oberflächen 182, 182a und 182b der Steuervorrichtungen 180, 180a und 180b können jeweils ein Greifmuster, wie bspw. eine nicht dargestellte, quer eingeschnittene Tex- tur, aufweisen, damit die Handhabung durch die Hand oder Finger eines Menschen erleichtert wird. Die Steuervorrichtungen 180, 180a und 180b erstrecken sich jeweils im wesentlichen senkrecht zu der oberen Oberfläche 130 des Substrats 123 und sind typischerweise im we- sentlichen symmetrisch relativ zu ihren Achsen.
  • Die Scheibe 180b kann die Gefahr einer Störung aufgrund wiederholter Beanspruchung mit sich bringen, da sie das Gelenk des Fingers der Hand dazu bringt, eine Drehbewegung in der Ost/West-Achse bzw. in Querrichtung zu versuchen, was Beanspruchungen für die Gelenke mit sich bringt. Der Stab 180a hat den Vorteil einer besseren ergonomischen Auslegung als der Scheibenklotz 180b, da er ermöglicht, daß der Finger in seitlicher Richtung bewegt wird, ohne daß Beanspruchungen an den zugehörigen Gelenken der Hand auftreten, was bedeutet, daß er angenehmer zu benutzen ist und eine geringere Wahrscheinlichkeit besteht, daß irgendeine Schädigung des Gelenks die Folge ist. Auf der anderen Seite hat der den Nachteil, daß er einen größeren vertikalen Platz beansprucht, was es möglicherweise schwieriger macht, den Stab 180a physisch im Inneren einer Vorrichtung, wie bspw. eine Fernsteuerung, einzusetzen und eine unbeabsichtigte Auslenkung zu verhindern. Die Kugelsteuerung 180 verbindet die Vorteile einer geringen Höhenabmessung der Scheibe 180b und einer ergonomischen Auslegung des Stabs 180a. Im Gebrauch veranlaßt die hin und her gerichtete Bewegung, die zwischen der widerstandsbehafteten Oberfläche 152 des Rückstellelements 142 und der elektrisch leitenden Oberfläche 130 des Substrats 123 erzeugt wird, die Kugelsteuerung 12 und auch das Rückstellelement 142 dazu, sich zu verdrehen. Die Drehung der Steuerfläche 182 der Steuerung 180 läßt die Notwendigkeit entfallen, das Gelenk des Fingers zu drehen, wenn die Steuerung 180 so betätigt wird, daß sie sich in der Ost/West-Richtung und in ande ren, im wesentlichen seitlichen bzw. Querrichtungen bewegt. Als Ergebnis davon ist die Wahrscheinlichkeit einer wiederholten Beanspruchung stark reduziert.
  • Man wird erkennen, daß die vorstehend beschriebenen Anordnungen von Vorrichtungen und deren Verfahren rein beschreibend für Anwendungen der Grundlagen der vorliegenden Erfindung sind, und daß zahlreiche andere Ausführungsformen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne daß der Bereich der Erfindung, wie er in den Ansprüchen festgelegt ist, verlassen wird. Beispielsweise erläutern 12 und 13 eine andere Ausführungsform eines einrastenden Verriegelungsrings 190, der den Verriegelungsring 160 nach 7 ersetzen kann und der die Notwendigkeit der Befestigungsschrauben 166 entfallen läßt. Der einrastende Verriegelungsring 190, wie er dargestellt ist, weist einen einrastenden Ring 192 auf, der typischerweise aus einem Metall oder einem ähnlichen Material mit einer ausreichenden Festigkeit bzw. Zugfestigkeit besteht, um die Komponenten fest auf dem Substrat 123 zu verriegeln. Ein isolierender Ring 194, der typischerweise aus einem nicht leitenden Polymer hergestellt ist, ist zwischen dem einrastenden Ring 192 und dem Rückstellelement 142 nach 7 angeordnet. Der isolierende Ring 194 weist Zapfen 196 auf, die dazu verwendet, ihn über Ausrichtöffnungen zu positionieren, die auf dem Substrat 123 angeordnet sind. Der einrastende Ring 192 weist einrastende Elemente 198 auf, die elastisch vorgespannt sind und in ihre Position durch nicht dargestellte Öffnungen, die in dem Substrat 123 vorgesehen sind, einrasten. Die einrastenden Elemente 198 erleichtern einen leichten und schnellen Zusammenbau und eine Zerlegung des einrastenden Verriegelungsrings 190. Der einrastende Ring 192 weist in bevorzugter Weise Haltelaschen oder Abschnitte 199 auf, die Kräfte auf den isolierenden Ring 190 ausüben, um zu gewährleisten, daß der isolierende Ring 194 und die darunter befindlichen Komponenten, wie bspw. das Rückstellelement 142, an Ort und Stelle verbleiben. Die Verwendung von Metall oder einem sonstigen stabilen Material ist zweckmäßig, um eine ausreichende Festigkeit für den einrastenden Ring 192 bereitzustellen. Alternativ können der metallische, einrastende Ring 192 und der isolierende Ring 194 durch einen einzelnen, einrastenden Verrigelungsring ersetzt werden, der nicht dargestellt ist, und der isoliert und dennoch eine ausreichende Festigkeit besitzt, um die Bauteile auf dem Substrat 123 zu verriegeln. In zweckmäßiger Weise kann ein stabiles Polymer, ein Verbundmaterial oder ähnliches verwendet werden.

Claims (25)

  1. Zeigevorrichtung mit einem Trägermaterial (16), das eine elektrisch leitende Oberfläche (36) aufweist, wobei ein elastisches Rückstellelement (12) auf dem Substrat (16) gehalten ist, wobei das Rückstellelement (12) von der elektrisch leitenden Oberfläche (36) in einem Ruhezustand beabstandet ist und durch eine Kraft relativ zu dem Trägermaterial (16) verlagerbar ist und sich bei Aufhebung der Kraft elastisch in die Ruheposition zurückbewegt, wobei das Rückstellelement (12) mit einer veränderlichen Spannung über einer widerstandsbehaftete Schwenkfläche (20) des Rückstellelements (12) mit Strom versorgt werden kann, wobei die widerstandsbehaftete Schwenkfläche (20) verlagerbar ist, so daß sie einen Abschnitt der elektrisch leitenden Oberfläche (36) an einer elektrischen Kontaktposition kontaktiert, um ein Signal durch die elektrisch leitende Oberfläche (36) mit der veränderlichen Spannung in einem gedrückten Zustand zu erzeugen, wobei die widerstandsbehaftete Schwenkfläche (20) verlagerbar ist, um auf der elektrisch leitenden Oberfläche (36) zu schwenken, um die elektrische Kontaktposition zwischen der Widerstands-Schwenkfläche (20) und der elektrisch leitenden Oberfläche (36) zu verändern, so daß eine entsprechende Veränderung in dem Signal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Rückstellelement (12) durch das Trägermaterial (16) entlang eines äußeren Rands (18) gehalten ist.
  2. Zeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (12) im wesentlichen kreisförmig ist.
  3. Zeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (12) einen ringförmigen Balg (36) aufweist, der zwischen der widerstandsbehafteten Schwenkfläche (20) und dem äußeren Rand (18) angeschlossen ist.
  4. Zeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die widerstandsbehaftete Schwenkfläche (20) konvex ist.
  5. Zeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (12) aus einem widerstandsbehafteten Material besteht.
  6. Zeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das widerstandsbehaftete Material aus widerstandsbehaftetem Gummi besteht.
  7. Zeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das widerstandsbehaftete Gummimaterial aus Gummi mit eingebettetem Kohlenstoff oder einem sonstigen leitenden Material besteht.
  8. Zeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die widerstandsbehaftete Schwenkfläche (20) einen Widerstand von weniger als etwa 50 kilo-Ohm aufweist.
  9. Zeigevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die widerstandsbehaftete Schwenkfläche (20) einen Widerstand von etwa 1000 bis etwa 25000 ohm, bevorzugt etwa 1000 bis 10000 ohm aufweist.
  10. Zeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die widerstandsbehaftete Schwenkfläche (20) einen im wesentlichen gleichmäßigen Widerstand aufweist.
  11. Zeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß das Rückstellelement (12) in elektrischem Kontakt mit einer Anzahl von beabstandeten Kontakten (48) steht, die benachbart zu dem äußeren Rand (18) verteilt angeordnet sind, wobei die Anzahl von beabstandeten Kontakten (48) mittels Spannungspotential mit Strom versorgbar sind, um die veränderliche Spannung zu bilden.
  12. Zeigevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von beabstandeten Kontakten (48) aus zwei Paaren von in gleicher Weise beabstandeten, gegenüberliegenden Kontakten (48) bestehen, wobei jedes Paar von gegenüberliegenden Kontakten (48) mittels eines Spannungspotentials mit Strom versorgt wird.
  13. Zeigevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine digitale Weckvorrichtung die Anzahl von beabstandeten Kontakten (48) aktiviert, um die veränderliche Spannung über der widerstandsbehafteten Schwenkfläche (20) zu erzeugen, nur wenn die widerstandsbehaftete Schwenkfläche (20) mit der elektrisch leitenden Oberfläche (36) in Kontakt steht.
  14. Zeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Oberfläche (36) zumindest einen elektrischen Schalter (38) aufweist, der von einem äußeren leitenden Abschnitt (43) durch einen nicht leitenden Schaltring (40) getrennt ist, wobei der zumindest eine elektrische Schalter (38) aktiviert wird, wenn die widerstandsbehaftete Schwenkfläche (20) den Schalter (38) und den äußeren leitenden Abschnitt (42) über den nicht leitenden Schaltring (40) verbindet.
  15. Zeigevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine elektrische Schalter (38) ein leitendes Material aufweist.
  16. Zeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (12) ein Steuerungselement (180) aufweist, das sich von der widerstandsbehafteten Schwenkfläche (20) erstreckt und im wesentlichen mit dem mittleren Bereich der elektrisch leitenden Oberfläche (36) ausgerichtet ist.
  17. Zeigevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwenkzapfen (141) zwischen dem Steuerungselement (180) und der widerstandsbehafteten Schwenkfläche (20) angeschlossen ist.
  18. Zeigevonichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungselement (180) aus einem Stab (180a), einer Scheibe (180b) oder einem gekrümmten, kuppelförmigen Element (180) besteht.
  19. Zeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verriegelungsring (160 oder 190) versehen ist, um das Rückstellelement (12) an der elektrisch leitenden Oberfläche (36) zu fixieren.
  20. Zeigevorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsring (190) eine Anzahl von Rastelementen (198) aufweist, um elastisch auf Öffnungen durch die elektrisch leitende Oberfläche (36) einzurasten.
  21. Zeigevorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsring (190) einen äußeren Ring (192) und ein isolierendes Ringelement (194) aufweist, das zwischen dem äußeren Ring (192) und dem Rückstellelement (12) angeordnet ist.
  22. Zeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusammendrückbarer, leitender Kuppelschalter (136) zwischen der widerstandsbehafteten Schwenkfläche (20) und der elektrisch leitenden Oberfläche (36) angeordnet ist.
  23. Zeigevorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuppelschalter (136) eine Vertiefung (139) in einem mittleren Bereich aufweist.
  24. Zeigevorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuppelschalter (136) einer Firmware zugeordnet ist, zum Ausüben einer Ziehfunktion, wenn der Kuppelschalter (136) verformt wird, so daß er während einer spezifizierten Zeitspanne zusammengedrückt wird, und sich zurückbildet, und zum Ausheben der Ziehfunktion, wenn der Kuppelschalter (136) erneut verformt und zusammengedrückt wird, und sich zurückbildet.
  25. Zeigevorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Oberfläche (36) einen äußeren leitenden Ring (172) aufweist, der mit dem Kuppelschalter (136) gekoppelt ist, und einen zentralen leitenden Bereich (174), der von dem leitenden Ring beabstandet ist und unter dem Kuppelschalter (136) angeordnet ist.
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