JP2005505180A - 光電表示ユニットを備える回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】制御／調整ユニットの操作の際に表示自体を操作要素として使用可能にすると共に、調整されるべき値の離散的制御もクロック作動的な取り扱いも可能な回路。
【解決手段】制御／調整ユニット（３０）の調整状態を離散的に表示するための光電的表示ユニットを備える回路であって、前記制御／調整ユニット（３０）の調整状態を変化するために、例えば指（２）等の物体によって、該制御／調整ユニット（３０）の作動（状態）を検出するための少なくとも１つの検出要素であって、作動の際に所望の変化に相応する出力信号（Ｓ２３）を送信する検出要素と、少なくとも一方向で実質的に互いに列をなして並置されかつ光ビームを放出すると共に、前記表示ユニットの表示要素として構成される複数の発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）と、前記検出要素により生成される出力信号に依存して、その都度の前記調整状態を表示するため前記複数の発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）の少なくとも１つを制御し及び前記調整状態を変化するため前記制御／調整ユニット（３０）を制御する制御装置（２４）とを有する形式の回路において、前記制御装置（２４）は、光ビームを送出する前記発光ダイオード（１ｃ）に対する前記物体の相対運動に依存して生成される出力信号（Ｓ２３）に基づいて、前記発光ダイオードの少なくとも１つ、前記検出要素及び前記制御／調整ユニット（３０）を該物体の運動に従って制御すること、及び前記発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）の光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素（複数）として、少なくとも１つの発光ダイオード（１ｃ）から送出され前記物体（２）によって反射される光ビームを検出する少なくとも２つの受信要素が設けられるか、又は、前記発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）の光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素として、少なくとも２つの発光ダイオード（１ｃ）から送出され前記物体（２）によって反射される光ビームを検出する少なくとも１つの受信要素が設けられると共に、前記受信要素が何れの態様で構成される場合であっても、前記制御装置（２４）は、当該制御装置（２４）が、前記表示ユニットを、前記出力信号（Ｓ２３）に基づいて、１つの方向において最も近くに位置する発光ダイオードに更に切り替えると直ちに、光ビームを送出する発光ダイオード（１ｃ）に隣接する前記１又は複数の受信要素（１ｂ、１ｄ）を該１つの方向と同じ方向において更に切り替えることを特徴とする。
【選択図】図４
【解決手段】制御／調整ユニット（３０）の調整状態を離散的に表示するための光電的表示ユニットを備える回路であって、前記制御／調整ユニット（３０）の調整状態を変化するために、例えば指（２）等の物体によって、該制御／調整ユニット（３０）の作動（状態）を検出するための少なくとも１つの検出要素であって、作動の際に所望の変化に相応する出力信号（Ｓ２３）を送信する検出要素と、少なくとも一方向で実質的に互いに列をなして並置されかつ光ビームを放出すると共に、前記表示ユニットの表示要素として構成される複数の発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）と、前記検出要素により生成される出力信号に依存して、その都度の前記調整状態を表示するため前記複数の発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）の少なくとも１つを制御し及び前記調整状態を変化するため前記制御／調整ユニット（３０）を制御する制御装置（２４）とを有する形式の回路において、前記制御装置（２４）は、光ビームを送出する前記発光ダイオード（１ｃ）に対する前記物体の相対運動に依存して生成される出力信号（Ｓ２３）に基づいて、前記発光ダイオードの少なくとも１つ、前記検出要素及び前記制御／調整ユニット（３０）を該物体の運動に従って制御すること、及び前記発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）の光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素（複数）として、少なくとも１つの発光ダイオード（１ｃ）から送出され前記物体（２）によって反射される光ビームを検出する少なくとも２つの受信要素が設けられるか、又は、前記発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）の光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素として、少なくとも２つの発光ダイオード（１ｃ）から送出され前記物体（２）によって反射される光ビームを検出する少なくとも１つの受信要素が設けられると共に、前記受信要素が何れの態様で構成される場合であっても、前記制御装置（２４）は、当該制御装置（２４）が、前記表示ユニットを、前記出力信号（Ｓ２３）に基づいて、１つの方向において最も近くに位置する発光ダイオードに更に切り替えると直ちに、光ビームを送出する発光ダイオード（１ｃ）に隣接する前記１又は複数の受信要素（１ｂ、１ｄ）を該１つの方向と同じ方向において更に切り替えることを特徴とする。
【選択図】図４
Description
【関連出願への参照】
【０００１】
本出願は、２００１年９月２５日に出願されたドイツ特許出願１０１ ４６ ９９６．９に基づく優先権を主張する。当該ドイツ特許出願の開示内容は、本書に記載されたものと見做し、本出願の対象を構成する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、請求項１の上位概念による光電表示ユニットを備える回路に関する。即ち、制御／調整ユニットの調整状態を離散的に表示するための光電的表示ユニットを備える回路であって、前記制御／調整ユニットの調整状態を変化するために、例えば指等の物体によって、該制御／調整ユニットの作動（状態）を検出するための少なくとも１つの検出要素であって、作動の際に所望の変化に相応する出力信号を送信する検出要素と、少なくとも一方向で実質的に列をなすよう並置されかつ光ビームを放出すると共に、前記表示ユニットの表示要素（複数）として構成される複数の発光ダイオードと、前記検出要素により生成される出力信号に依存して、その都度の前記調整状態を表示するため前記複数の発光ダイオードの少なくとも１つを制御しかつ前記調整状態を変化するため前記制御／調整ユニットを制御する制御装置とを有する形式の回路に関する。
【背景技術】
【０００３】
作動素子（要素）の分野では、例えば調整された値を表示し、かつ一列に並んだＬＥＤから形成される表示器が既知である。これはＬＥＤ列、即ち１つの素子が発光し実際の値を表示する互いに並置される発光ダイオードということができる。通常、列に配置された複数の発光素子は、相応に記号ないし文字が割り当てられ、例えば音量調整のための「ｄＢ」による表示ように数値へ割り当てることができる。他の値への切り替えは、例えばキースイッチによって機械的に行われる。当該値を大きくしたり小さくしたりするには、通常、それぞれ１つのメカニカルキーが使用される。相応のキーのプッシュ操作による値の変更は、列に配置された相応のＬＥＤによる表示における位置変化により示される。
【０００４】
【特許文献１】
ＤＥ ４３ ３６ ６６９ Ｃ１
【特許文献２】
ＤＥ ４０ ０７ ９７１ Ａ１
【特許文献３】
ＤＥ ６９４ １９ ７３５ Ｔ２
【特許文献４】
ＤＥ ３６ ８５ ７４９ Ｔ２
【特許文献５】
ＤＥ ３９ ３２ ５０８ Ａ１
【特許文献６】
ＤＥ ２８ ２４ ３９９ Ａ１
【特許文献７】
ＵＳ−Ａ ５，３２７，１６０
【特許文献８】
ＤＥ−ＰＳ ４４ ３１ １１７
【特許文献９】
ＷＯ ０１／５４２７７ Ａ１
【特許文献１０】
ＤＥ１０１ ３３ ８２３．６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１に、従来技術から既知のこの種のＬＥＤ表示器を示した。このＬＥＤ表示器では、プラスキーないしマイナスキーによってＬＥＤの位置、従って例えば「音量値」を調整することができる。そのような構成の利点は、調整された位置を明確に見出すことができること、並びに操作性が直感的であることにある。しかしながら、操作面に機械的な破断部位（割れ目）が必然的に伴うこと、相応のキーを配設しなければならないことがその欠点である。
【０００６】
上記特許文献１から互いに異なる複数の操作面に割り当てられた光センサを備えるキーフィールドが既知である。この光センサは、指の大きさに相応するセンサ面に影を差すことよりに応答する。従って周囲光の検出は、処理されるべき情報を構成する。そのため、通常、別の（付加的な）手段が、光信号を生成するための手段として使用される。表示されるべき値を示すために、付加的な発光表示ユニットが必要とされる。光受信器及び光送信器は、専らクロック的に作動されるが、これは、調整されるべき値が離散的に変化する場合に対しては不利である（赤外線領域に関するものとして上記特許文献２参照）。
【０００７】
操作フィールド上において調整されるべき値の変化に必要とされる情報の検出は、接触（コンタクト）スイッチ装置を介して行うことができる（上記特許文献３又は４参照）。この接触スイッチ装置は、容量の検出によって応答すべき光表示素子との関連付けを行う。しかしながら、その使用は、湿度に対する感受性から一定の範囲に限定される。
【０００８】
上記特許文献５は、離散的な制御可能性を備えない通常の反射光スイッチを示している。送信器及び受信素子は、常に離隔されて（別体の素子として）存在しなければならない。上記特許文献６は、別体の送信器及び受信器を備える光学的スイッチを開示している。何れの場合でも、形成される光スイッチは、表示を調整するための手段であって、表示手段それ自体ではない。
【０００９】
上記特許文献７から、遠隔操作要素としてのタッチ式フェーダ（Touch Fader）が既知であるが、これは、クロック的にしか作動することができない。
【００１０】
光放射素子としても光受信素子としても同程度に交互に使用することができかつその光信号が表示されるべき値を直接提示し、更には、指又は同等の物体の運動に従って操作されて、調整されるべき値を達成することができるが、同様にクロック作動可能、即ち直感的に（自然に）操作可能な発光ダイオードの構成体（配設構造）は従来技術からは知られていない。
【００１１】
そえゆえ、本発明の課題は、上記各従来技術を出発点とし、有利な表示及び操作ユニットを提供し、かつそのような制御／調整ユニットの操作の際に表示自体を操作要素として使用可能にすると共に、調整されるべき値の離散的制御もクロック作動的な取り扱いも可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題は、請求項１の特徴部に記載の特徴を有する回路によって解決される。即ち、本発明の一視点の回路において、前記制御装置は、光ビームを送出する前記発光ダイオードに対する前記物体の相対運動に依存して生成される出力信号に基づいて、前記発光ダイオードの少なくとも１つ、前記検出要素及び前記制御／調整ユニットを該物体の運動に従って制御すること、及び
前記発光ダイオードの光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素（複数）として、少なくとも１つの発光ダイオードから送出され前記物体によって反射される光ビームを検出する少なくとも２つの受信要素が設けられるか、又は、
前記発光ダイオードの光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素として、少なくとも２つの発光ダイオードから送出され前記物体によって反射される光ビームを検出する少なくとも１つの受信要素が設けられると共に、前記受信要素が何れの態様で構成される場合であっても、前記制御装置は、当該制御装置が、前記表示ユニットを、前記出力信号に基づいて、１つの方向において最も近くに位置する発光ダイオードに更に切り替えると直ちに、光ビームを送出する発光ダイオードに隣接する前記１又は複数の受信要素を該１つの方向と同じ方向において更に切り替えることを特徴とする（形態１・基本構成）。
【発明の効果】
【００１３】
発光ダイオード（複数）により構成される表示ユニットは、別個の（互いに分離した）複数のメカニカルキーが不要となるよう、受信要素（複数）に配属される（割り当てられる）。このため、そのような制御／調整ユニットの操作の際に、表示器自体が操作要素となる。複数のキーは、そのようなキーのための破断部位と同様に不要となる。このため、一方では、このような操作ユニットの製造はより安価になり、他方では制御／調整ユニットを閉鎖された保護面の下に配置することができるため、制御／調整ユニットは、清掃が容易でかつ汚染に対して非感受性となるので、寿命が長くなり、多くの使用目的に適合可能となる。
【００１４】
請求項３及び４によれば、発光ダイオード（複数）は、表示要素であるだけでなく、時間的に（一時的に）交互に送信要素及び受信要素として作動可能であり、以って回路技術上のコストを更に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
さらなる利点は従属請求項から得られる。即ち、前記形態１を（１）として以下のとおりである。
（２）上記の回路において、前記受信要素は、照明されると電圧を生成するよう少なくとも一時的に（所定時間に亘って）制御される前記複数の発光ダイオードの１つであることが好ましい（形態２）。
（３）上記の回路において、前記複数の発光ダイオードは、時系列に従って（時間的に順次）送信器及び受信要素として作動されることが好ましい（形態３）。
（４）上記の回路において、光ビームを送出する発光ダイオードに直接隣接する（複数の）発光ダイオードは、受信要素として作動されること、及び前記制御装置が前記表示ユニットを前記出力信号に基づいて前記最も近くに位置する発光ダイオードに更に切り替えると直ちに、前記受信要素として作動される隣接する（複数の）発光ダイオードも同じ方向に更に切り替わることが好ましい（形態４）。
（５）上記の回路において、前記発光ダイオードから送出される光ビームは、クロックジェネレータにより変調されること、及び前記受信要素（複数）には、前記物体により反射され変調された光を検出するための１つの同期復調器が後置接続されることが好ましい（形態５）。
（６）上記の回路において、前記表示ユニットの作動を可能にするタイマを有効に切り替える（活性化する）よう構成された、前記発光ダイオードへの触接（タッチ、タップ）を検出するための触接検出装置が設けられることが好ましい（形態６）。
（７）上記の回路において、前記複数の発光ダイオード及び前記複数の受信要素は、少なくとも２つの反射経路を形成すること、及び前記触接を検出するために、そこ（前記反射経路）から生成する複数の個別信号が、前記発光ダイオードの表面からの距離信号を生成するために加算器に供給されることが好ましい（形態７）。
（８）上記の回路において、前記触接検出装置は、物体の接近、触接面での物体の急停止並びに触接面での所定時間の停留を含む運動パターンを触接として検出することが好ましい（形態８）。
（９）上記の回路において、前記触接検出装置は、複数回の触接のみを触接として検出することが好ましい（形態９）。
（１０）上記の回路において、前記複数の発光ダイオード及び前記複数の受信要素は、少なくとも２つの反射経路を形成すること、及びコンパレータは、デジタル出力信号を生成するため運動方向を決定するために、そこ（前記反射経路）から生成する複数の個別信号を比較することが好ましい（形態１０）。
（１１）上記の回路において、前記複数の発光ダイオード及び前記複数の受信要素は、少なくとも２つの反射経路を形成すること、及び比較器は、指の位置に対するアナログ出力信号を生成すると共に隣接する２つの発光ダイオード間の切り替え時点について決定するために、そこ（前記反射経路）から生成する複数の個別信号を比較することが好ましい（形態１１）。
（１２）上記の回路において、シミュレーション回路は、発光ダイオードが端部にある場合、当該端部にある発光ダイオードに隣接する発光ダイオードとは反対の側において光信号をシミュレートすることが好ましい（形態１２）。
（１３）上記の回路において、前記シミュレートされた側における前記クロックジェネレータの分周された送信クロック信号は、半透明（ないし透明）表面での寄生反射により生成する前記隣接する発光ダイオードの受信信号より僅かでも大きくなるように分圧比が定められた分圧器が、シミュレーション回路として設けられることが好ましい（形態１３）。
（１４）上記の回路において、前記制御装置は、前記出力信号（複数）に基づいて、前記表示要素を構成する発光ダイオードが例えば指等の物体の下方に存在するよう、前記複数の発光ダイオードを制御することが好ましい（形態１４）。
（１５）上記の回路において、前記制御装置は、指が隣接する（複数の）発光ダイオード間に変化せずに留まり続ける場合、隣接する（複数の）発光ダイオード間において交互の切り替えを行い、及び位置検出のための感度を所定の値を上回るまで高めることが好ましい（形態１５）。
（１６）上記の回路において、複数回の交互の切り替えを行う際に、物体のより近くに位置する発光ダイオードが選択可能になるまで前記受信要素を一層感度が低くなるよう切り替え、次いで再び前記指の更なる運動を検出するために検知性状態に移行する決定補助手段が活性化されることが好ましい（形態１６）。
（１７）上記の回路において、前記決定補助手段は、ヒステリシス検出器であることが好ましい（形態１７）。
（１８）上記の回路において、前記出力信号は、前記切り替えの時点において、予設定された又は予設定可能な所定の値に基準設定され、以って該切り替え後、該出力信号の一部によって次の閾値に到達されることが好ましい（形態１８）。
（１９）上記の回路において、前記発光ダイオードから物体が離隔する際に同時に前記距離信号が変化する場合、物体の位置に対する前記出力信号は無視されることが好ましい（形態１９）。
（２０）上記の回路において、物体の位置に対する前記出力信号が、前記離隔の際に、予設定された値よりも大きく変化する場合、前記制御装置は、物体が最後に所定の停留時間よりも長く停留した発光ダイオードを選択することが好ましい（形態２０）。
（２１）上記の回路において、最後の調整状態を無電流（非活性化）状態でも記憶する記憶手段が設けられることが好ましい（形態２１）。
（２２）上記の回路において、複数の発光ダイオードの複数の列が、作動経路を延長するためにカスケード状に接続されて配されることが好ましい（形態２２）。
（２３）上記の回路において、１つの列の最後の発光ダイオードは、該１つの列と同じ列の最初の発光ダイオードと機能的に結合して仮想回転調節ノブを形成することが好ましい（形態２３）。
（２４）上記の回路において、前記複数の発光ダイオードは、弓ないし弧状又は円（周）ないし円環状に配されることが好ましい（形態２４）。
（２５）上記の回路において、前記制御装置は、物体の位置までないし表示要素としての前記受信要素の位置までのすべての発光ダイオードを、発光ベルトを形成するよう作動することが好ましい（形態２５）。
【００１６】
以下に、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。尤も、以下の実施例は単なる例に過ぎず、本発明の技術的思想を特定の態様に限定するものではない。
【実施例】
【００１７】
従来技術では、図１の調整ユニットのための回路構成は、図２によれば計数機構（カウンタ）９１からなり、この計数機構の瞬時の（実際ないしその時々の）状態はキー機能Ｔ１（例えば＋キー）及びＴ２（例えば−キー）により決められる。計数機構９１は、キーＴ１ないしＴ２を操作する都度、＋ないし−の単位値を計数し、この情報を、調整された値に相応するＬＥＤを発光させる表示ドライバ９２へ伝送する。これと同時に、調整された値は、制御装置ないし値調整器９３へ伝送される。この値調整器９３によって、例えばアナログオーディオ信号９４／９５の振幅が調整された値９６に相応して制御される。従って、常に少なくとも１つの外部制御信号Ｔ１ないしＴ２が値調整のために必要である。ＬＥＤ１ａ...ｎは、単に調整された値を表示するだけであり、それ以上の機能は有していない。
【００１８】
以下に示す本発明の実施例では、キーＴ１ないしＴ２を補助手段とする間接的な情報伝達は不要とするべく、情報はＬＥＤ表示器によって直接受領・変換される。
【００１９】
このことを達成するために、発光ダイオードの二機能性が利用される。即ち、発光ダイオードは、電流によって相応に制御されると光を送出し、相応に照明されると電圧ないし電流を生成する。例えばクロストークの少ない回路を選択すれば、発光ダイオードをシーケンシャルに送信器及び受信器として作動することができる。原理的に、光を送出する発光ダイオードと同時に、例えばフォトダイオードのような代替的な受信要素を使用することによっても同じ機能を実現できることは勿論である。この場合も構造寸法に基づき、たとえ発光ダイオードが上記の二機能性を有していなくても、表示器は依然として同時に操作要素でもある。
【００２０】
図３に、このような回路を示した。この回路では、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、時間的にシーケンシャルに（zeitsequentiell）送信器及び受信器として作動する。フェーズｔｘでは、例えばスイッチＳａが閉成され、クロックジェネレータ１００の出力端が前置抵抗Ｒ１０を介してＬＥＤと接続される。クロックジェネレータは、例えば１０ｋＨｚの周波数により作動される。このフェーズでは、スイッチＳｂは開放され、ＬＥＤは増幅器３００から分離される。インバータ２００は、制御信号Ｓｔｓの反転にのみ利用される。フェーズｔｙでは、スイッチ状態は反転され、スイッチＳａは、ＬＥＤをクロックジェネレータ１００から分離し、スイッチＳｂは、ＬＥＤを増幅器３００と接続する。
【００２１】
表示を実行するには、通常、ＬＥＤ列の少なくとも１つの要素が発光し、他のすべての要素はスイッチオフされる。尤も、調整された値に至るまでのすべての表示要素がスイッチオンされる、すなわち発光帯条（Leuchtband）を形成するよう構成することも勿論可能である。ＬＥＤ列の発光する要素が、連続的制御によって一様な光として光を放射するのではなく、例えば１０ｋＨｚの矩形信号によりパルス的に作動される場合であっても、人間の眼には連続的に発光する要素として映る。尤も、この要素は、同時に、センサ装置の送信［受信］要素としても使用可能である。即ち、受信器として相応に切り替えられた隣接するＬＥＤは、例えば指２のような反射要素がパルス光を送出するＬＥＤの上方に存在する場合、パルス的に制御されるＬＥＤの信号を受信することができる。
【００２２】
反射要素が図４のように送信するＬＥＤ １ｃの上方中央に位置する場合、送出された光は、隣接するＬＥＤ １ｂ及び１ｄに反射され、これらを一様に照射する。この場合、ＬＥＤから送出される光をその都度透過するプレート３７をＬＥＤと例えば指２等の反射要素との間に配置することができる。光としては、とりわけ可視領域のすべての光が対象となるが、人間の眼には不可視の領域の光でも良い。反射光が対称的に放射される場合、増幅器５及び６の出力端でも出力信号７、８に同じ大きさの振幅が現れる。
【００２３】
図５に、感知性のＬＥＤ列を実現するための構成を示した。発光ダイオード１ａ...１ｎは、送信領域でも受信領域でも使用可能である。発光ダイオード１ａ...１ｎを送信作動するために、接続（スイッチオン）可能なドライバ３ａ...３ｎが設けられ、受信領域に対しては、接続（スイッチオン）可能な増幅器２ａ...２ｎが設けられる。信号分配段（Signalverteilungsstufe）４４及び４５は、位置カウンタ２３の調整（状態）によって相応に調整される。方向決定ユニット４７は、反射要素の運動方向を検出し、位置偏差（ずれ）の所定値がいつ発生したかを決定する。当該所定値が発生した場合、位置カウンタ２３は相応に制御され、位置値をカウントアップ又はカウントダウンする。同時に、方向決定ユニット４７は、発光する要素が「触接（タッチ、タップ）」（angetippt）されたか否かを検出し（これは、触接が行われてから初めて例えば指２の運動に応答するためである）、又はセンサ活性化面への接触は過誤によるものであり、従ってＬＥＤ表示器の応答は実行されるべきではないのか否かを検出することができる。
【００２４】
位置カウンタ２３は、制御ユニット２４（図７）を介して、送信要素の制御も受信モードも制御する。この場合、ただ１つのＬＥＤが送信器としてその都度制御され、他方、少なくともこの送信器としてのＬＥＤに隣接するＬＥＤ、例えば隣又は先隣のＬＥＤが、受信器として作動される。尤も、２つのＬＥＤが同時に送信し、当該２つの発光するＬＥＤの間に配置されたＬＥＤを受信器として作動させることも勿論可能である。原理的には、複数の別体の受信要素を（複数のＬＥＤと）互い違いに又は複数のＬＥＤに対してずらして、例えば当該複数のＬＥＤに対し平行な列として配置することもできる。更に、位置カウンタ２３において、任意的な制御／調整ユニット３０に影響を与えるための制御信号Ｓｔｓが生成される。
【００２５】
図６に、方向検出、触接検出及び発光するＬＥＤ（ここではＬＥＤ １ｃ）に対する反射要素の水平方向運動の検出のための回路の一例を示した。ＬＥＤ １ｃは、クロックジェネレータ１００によって制御され、光を送出し、この光は指２で反射される。隣接するＬＥＤ １ｂ、１ｄは、指２により惹起された反射成分を受信する。ＤＣＣ３、４は、受信器としてのＬＥＤに対する作動点調整器を構成する。このＤＣＣ（ＤＣ補償器）によって、外部光が強い場合であってもＬＥＤが飽和するのが阻止される。この種の作動点調整器の構造は、例えば上記特許文献８から既知である。
【００２６】
ＬＥＤ制御の切換器は簡単にするためここには図示しない。同等に構成された２つの増幅器５及び６は、送信器に隣接するＬＥＤ １ｂ及び１ｄの小さな出力信号を更なる処理が容易に実行できるような値に増幅する。２つの出力信号７及び８は、加算器１０で加算される前に、反転回路９によって当該２つの信号の一方が反転される。
【００２７】
例えば指２等の反射要素が存在しない場合、又は存在する場合であっても送信信号がＬＥＤ １ｂ、１ｄに対称的に反射される場合は、加算器１０の出力端に信号は生成されず、或いは反転回路９での処理によって、場合によっては存在するが大きさが等しい２つの信号成分が互に打ち消し合うため、結局加算器１０の出力端には信号は生成されない。反射要素が存在し、かつ同時に送信ＬＥＤ １ｃに対して非対称的に位置する場合、例えば指２が（図示の位置から）右へ軽く移動されているような場合は、ＬＥＤ １ｄには反射が増加することにより、ＬＥＤ １ｂと比べてより大きな信号が生成される。これにより、加算器１０の出力端には、クロックジェネレータ１００の信号に対して相応の位相符号を有しクロック同期的に変調された信号が生成する。この信号の大きさは、送信するＬＥＤ １ｃに対する指２の水平位置によって求められる。
【００２８】
さらなる評価のために、加算器１０の出力信号は、同期変調器（ＳＤ）１１に供給される。同期変調器に対する制御信号は、クロックジェネレータ１００から取り出される。これは実質的に送信信号に相応するが、増幅器５及び６で生成する位相シフト（複数）が考慮される。同期変調器１１は、加算器１０の出力信号を、ＬＥＤ１ｂ及び１ｃにそれぞれ配属される２つの個別信号１２、１３にさらに分割する。運動方向ないし送信要素１ｃに対する指２の位置について一義的に決定するために、これら２つの個別信号１２及び１３は、コンパレータ１４で互に比較される。コンパレータ１４のデジタル出力信号Ｓ１５は、反射要素の送信要素１ｃに対する位置、即ち、指２がＬＥＤ １ｃの中心点の右又は左の何れに位置するのかについての一義的な提示を与える。
【００２９】
どの程度の位置変化の後に、発光するＬＥＤを指２の運動と類似して（に追随して）さらに切り替えるべきかを決定するために、同期変調器１１の出力信号１２及び１３は相応にアナログ的に作動する比較器１６で、例えば演算増幅器（オペアンプ）によって比較される。アナログ出力信号Ｓ１７は、送信ＬＥＤ １ｃの中心点からの指の水平方向の偏差（ずれ）に相応する。この出力信号から、さらなる信号処理において、位置カウンタ２３（図７）に対する切替信号が得られる。デジタル出力信号Ｓ１５は、位置カウンタ２３に相応の計数方向を予め設定するのに利用される。より高い値への計数方向は、この実施例では、送信ドライバをＬＥＤ １ｃからＬＥＤ １ｄに切り替え、同時に増幅器５及び６と接続するＬＥＤをＬＥＤ １ｂ及び１ｄからＬＥＤ１ｃ及び１ｅに切り替える。
【００３０】
過誤接触により意図しない調整がされるのを阻止するため、調整手段をさらに活性化するための発光する要素を前もって「触接」するように構成することも可能である。このため、指２の発光する発光要素上へ接近ないし離隔する垂直運動から情報を得なければならない。この情報は、受信ＬＥＤ（複数）の２つの信号の加算を行う加算器１８から得ることができる。同期復調器１９は、当該加算された信号を相応に評価し、バッファ２０を介してアナログの距離信号Ｓ２１として使用される。
【００３１】
図７に、信号Ｓ２１、Ｓ１５及びＳ１７の評価（回路）の一例を示した。ウインドウコンパレータ（Fensterkomparator）２２は、送信するＬＥＤに対する指の水平位置を表わすアナログ値である出力信号Ｓ１７がウインドウコンパレータ２２において予設定された値を上回るか下回る場合、出力信号Ｓ２２を送出する。この予設定値は、例えば指２等の反射要素が、送信する要素（ＬＥＤ１ｃ）の中心点から横方向に隣接する受信する要素（ＬＥＤ １ｂ又は１ｃ）へ至る経路を、たとえ当該経路が隣接する２つの要素間の距離の半分より小さい場合であっても、移動するときに到達される。ウインドウコンパレータ２２の出力信号Ｓ２２は、クロック信号として位置カウンタ２３に供給される。
【００３２】
位置カウンタ２３がカウントアップ又はカウントダウン（これは発光ＬＥＤの左又は右への「移動」に相応する）の何れを実行すべきかについての決定は、コンパレータ１４の出力信号Ｓ１５から取り出される。位置カウンタ２３の出力信号Ｓ２３は、制御ユニット２４に供給される。この制御ユニットにより、出力信号Ｓ２３の計数値に相応する送信ＬＥＤの位置と、当該送信ＬＥＤに間接的に又は直接的に隣接する少なくとも２つの受信ＬＥＤないし受信要素の位置が求められる。
【００３３】
原理的に、発光するＬＥＤは、偶然的に手がＬＥＤの上を触っただけではその位置（ないし状態）を変化すべきでない。むしろ、発光するＬＥＤを運動している指と同調（して変化）する前に、まず、手作業で位置感受性（手段）が活性化されるべきである。そのために、出力信号７、８は、加算器１８で加算され、同期的に復調され、このようにして得られた距離信号Ｓ２１は、例えば発光するＬＥＤが１回又は２回「触接」された後初めて位置シフト（発光ユニット面に平行な方向での横移動）が活性化されるように、相応の評価回路２５において処理される。触接検出装置は、運動パターン（物体の接近、接触面における物体の急停止、及び接触面上での所定の時間ｔ２８に亘る停留を含む）を触接として認識すると都合がよい。
【００３４】
このため、この実施例では、距離信号Ｓ２１をハイパスフィルタ２６に導き、距離信号Ｓ２１の高周波スペクトル成分のみを通過させる。この信号成分は、図８ａのように距離信号Ｓ２１に急激な変化が存在するときだけ生成される。従って、ＬＥＤ列の上方の半透明（ないし透明）の面で指が突然停止すると、出力信号Ｓ２６、すなわち距離信号Ｓ２１の微分信号が生成する。図８ｂのようにこの出力信号Ｓ２６が予設定値Ｒｅｆを越えると、コンパレータ２７は、デジタル出力信号Ｓ２７（図８ｃ）を、数１００ｍ秒から数秒（図８ｄ）のタイマ時間ｔ２８を有する第１タイマ２８に送出する。この短い時間の経過後、図８ｅのようにタイマ２９が始動する。このタイマ２９の作動時間は数秒である。出力信号Ｓ２９（ｔ２９）は、位置カウンタ２３を活性化する。計数器状態の変化は、タイマ２９を再トリガ（ｒｔ）する。発光するＬＥＤの位置がタイマ２９の作動時間ｔ２９内で変化しなければ、時間ｔ２９が経過し、位置カウンタ２３は再び停止される。このような回路構成によって、意図しない運動によってＬＥＤ列における発光するＬＥＤの位置が変化するのが阻止される。「触接」した後初めて、発光するＬＥＤへの新たな接触と指のシフトによって、発光するＬＥＤの位置のシフトが可能となる。
【００３５】
上述の回路例の代わりに、考え得るあらゆる回路構成を使用することができる。そのような回路構成としては、例えば発光するＬＥＤを複数回触接して初めて位置カウンタ２３を活性化する計数器（カウンタ）構成が考えられる。ここで有利に使用可能な回路構成が上記特許文献９から既知である。その回路構成では、指が１つのＬＥＤの上方にある半透明面をさっと擦り、少なくとも所定時間、例えば２００ｍｓの間、相対的に運動しないで停留するときに初めてある機能がスイッチオンされる。
【００３６】
位置カウンタ２３のデジタル出力信号Ｓ２３は、更に制御ユニット２４を制御する。この制御ユニット２４では、送信（器）制御信号は相応にＬＥＤ（複数）へ分配され、また増幅器５、６（図６）の２つの増幅器入力端は送信ダイオードに隣接するＬＥＤ（複数）に分配・接続される。更に、位置カウンタ２３（図７）の出力信号Ｓ２３は、制御／調整ユニット３０の任意的な値制御を制御するために、例えば音量の調整のために使用することができる。
【００３７】
発光するＬＥＤが２つの終端位置の一方に「シフト」（横移動）されると、当然のことながら、少なくとも２つの隣接するＬＥＤを受信器として使用することができなくなり、ただ１つのＬＥＤしか受信器として使用することができない。この場合、寄生反射（付随的に生ずる反射）が、例えば半透明表面に発生すると、個々の受信ＬＥＤ、例えばＬＥＤ １ａは、「シフト」された指の信号に類似する信号を受け取る。極端な場合には、この不所望の信号により、ＬＥＤ １ａの励起が繰返しＬＥＤ １ｂへ反射してフィードバックされるであろう。
【００３８】
このような事態を阻止するため、ＬＥＤ １ａの励起（Ansteuerung）の際に、増幅器６（図６）にシミュレートされた「光信号」が供給される。図９に、これについての相応の切り替え回路の一例を示した。スイッチＳ１、Ｓ２及びＳ３は、制御ユニット２４を介して位置カウンタ２３（図７）の制御信号Ｓ２３により制御される。スイッチＳ１は、クロックジェネレータ１００の出力端を相応のＬＥＤに接続する。図９の実施例では、ＬＥＤ １ａ、即ち紙面に対し一番左の外側のＬＥＤに接続されるものとする。スイッチＳ３は、増幅器５の増幅器入力端を右隣のＬＥＤ １ｂに接続する。スイッチＳ２は、増幅器６の増幅器入力端を、クロックジェネレータ１００の出力端に接続される分圧器Ｒ１／Ｒ２に接続する。分圧器Ｒ１／Ｒ２の分圧比は、降圧される送信クロック信号Ｓ１００の大きさが、半透明表面に寄生反射により生成するＬＥＤ １ｂの受信信号よりも僅かにより大きくなるように選択されるべきである。
【００３９】
これにより、指がＬＥＤ列の上方を運動する場合、例えば中央部から左方へ向かってＬＥＤ １ａの上方を通過して遠ざかるよう運動する場合、ＬＥＤ １ａは、ＬＥＤ列の最後のＬＥＤとして発光することが保証される。これに対し、指が横方向から、発光しているＬＥＤ １ａの上方を通過してＬＥＤ列の中央部へ向かって遠ざかるよう運動する場合、ＬＥＤ １ａとＬＥＤ １ｂの間の指２の位置において、送信するＬＥＤ １ａの（光の）指における反射は、ＬＥＤ １ｂにおいて、分圧器Ｒ１／Ｒ２によって供給された信号より大きな信号を惹起される。そのため、信号Ｓ１０（図６）の位相状態は反転し、ＬＥＤ １ａの励起（トリガー）はＬＥＤ１ｂに引き継がれ、ないし指２に追従する。
【００４０】
これまで説明したＬＥＤ列制御のための構成によっては、その都度１つの方向にしか指によって光をシフトすることができないことが分る。その理由は、ウインドウコンパレータ２２（図７）に閾値（複数）を設定することにより定められた所定の距離だけ実際に発光しているＬＥＤの中心点から指が離れた後、光が、移動された指２の前方に反転して（反射）跳躍するという事実である。連続的な指の運動により、ちょうど発光しているＬＥＤが再び接触されると、光は、指の前方の次のＬＥＤに次々と切り替わる。しかしながら、指２を反転跳躍した後停止させて戻り運動させると、最後に発光していたＬＥＤは、その最後に位置していた位置に留まり（発光し）続ける。運動方向を反転するためには、指は、運動方向に見て、発光しているＬＥＤの前方へ置かれなければならない。そして運動方向の反転と共に、ＬＥＤは掃引スライドされなければならない。今や、表示は再び指の位置に追従する。
【００４１】
しかしながら、このような作動態様は通常の使用では非現実的であるので、比較器１６（図６）とウインドウコンパレータ２２（図７）との間に、光点が常に指の運動に直接追従することを可能にする回路が挿入される。この回路構成は、あるＬＥＤを次のＬＥＤに切り替える際にカウンタ制御信号（出力信号Ｓ１５）の極性及び比較器１６のアナログ出力電圧（出力信号Ｓ１７）の極性が反転するという作用・効果を利用する。これは、指が例えば発光しているＬＥＤから右へ離れるように移動し、このＬＥＤの右にあるＬＥＤが反射の増大を検知する場合を考えると容易に説明することができる。この値が予設定された大きさを超えると、ウインドウコンパレータ２２が相応の信号を送出し、位置カウンタ２３（図７）は、１つの値「上ないし増」を計数する、この場合は即ち「右」向きに計数する。最初に発光していたＬＥＤ（の光）は、指２に対して左の位置から指の右の位置へ「ジャンプ」する。最初光を送出する要素として作動していたＬＥＤは、その機能を切り替えて光受信器になるが、この光受信器は、送信要素の左に位置することとなる。尤も、指２は、依然としてほぼ同じ位置にあるので、送信要素の左に位置するＬＥＤは、当該送信要素の右に位置するＬＥＤよりも高い反射を受け取る。しかしながら、これは、加算器１０（図６）の出力端での位相の反転、及びこれによりデジタル出力信号Ｓ１５とアナログ出力信号Ｓ１７の極性の反転も意味する。
【００４２】
図１０に、そのような場合における比較器１６のアナログ出力信号Ｓ１７（図６）の位相と振幅の関係の一例を示した。位置５１ないしＬＥＤ １ａ…１ｎは、ＬＥＤの機械的配置を示し、参照符号５２は、比較器１６のアナログ出力信号Ｓ１７の所属の信号値を示す。参照符号５３は、図示の例では、ＬＥＤ １ｃが発光するときの信号に相当する。指が右へ運動する際に比較器１６の出力信号Ｓ１７が所定の下方閾値ＵＳを下回ると、位置カウンタ２３は、１カウンタ単位だけカウントアップする（図１０の参照符号５４）。カウンタの位置ないし状態は、どのＬＥＤがクロック的に制御されるかを定める（図１０の参照符号５５）。太い実線５６は、指２がＬＥＤ列の上方を左から右へ移動する場合の比較器１６の出力信号Ｓ１７の推移を示す。
【００４３】
切り替えの場合には、ウインドウコンパレータ２２の閾値ＯＳを再び別の極性で上回る。これにより位置カウンタ２３は再びカウントダウンする。ＬＥＤ位置が指２に対して常に対称的に切り替わるのがその結果であろう。発光するＬＥＤは、以下のような態様で指２に追従する。すなわち指が１つのＬＥＤ上の中央に位置するときは、このＬＥＤだけが発光し、指が２つのＬＥＤ間に位置するときは、当該２つのＬＥＤが高速に交番しながら発光するようにして追従する。
【００４４】
しかしながら、トレランスの理由から、閾値ＵＳを最初に上回った後に切り替えを行い、これに続いて閾値ＯＳを再び上回ると第２の切り替えが行われ元の位置へ戻る。しかしながら、この場合は、閾値ＵＳを下回らない。その結果、さらなる切り替えは必ずしも保証されない。このため、指がＬＥＤ列の上を運動する場合、表示は「停止」に留まる。
【００４５】
図１１に、位置検出比較器１６のアナログ出力信号Ｓ１７（図６）を示した。区間６１において、指２が送信するＬＥＤの中央から例えば右に運動すると、比較器１６のアナログ出力信号Ｓ１７は相応に上昇する。上側閾値ＯＳに達すると、ＬＥＤ制御装置は右隣のＬＥＤをさらにスイッチオンする。これにより出力信号の符号は反転し（参照符号６２）、信号は下側閾値ＵＳに達する。ＬＥＤ制御装置は前のＬＥＤに切り替える。受信器として作動されるＬＥＤも相応に切り替わることは自明である。
【００４６】
例えば半透明表面上の傷により不所望のトレランスが調整されると、ＬＥＤが「飛び回る」状況が発生することがある。これは上側閾値ＯＳには問題なく到達したが（図１１、参照符号６３）、その後、下側閾値ＵＳを符号変化後に最早下回ることはない（図１１、参照符号６４）ためである。利用者（ユーザ）が、この状況において、例えばこの調整された値から再び元に戻したいという理由で、指の運動方向を反転しても、表示器は応答せず、指を運動しても表示器はその位置に留まる。このエラー機能は次のようにして簡単に阻止される。すなわちＬＥＤが交替する毎に、出力信号Ｓ１７をゼロから完全な大きさで使用するのである。従来は、上側閾値ＯＳからゼロを通って下側閾値ＵＳに至る電圧領域を推移しなければならなかったのである。出発位置に戻るための第２の切り替えを行う場合、下側閾値ＵＳに新たに到達する際に、不確実要因が存在していた。しかしながら、比較器１６の瞬時の出力信号Ｓ１７が切り替えの瞬間に「０」を基準にすると、信号のΔはゼロから始まり、これによりそれぞれの閾値を二倍の振幅で上回る。これは絶対的な切り替え確実性を保証する。
【００４７】
図１２に、Ｒ３とＣ３から構成されるローパスフィルタが、比較器１６の信号Ｓ１７に対する遅延回路を形成する様子を示した。コンデンサＣ２はスイッチＳ４と共に基準設定ユニットを形成する。バッファＢは基準設定ユニットＣ２／Ｓ４をローパスフィルタＲ３／Ｃ３から電気的に分離するためにだけ用いられる。Ｄ１は、位置カウンタ２３の計数信号に対する微分装置である。位置カウンタ２３の計数値Ｓ２３が変化する都度、信号線路ＳＤ１を介して短いパルスがスイッチＳ４に印加され、スイッチＳ４が閉じている場合にはコンデンサＣ２はゼロに放電される。比較器１６の出力信号Ｓ１７は、ローパスフィルタＲ３／Ｃ３の遅延されたローパス作用によってバッファＢの出力端で、スイッチＳ４のスイッチ時間の間、ごく僅かな変化を受ける。これにより、出力信号Ｓ１７のほとんどすべてのΔがウインドウコンパレータ２２の入力側で効果を発揮することができる。ゼロというのは、予設定された値又は予設定可能な値の単なる一例に過ぎないことは自明である。基準設定（Referenzierung）は、他の特定の予設定値又は予設定可能値に対しても行うことができるため、切り替え後、出力信号Ｓ１７の一部が次の閾値ＵＳまたはＯＳに達する。
【００４８】
図１２の回路により、どのような指運動も問題なく検出され、発光しているＬＥＤが常に指運動に追従することが保証される。このため、指が１つのＬＥＤ上の中央に位置するときは、当該ＬＥＤのみが発光し、指が隣り合う２つのＬＥＤの間に位置するときは、当該２つのＬＥＤが発光する。後者の場合、発光するＬＥＤの位置は、ローパスフィルタＲ３／Ｃ３により定められる周波数で交互に交替する。相応に設定することにより、この周波数は肉眼によって知覚できる大きさより大きくすることができ、これにより連続的発光が知覚される。２つのＬＥＤ間に指がある場合と同じように、発光強度の強度分布は相応に調整される。この（図１２の）実施例では、Ｒ３は１０ｋΩ、Ｒ４は１ＭΩ、Ｒ５は１０ｋΩ、Ｒ６は１ｋΩ、Ｒ７は１０ｋΩである。またＣ２は０．１μＦ、Ｃ３は１０ｎＦである。
【００４９】
図１３に、指がＬＥＤ列の上を移動し、かつスイッチＳ４が操作されないときのバッファＢ（図１２）の出力端のアナログ出力信号Ｓ１７を示した。図１４には、同じアナログ信号Ｓ１７であるが、これはスイッチＳ４が位置変化の都度信号Ｓ１７がゼロに基準設定される場合（図１４の参照符号７１）のウインドウコンパレータ２２の入力端における信号Ｓ１７を示した。破線７２、７３は、さらなる切り替えが行われない場合に想定される信号に相応する。出力信号Ｓ１７が、基準設定後７１には、閾値ＯＳないしＵＳを確実に越えるようにされ、これにより申し分のない切り替え過程の行われる様子を明確に見出すことができる。急峻なエッジ（Flanke）は、スイッチＳ４が位置切り替え過程の間の短時間にコンデンサを「０」に放電する基準設定７１の際に発生する。ウインドウコンパレータ２２の入力電圧が開放されたスイッチＳ４によって「離れるようにドリフト（wegdriftet）」することがないようにするため、スイッチＳ４と並列に高抵抗の抵抗Ｒ４が接続される。コンデンサＣ２と抵抗Ｒ４を介する等値減結合（Gleichwertentkoppelung）は、付加的に、例えば半透明表面の傷に基づく比較器１６の出力側における非対称性のような、ノイズ量の影響を阻止する。指を離す際にノイズ量により生成するゼロからの信号ずれは、コンデンサＣ２により自動的にゼロに基準設定される。
【００５０】
しかしながら、指が隣接する２つのＬＥＤ間に位置する場合に、選択をより容易にするため、当該２つのＬＥＤうちの１つのみの発光が要求されることがしばしばある。とりわけ操作を行う指に最も近くに位置するＬＥＤの発光が要求される。上述の実施例では、肉眼には連続的発光として知覚されるように２つのＬＥＤが高速に交互に発光する。図１５に、指２が２つのＬＥＤ間にある場合の、図１２のウインドウコンパレータ２２の入力端における、出力信号Ｓ１７から導出された信号Ｖ１を示した。ＡＰは、２つのＬＥＤｎ及びＬＥＤｎ＋１のアクティブフェーズを示す。
【００５１】
この状況において２つのＬＥＤの一方に対する決定を行うことができるようにするため、決定補助手段としてのヒステリシス検出器８４（図１６）によって、２つの閾値ＯＳ及びＵＳに対する制御信号Ｓ８４が生成される。ヒステリシス検出器８４は、最大計数ステップ±１の周期的計数過程について、位置カウンタ２３（図７）の計数値を監視する。そのような切り替えシーケンスが所定の時間内で、周期数（例えば５より大）に対する計数値Ｓ２３に生成すると、ヒステリシス検出器８４はスイッチＳ５を開放する。これは指が隣接する２つのＬＥＤ間に存在するときは常に当てはまる。スイッチＳ５が開放すると、コンデンサＣ５は分圧器Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７により設定された閾値から充電され、電位はより高くなる。このとき上側閾値は上昇し、下側閾値は下降する。
【００５２】
従って指２が変化せずに隣接する発光ダイオード間に留まる場合、制御装置２４は隣接する発光ダイオード間で交互に切り替える。そして位置検出に対する感度を予設定値を上回るまで上昇させる。これにより、複数回の交互に切り替えの際に、決定補助手段が活性化され、決定補助手段は、物体のより近くに位置する発光ダイオードが一義的に検出可能となるまでの間、受信要素を一層感度が低くなるように切り替える。次いで、決定補助手段は、指２のさらなる運動を検出するために感度状態に再び移行する。
【００５３】
図１７に、閾値ＯＳ及びＵＳの変化の様子を示した。時間ｔ１の間に、ヒステリシス検出器８４は、隣接する２つのＬＥＤ間での少なくとも５つの切り替え過程を検出し、制御信号Ｓ８４を「ロー」にセットし、これによりスイッチＳ５が開放される。この状態は、信号Ｖ１が閾値を最早上回らず（図１７、参照符号８１）、１つのＬＥＤだけが発光するまで持続する。このことはヒステリシス検出器８４により検出され、ヒステリシス検出器８４は、スイッチＳ５再び閉じる。コンデンサＣ３及び抵抗Ｒ５の時定数は、信号Ｖ１の申し分のない基準設定を保証するために、Ｃ２及びＲ４の時定数よりも大きくなるよう選定されるべきである。そしてこの回路構成は、指運動を検出するのためにその最初の感受性（感度）に再び達する。閾値ＯＳ及びＵＳの切り替えは、指の運動中、２つのＬＥＤの同時の発光が肉眼では知覚されないほど短時間に行われるほどに高速に実行することができる。
【００５４】
快適性をさらに向上させるため、詳細には図示しないが、指２が離れるときに間違ってシフトしてもＬＥＤの位置シフトが生じないようにし、所望の調整値が得られるようにする回路を付加的に挿入することができる。このために距離信号Ｓ２１が評価される。距離信号Ｓ２１が、指の距離と同時に位置の変化も指示すると、この位置変化は、例えば位置カウンタ２３を阻止することにより、相応に無視される。有利には、最後の信号からのずれの値を例えば１０％に設定することができる。物体が離れる際に、この値が超過されると、制御装置２４は、物体が、最後に、予設定された停留時間（例えばｔ２８）よりも長く停留した発光ダイオードを選択する。
【００５５】
一見非常に多くの信号評価が行われるにもかかわらず、接触感知性のＬＥＤ列は、外部ＬＥＤ（複数）を有するＩＣ（集積回路）として極めて簡単に実現することができる。この種の構成は、例えば「音量調整器」として直接使用可能であり、また一連のデジタルデータ（データ列）を処理することや、「位置」だけを出力することも可能である（図１８ａ、ｂ、ｃ）。供給電圧の遮断後に、位置カウンタ２３の瞬時の（実際の）計数状態が次の活性化まで維持され続けるような手段を講じることもできる。通常、点Ａから点Ｂまでの直線的な摺動領域を有する機械的なスライド式調整器（図１９）とは異なり、この接触感知性ＬＥＤ列は所望の任意の表示形態で実現することができる。例えば弓ないし弧状または（略）円（周）ないし（略）円環状でもよい（図２０、図２１）。作動経路を延長するために、ＬＥＤ列をカスケード状に接続することも可能である。一つの列の最後のＬＥＤの機能を同じ列の最初のＬＥＤと相応に機能的に接続すれば、簡単に仮想回転調節ノブを形成することができる（図２２）。
【００５６】
通常、制御／調整ユニット３０は、表示器のみ、すなわち発光要素のみを有する。しかしながら、１つの送信器、当該送信器の周囲の２つの受信器を間隔の大小均一不均一でグループ分けするという原理を、逆転して適用することも勿論可能である。この場合、２つの送信器は、交互に送信を行い、該２つの送信器の間の中心に配置される受信器は、反射信号を評価する。そのような回路構成は、比較的古い上記特許文献１０に記載されている（尤も、該文献には、接触感知性ＬＥＤ列に対して必要な位置変化については開示されていない。）。受信信号を自動的にゼロに調整することによって、上記の回路構成でも障害となる外部光の影響が完全に回避されるだろう。
【００５７】
２つの送信要素を有する構成では、指は、当該２つの送信要素の間の「ギャップ」に位置が合せられ、次いで指の運動によって所望の位置へ摺動される。この場合も、「ギャップ」の「触接」によって初めて更なる（次の）摺動手段が活性化される（図２４）。
【００５８】
図２５［図２４］に、「接触感知性ＬＥＤ列」のブロック回路図全体を示した。
【００５９】
場合によっては、制御／調整ユニットの選択された調整（状態）を急速に変化することが所望されることもあり得る。これまでは、発光するＬＥＤまたはギャップを触接する場合についてほとんど述べてきた。しかしながら、調整を実行した後、即ち例えば操作する物体が離れたことが検出されたとき、物体が接近しているか否か及び物体が何処に接近しているか又は何処が触接されるかを検査するために、例えば肉眼には不可視の周波数により規則的なインターバルでＬＥＤ列全体を制御することや、そこで例えば触接後にＬＥＤを表示器として作動し、制御／調整ユニットも相応に制御することも可能である。
【００６０】
上記の説明ないし構成は、従属請求項に等価な範囲内において種々の修正、変更および適合化を行うことができることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来技術の制御／調整ユニット。
【図２】従来技術の制御／調整ユニットのブロック回路図。
【図３】ＬＥＤを表示及び操作要素として制御するための回路図の一例。
【図４】（１つの）ＬＥＤ列による、操作のために使用される反射要素の一例。
【図５】感知性ＬＥＤ列を実現するための構成の一例。
【図６】本発明の回路の一例。
【図７】本発明の回路の一例。
【図８】（ａ）〜（ｅ）：ＬＥＤに触接した際の信号経過の一例。
【図９】外部にあるＬＥＤを制御するための回路の一例。
【図１０】比較器１６のアナログ出力信号Ｓ１７の位相及び振幅の関係の一例。
【図１１】切り替え時のアナログ信号Ｓ１７の経時変化の一例。
【図１２】切り替え確実性を向上するための回路の一例。
【図１３】ゼロ基準設定を実行しなかった場合における、図１２のバッファＢの出力端におけるアナログ出力信号Ｓ１７の経時変化の一例。
【図１４】ゼロ基準設定を実行した場合における、図１２のバッファＢの出力端におけるアナログ出力信号Ｓ１７の経時変化の一例。
【図１５】所属のＬＥＤ制御装置を備える図１４のウインドウコンパレータにおける、アナログ出力信号Ｓ１７から導出される信号Ｖ１の経時変化の一例。
【図１６】ヒステリシス検出器を備える図１２の回路の一例。
【図１７】ヒステリシス検出器を使用した場合の出力信号Ｓ１７の信号経過の一例。
【図１８】（ａ）音量調整器として使用するための一構成例。
（ｂ）一連のデータ（データ列）を処理するための一構成例。
（ｃ）位置表示器としての一構成例。
【図１９】従来技術の機械的摺動制御器。
【図２０】本発明の弓ないし弧状の制御／調整ユニットの一例。
【図２１】本発明の円（周）ないし円環状の制御／調整ユニットの一例。
【図２２】仮想の回転式調節ノブとして構成された制御／調整ユニットの一例。
【図２３】２つの送信要素を有する制御／調整ユニットの一例。
【図２４】ブロック回路図全体の一例。
【符号の説明】
【００６２】
１ａ...１ｎ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
２ 指
２ａ...２ｎ 増幅器
３ａ...３ｎ ドライバ
３、４ ＤＣ補償器
５、６ 増幅器
７、８ 出力信号
９ 反転回路
１０ 加算器
Ｓ１０ 信号
１１ 同期復調器
１２、１３ 個別信号
１４ コンパレータ
Ｓ１５ デジタル出力信号
１６ 比較器
Ｓ１７ アナログ出力信号
１８ 加算器
１９ 同期復調器
２０ バッファ
Ｓ２１ 距離信号
２２ ウインドウコンパレータ
Ｓ２２ 出力信号
２３ 位置カウンタ
Ｓ２３ 計数値
２４ 制御ユニット
２５ 評価回路
２６ ハイパスフィルタ
Ｓ２６、Ｓ２７ 出力信号
２７ コンパレータ
２８、２９ タイマ
３０ 制御／調整ユニット
３７ プレート
４４、４５ 信号分配器
４７ 方向決定ユニット
５１ ＬＥＤの位置（図１０）
５２ 信号値Ｓ１７
５３ ＬＥＤ１ｃの信号
５４ カウンタ
５５ カウンタ位置
５６ 図１０のライン
６１ 図１１の区間
６２、６３ 図１１の位置
７１ 基準設定
７２、７３ ライン
８１ 図１７の区間
８４ ヒステリシス検出器
Ｓ８４ 制御信号
９１ 計数機構
９２ 表示ドライバ
９３ 制御装置
９４、９５ アナログオーディオ信号
１００ クロックジェネレータ
Ｓ１００ ＬＥＤの送信信号
２００ インバータ
３００ 増幅器（図３）
ＡＰ 活性化フェーズ
Ｂ バッファ
Ｃ２、Ｃ３ コンデンサ
ＬＥＤ 発光ダイオード
Ｒ１／Ｒ２ 分圧器
Ｒ３／Ｃ３ ローパスフィルタ
Ｒ４ 抵抗
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７ 分圧器
Ｒ１０ 前置抵抗（図３）
ｒｔ 図７における２９の再トリガ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５ スイッチ
Ｓａ、Ｓｂ スイッチ
Ｓｔｓ 制御信号
ｔ１ 時間
ｔｘ、ｔｙ フェーズ
Ｔ１、Ｔ２ キー
ＵＳ、ＯＳ 下側閾値および上側閾値
Ｖ１ 信号
【０００１】
本出願は、２００１年９月２５日に出願されたドイツ特許出願１０１ ４６ ９９６．９に基づく優先権を主張する。当該ドイツ特許出願の開示内容は、本書に記載されたものと見做し、本出願の対象を構成する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、請求項１の上位概念による光電表示ユニットを備える回路に関する。即ち、制御／調整ユニットの調整状態を離散的に表示するための光電的表示ユニットを備える回路であって、前記制御／調整ユニットの調整状態を変化するために、例えば指等の物体によって、該制御／調整ユニットの作動（状態）を検出するための少なくとも１つの検出要素であって、作動の際に所望の変化に相応する出力信号を送信する検出要素と、少なくとも一方向で実質的に列をなすよう並置されかつ光ビームを放出すると共に、前記表示ユニットの表示要素（複数）として構成される複数の発光ダイオードと、前記検出要素により生成される出力信号に依存して、その都度の前記調整状態を表示するため前記複数の発光ダイオードの少なくとも１つを制御しかつ前記調整状態を変化するため前記制御／調整ユニットを制御する制御装置とを有する形式の回路に関する。
【背景技術】
【０００３】
作動素子（要素）の分野では、例えば調整された値を表示し、かつ一列に並んだＬＥＤから形成される表示器が既知である。これはＬＥＤ列、即ち１つの素子が発光し実際の値を表示する互いに並置される発光ダイオードということができる。通常、列に配置された複数の発光素子は、相応に記号ないし文字が割り当てられ、例えば音量調整のための「ｄＢ」による表示ように数値へ割り当てることができる。他の値への切り替えは、例えばキースイッチによって機械的に行われる。当該値を大きくしたり小さくしたりするには、通常、それぞれ１つのメカニカルキーが使用される。相応のキーのプッシュ操作による値の変更は、列に配置された相応のＬＥＤによる表示における位置変化により示される。
【０００４】
【特許文献１】
ＤＥ ４３ ３６ ６６９ Ｃ１
【特許文献２】
ＤＥ ４０ ０７ ９７１ Ａ１
【特許文献３】
ＤＥ ６９４ １９ ７３５ Ｔ２
【特許文献４】
ＤＥ ３６ ８５ ７４９ Ｔ２
【特許文献５】
ＤＥ ３９ ３２ ５０８ Ａ１
【特許文献６】
ＤＥ ２８ ２４ ３９９ Ａ１
【特許文献７】
ＵＳ−Ａ ５，３２７，１６０
【特許文献８】
ＤＥ−ＰＳ ４４ ３１ １１７
【特許文献９】
ＷＯ ０１／５４２７７ Ａ１
【特許文献１０】
ＤＥ１０１ ３３ ８２３．６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１に、従来技術から既知のこの種のＬＥＤ表示器を示した。このＬＥＤ表示器では、プラスキーないしマイナスキーによってＬＥＤの位置、従って例えば「音量値」を調整することができる。そのような構成の利点は、調整された位置を明確に見出すことができること、並びに操作性が直感的であることにある。しかしながら、操作面に機械的な破断部位（割れ目）が必然的に伴うこと、相応のキーを配設しなければならないことがその欠点である。
【０００６】
上記特許文献１から互いに異なる複数の操作面に割り当てられた光センサを備えるキーフィールドが既知である。この光センサは、指の大きさに相応するセンサ面に影を差すことよりに応答する。従って周囲光の検出は、処理されるべき情報を構成する。そのため、通常、別の（付加的な）手段が、光信号を生成するための手段として使用される。表示されるべき値を示すために、付加的な発光表示ユニットが必要とされる。光受信器及び光送信器は、専らクロック的に作動されるが、これは、調整されるべき値が離散的に変化する場合に対しては不利である（赤外線領域に関するものとして上記特許文献２参照）。
【０００７】
操作フィールド上において調整されるべき値の変化に必要とされる情報の検出は、接触（コンタクト）スイッチ装置を介して行うことができる（上記特許文献３又は４参照）。この接触スイッチ装置は、容量の検出によって応答すべき光表示素子との関連付けを行う。しかしながら、その使用は、湿度に対する感受性から一定の範囲に限定される。
【０００８】
上記特許文献５は、離散的な制御可能性を備えない通常の反射光スイッチを示している。送信器及び受信素子は、常に離隔されて（別体の素子として）存在しなければならない。上記特許文献６は、別体の送信器及び受信器を備える光学的スイッチを開示している。何れの場合でも、形成される光スイッチは、表示を調整するための手段であって、表示手段それ自体ではない。
【０００９】
上記特許文献７から、遠隔操作要素としてのタッチ式フェーダ（Touch Fader）が既知であるが、これは、クロック的にしか作動することができない。
【００１０】
光放射素子としても光受信素子としても同程度に交互に使用することができかつその光信号が表示されるべき値を直接提示し、更には、指又は同等の物体の運動に従って操作されて、調整されるべき値を達成することができるが、同様にクロック作動可能、即ち直感的に（自然に）操作可能な発光ダイオードの構成体（配設構造）は従来技術からは知られていない。
【００１１】
そえゆえ、本発明の課題は、上記各従来技術を出発点とし、有利な表示及び操作ユニットを提供し、かつそのような制御／調整ユニットの操作の際に表示自体を操作要素として使用可能にすると共に、調整されるべき値の離散的制御もクロック作動的な取り扱いも可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題は、請求項１の特徴部に記載の特徴を有する回路によって解決される。即ち、本発明の一視点の回路において、前記制御装置は、光ビームを送出する前記発光ダイオードに対する前記物体の相対運動に依存して生成される出力信号に基づいて、前記発光ダイオードの少なくとも１つ、前記検出要素及び前記制御／調整ユニットを該物体の運動に従って制御すること、及び
前記発光ダイオードの光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素（複数）として、少なくとも１つの発光ダイオードから送出され前記物体によって反射される光ビームを検出する少なくとも２つの受信要素が設けられるか、又は、
前記発光ダイオードの光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素として、少なくとも２つの発光ダイオードから送出され前記物体によって反射される光ビームを検出する少なくとも１つの受信要素が設けられると共に、前記受信要素が何れの態様で構成される場合であっても、前記制御装置は、当該制御装置が、前記表示ユニットを、前記出力信号に基づいて、１つの方向において最も近くに位置する発光ダイオードに更に切り替えると直ちに、光ビームを送出する発光ダイオードに隣接する前記１又は複数の受信要素を該１つの方向と同じ方向において更に切り替えることを特徴とする（形態１・基本構成）。
【発明の効果】
【００１３】
発光ダイオード（複数）により構成される表示ユニットは、別個の（互いに分離した）複数のメカニカルキーが不要となるよう、受信要素（複数）に配属される（割り当てられる）。このため、そのような制御／調整ユニットの操作の際に、表示器自体が操作要素となる。複数のキーは、そのようなキーのための破断部位と同様に不要となる。このため、一方では、このような操作ユニットの製造はより安価になり、他方では制御／調整ユニットを閉鎖された保護面の下に配置することができるため、制御／調整ユニットは、清掃が容易でかつ汚染に対して非感受性となるので、寿命が長くなり、多くの使用目的に適合可能となる。
【００１４】
請求項３及び４によれば、発光ダイオード（複数）は、表示要素であるだけでなく、時間的に（一時的に）交互に送信要素及び受信要素として作動可能であり、以って回路技術上のコストを更に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
さらなる利点は従属請求項から得られる。即ち、前記形態１を（１）として以下のとおりである。
（２）上記の回路において、前記受信要素は、照明されると電圧を生成するよう少なくとも一時的に（所定時間に亘って）制御される前記複数の発光ダイオードの１つであることが好ましい（形態２）。
（３）上記の回路において、前記複数の発光ダイオードは、時系列に従って（時間的に順次）送信器及び受信要素として作動されることが好ましい（形態３）。
（４）上記の回路において、光ビームを送出する発光ダイオードに直接隣接する（複数の）発光ダイオードは、受信要素として作動されること、及び前記制御装置が前記表示ユニットを前記出力信号に基づいて前記最も近くに位置する発光ダイオードに更に切り替えると直ちに、前記受信要素として作動される隣接する（複数の）発光ダイオードも同じ方向に更に切り替わることが好ましい（形態４）。
（５）上記の回路において、前記発光ダイオードから送出される光ビームは、クロックジェネレータにより変調されること、及び前記受信要素（複数）には、前記物体により反射され変調された光を検出するための１つの同期復調器が後置接続されることが好ましい（形態５）。
（６）上記の回路において、前記表示ユニットの作動を可能にするタイマを有効に切り替える（活性化する）よう構成された、前記発光ダイオードへの触接（タッチ、タップ）を検出するための触接検出装置が設けられることが好ましい（形態６）。
（７）上記の回路において、前記複数の発光ダイオード及び前記複数の受信要素は、少なくとも２つの反射経路を形成すること、及び前記触接を検出するために、そこ（前記反射経路）から生成する複数の個別信号が、前記発光ダイオードの表面からの距離信号を生成するために加算器に供給されることが好ましい（形態７）。
（８）上記の回路において、前記触接検出装置は、物体の接近、触接面での物体の急停止並びに触接面での所定時間の停留を含む運動パターンを触接として検出することが好ましい（形態８）。
（９）上記の回路において、前記触接検出装置は、複数回の触接のみを触接として検出することが好ましい（形態９）。
（１０）上記の回路において、前記複数の発光ダイオード及び前記複数の受信要素は、少なくとも２つの反射経路を形成すること、及びコンパレータは、デジタル出力信号を生成するため運動方向を決定するために、そこ（前記反射経路）から生成する複数の個別信号を比較することが好ましい（形態１０）。
（１１）上記の回路において、前記複数の発光ダイオード及び前記複数の受信要素は、少なくとも２つの反射経路を形成すること、及び比較器は、指の位置に対するアナログ出力信号を生成すると共に隣接する２つの発光ダイオード間の切り替え時点について決定するために、そこ（前記反射経路）から生成する複数の個別信号を比較することが好ましい（形態１１）。
（１２）上記の回路において、シミュレーション回路は、発光ダイオードが端部にある場合、当該端部にある発光ダイオードに隣接する発光ダイオードとは反対の側において光信号をシミュレートすることが好ましい（形態１２）。
（１３）上記の回路において、前記シミュレートされた側における前記クロックジェネレータの分周された送信クロック信号は、半透明（ないし透明）表面での寄生反射により生成する前記隣接する発光ダイオードの受信信号より僅かでも大きくなるように分圧比が定められた分圧器が、シミュレーション回路として設けられることが好ましい（形態１３）。
（１４）上記の回路において、前記制御装置は、前記出力信号（複数）に基づいて、前記表示要素を構成する発光ダイオードが例えば指等の物体の下方に存在するよう、前記複数の発光ダイオードを制御することが好ましい（形態１４）。
（１５）上記の回路において、前記制御装置は、指が隣接する（複数の）発光ダイオード間に変化せずに留まり続ける場合、隣接する（複数の）発光ダイオード間において交互の切り替えを行い、及び位置検出のための感度を所定の値を上回るまで高めることが好ましい（形態１５）。
（１６）上記の回路において、複数回の交互の切り替えを行う際に、物体のより近くに位置する発光ダイオードが選択可能になるまで前記受信要素を一層感度が低くなるよう切り替え、次いで再び前記指の更なる運動を検出するために検知性状態に移行する決定補助手段が活性化されることが好ましい（形態１６）。
（１７）上記の回路において、前記決定補助手段は、ヒステリシス検出器であることが好ましい（形態１７）。
（１８）上記の回路において、前記出力信号は、前記切り替えの時点において、予設定された又は予設定可能な所定の値に基準設定され、以って該切り替え後、該出力信号の一部によって次の閾値に到達されることが好ましい（形態１８）。
（１９）上記の回路において、前記発光ダイオードから物体が離隔する際に同時に前記距離信号が変化する場合、物体の位置に対する前記出力信号は無視されることが好ましい（形態１９）。
（２０）上記の回路において、物体の位置に対する前記出力信号が、前記離隔の際に、予設定された値よりも大きく変化する場合、前記制御装置は、物体が最後に所定の停留時間よりも長く停留した発光ダイオードを選択することが好ましい（形態２０）。
（２１）上記の回路において、最後の調整状態を無電流（非活性化）状態でも記憶する記憶手段が設けられることが好ましい（形態２１）。
（２２）上記の回路において、複数の発光ダイオードの複数の列が、作動経路を延長するためにカスケード状に接続されて配されることが好ましい（形態２２）。
（２３）上記の回路において、１つの列の最後の発光ダイオードは、該１つの列と同じ列の最初の発光ダイオードと機能的に結合して仮想回転調節ノブを形成することが好ましい（形態２３）。
（２４）上記の回路において、前記複数の発光ダイオードは、弓ないし弧状又は円（周）ないし円環状に配されることが好ましい（形態２４）。
（２５）上記の回路において、前記制御装置は、物体の位置までないし表示要素としての前記受信要素の位置までのすべての発光ダイオードを、発光ベルトを形成するよう作動することが好ましい（形態２５）。
【００１６】
以下に、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。尤も、以下の実施例は単なる例に過ぎず、本発明の技術的思想を特定の態様に限定するものではない。
【実施例】
【００１７】
従来技術では、図１の調整ユニットのための回路構成は、図２によれば計数機構（カウンタ）９１からなり、この計数機構の瞬時の（実際ないしその時々の）状態はキー機能Ｔ１（例えば＋キー）及びＴ２（例えば−キー）により決められる。計数機構９１は、キーＴ１ないしＴ２を操作する都度、＋ないし−の単位値を計数し、この情報を、調整された値に相応するＬＥＤを発光させる表示ドライバ９２へ伝送する。これと同時に、調整された値は、制御装置ないし値調整器９３へ伝送される。この値調整器９３によって、例えばアナログオーディオ信号９４／９５の振幅が調整された値９６に相応して制御される。従って、常に少なくとも１つの外部制御信号Ｔ１ないしＴ２が値調整のために必要である。ＬＥＤ１ａ...ｎは、単に調整された値を表示するだけであり、それ以上の機能は有していない。
【００１８】
以下に示す本発明の実施例では、キーＴ１ないしＴ２を補助手段とする間接的な情報伝達は不要とするべく、情報はＬＥＤ表示器によって直接受領・変換される。
【００１９】
このことを達成するために、発光ダイオードの二機能性が利用される。即ち、発光ダイオードは、電流によって相応に制御されると光を送出し、相応に照明されると電圧ないし電流を生成する。例えばクロストークの少ない回路を選択すれば、発光ダイオードをシーケンシャルに送信器及び受信器として作動することができる。原理的に、光を送出する発光ダイオードと同時に、例えばフォトダイオードのような代替的な受信要素を使用することによっても同じ機能を実現できることは勿論である。この場合も構造寸法に基づき、たとえ発光ダイオードが上記の二機能性を有していなくても、表示器は依然として同時に操作要素でもある。
【００２０】
図３に、このような回路を示した。この回路では、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、時間的にシーケンシャルに（zeitsequentiell）送信器及び受信器として作動する。フェーズｔｘでは、例えばスイッチＳａが閉成され、クロックジェネレータ１００の出力端が前置抵抗Ｒ１０を介してＬＥＤと接続される。クロックジェネレータは、例えば１０ｋＨｚの周波数により作動される。このフェーズでは、スイッチＳｂは開放され、ＬＥＤは増幅器３００から分離される。インバータ２００は、制御信号Ｓｔｓの反転にのみ利用される。フェーズｔｙでは、スイッチ状態は反転され、スイッチＳａは、ＬＥＤをクロックジェネレータ１００から分離し、スイッチＳｂは、ＬＥＤを増幅器３００と接続する。
【００２１】
表示を実行するには、通常、ＬＥＤ列の少なくとも１つの要素が発光し、他のすべての要素はスイッチオフされる。尤も、調整された値に至るまでのすべての表示要素がスイッチオンされる、すなわち発光帯条（Leuchtband）を形成するよう構成することも勿論可能である。ＬＥＤ列の発光する要素が、連続的制御によって一様な光として光を放射するのではなく、例えば１０ｋＨｚの矩形信号によりパルス的に作動される場合であっても、人間の眼には連続的に発光する要素として映る。尤も、この要素は、同時に、センサ装置の送信［受信］要素としても使用可能である。即ち、受信器として相応に切り替えられた隣接するＬＥＤは、例えば指２のような反射要素がパルス光を送出するＬＥＤの上方に存在する場合、パルス的に制御されるＬＥＤの信号を受信することができる。
【００２２】
反射要素が図４のように送信するＬＥＤ １ｃの上方中央に位置する場合、送出された光は、隣接するＬＥＤ １ｂ及び１ｄに反射され、これらを一様に照射する。この場合、ＬＥＤから送出される光をその都度透過するプレート３７をＬＥＤと例えば指２等の反射要素との間に配置することができる。光としては、とりわけ可視領域のすべての光が対象となるが、人間の眼には不可視の領域の光でも良い。反射光が対称的に放射される場合、増幅器５及び６の出力端でも出力信号７、８に同じ大きさの振幅が現れる。
【００２３】
図５に、感知性のＬＥＤ列を実現するための構成を示した。発光ダイオード１ａ...１ｎは、送信領域でも受信領域でも使用可能である。発光ダイオード１ａ...１ｎを送信作動するために、接続（スイッチオン）可能なドライバ３ａ...３ｎが設けられ、受信領域に対しては、接続（スイッチオン）可能な増幅器２ａ...２ｎが設けられる。信号分配段（Signalverteilungsstufe）４４及び４５は、位置カウンタ２３の調整（状態）によって相応に調整される。方向決定ユニット４７は、反射要素の運動方向を検出し、位置偏差（ずれ）の所定値がいつ発生したかを決定する。当該所定値が発生した場合、位置カウンタ２３は相応に制御され、位置値をカウントアップ又はカウントダウンする。同時に、方向決定ユニット４７は、発光する要素が「触接（タッチ、タップ）」（angetippt）されたか否かを検出し（これは、触接が行われてから初めて例えば指２の運動に応答するためである）、又はセンサ活性化面への接触は過誤によるものであり、従ってＬＥＤ表示器の応答は実行されるべきではないのか否かを検出することができる。
【００２４】
位置カウンタ２３は、制御ユニット２４（図７）を介して、送信要素の制御も受信モードも制御する。この場合、ただ１つのＬＥＤが送信器としてその都度制御され、他方、少なくともこの送信器としてのＬＥＤに隣接するＬＥＤ、例えば隣又は先隣のＬＥＤが、受信器として作動される。尤も、２つのＬＥＤが同時に送信し、当該２つの発光するＬＥＤの間に配置されたＬＥＤを受信器として作動させることも勿論可能である。原理的には、複数の別体の受信要素を（複数のＬＥＤと）互い違いに又は複数のＬＥＤに対してずらして、例えば当該複数のＬＥＤに対し平行な列として配置することもできる。更に、位置カウンタ２３において、任意的な制御／調整ユニット３０に影響を与えるための制御信号Ｓｔｓが生成される。
【００２５】
図６に、方向検出、触接検出及び発光するＬＥＤ（ここではＬＥＤ １ｃ）に対する反射要素の水平方向運動の検出のための回路の一例を示した。ＬＥＤ １ｃは、クロックジェネレータ１００によって制御され、光を送出し、この光は指２で反射される。隣接するＬＥＤ １ｂ、１ｄは、指２により惹起された反射成分を受信する。ＤＣＣ３、４は、受信器としてのＬＥＤに対する作動点調整器を構成する。このＤＣＣ（ＤＣ補償器）によって、外部光が強い場合であってもＬＥＤが飽和するのが阻止される。この種の作動点調整器の構造は、例えば上記特許文献８から既知である。
【００２６】
ＬＥＤ制御の切換器は簡単にするためここには図示しない。同等に構成された２つの増幅器５及び６は、送信器に隣接するＬＥＤ １ｂ及び１ｄの小さな出力信号を更なる処理が容易に実行できるような値に増幅する。２つの出力信号７及び８は、加算器１０で加算される前に、反転回路９によって当該２つの信号の一方が反転される。
【００２７】
例えば指２等の反射要素が存在しない場合、又は存在する場合であっても送信信号がＬＥＤ １ｂ、１ｄに対称的に反射される場合は、加算器１０の出力端に信号は生成されず、或いは反転回路９での処理によって、場合によっては存在するが大きさが等しい２つの信号成分が互に打ち消し合うため、結局加算器１０の出力端には信号は生成されない。反射要素が存在し、かつ同時に送信ＬＥＤ １ｃに対して非対称的に位置する場合、例えば指２が（図示の位置から）右へ軽く移動されているような場合は、ＬＥＤ １ｄには反射が増加することにより、ＬＥＤ １ｂと比べてより大きな信号が生成される。これにより、加算器１０の出力端には、クロックジェネレータ１００の信号に対して相応の位相符号を有しクロック同期的に変調された信号が生成する。この信号の大きさは、送信するＬＥＤ １ｃに対する指２の水平位置によって求められる。
【００２８】
さらなる評価のために、加算器１０の出力信号は、同期変調器（ＳＤ）１１に供給される。同期変調器に対する制御信号は、クロックジェネレータ１００から取り出される。これは実質的に送信信号に相応するが、増幅器５及び６で生成する位相シフト（複数）が考慮される。同期変調器１１は、加算器１０の出力信号を、ＬＥＤ１ｂ及び１ｃにそれぞれ配属される２つの個別信号１２、１３にさらに分割する。運動方向ないし送信要素１ｃに対する指２の位置について一義的に決定するために、これら２つの個別信号１２及び１３は、コンパレータ１４で互に比較される。コンパレータ１４のデジタル出力信号Ｓ１５は、反射要素の送信要素１ｃに対する位置、即ち、指２がＬＥＤ １ｃの中心点の右又は左の何れに位置するのかについての一義的な提示を与える。
【００２９】
どの程度の位置変化の後に、発光するＬＥＤを指２の運動と類似して（に追随して）さらに切り替えるべきかを決定するために、同期変調器１１の出力信号１２及び１３は相応にアナログ的に作動する比較器１６で、例えば演算増幅器（オペアンプ）によって比較される。アナログ出力信号Ｓ１７は、送信ＬＥＤ １ｃの中心点からの指の水平方向の偏差（ずれ）に相応する。この出力信号から、さらなる信号処理において、位置カウンタ２３（図７）に対する切替信号が得られる。デジタル出力信号Ｓ１５は、位置カウンタ２３に相応の計数方向を予め設定するのに利用される。より高い値への計数方向は、この実施例では、送信ドライバをＬＥＤ １ｃからＬＥＤ １ｄに切り替え、同時に増幅器５及び６と接続するＬＥＤをＬＥＤ １ｂ及び１ｄからＬＥＤ１ｃ及び１ｅに切り替える。
【００３０】
過誤接触により意図しない調整がされるのを阻止するため、調整手段をさらに活性化するための発光する要素を前もって「触接」するように構成することも可能である。このため、指２の発光する発光要素上へ接近ないし離隔する垂直運動から情報を得なければならない。この情報は、受信ＬＥＤ（複数）の２つの信号の加算を行う加算器１８から得ることができる。同期復調器１９は、当該加算された信号を相応に評価し、バッファ２０を介してアナログの距離信号Ｓ２１として使用される。
【００３１】
図７に、信号Ｓ２１、Ｓ１５及びＳ１７の評価（回路）の一例を示した。ウインドウコンパレータ（Fensterkomparator）２２は、送信するＬＥＤに対する指の水平位置を表わすアナログ値である出力信号Ｓ１７がウインドウコンパレータ２２において予設定された値を上回るか下回る場合、出力信号Ｓ２２を送出する。この予設定値は、例えば指２等の反射要素が、送信する要素（ＬＥＤ１ｃ）の中心点から横方向に隣接する受信する要素（ＬＥＤ １ｂ又は１ｃ）へ至る経路を、たとえ当該経路が隣接する２つの要素間の距離の半分より小さい場合であっても、移動するときに到達される。ウインドウコンパレータ２２の出力信号Ｓ２２は、クロック信号として位置カウンタ２３に供給される。
【００３２】
位置カウンタ２３がカウントアップ又はカウントダウン（これは発光ＬＥＤの左又は右への「移動」に相応する）の何れを実行すべきかについての決定は、コンパレータ１４の出力信号Ｓ１５から取り出される。位置カウンタ２３の出力信号Ｓ２３は、制御ユニット２４に供給される。この制御ユニットにより、出力信号Ｓ２３の計数値に相応する送信ＬＥＤの位置と、当該送信ＬＥＤに間接的に又は直接的に隣接する少なくとも２つの受信ＬＥＤないし受信要素の位置が求められる。
【００３３】
原理的に、発光するＬＥＤは、偶然的に手がＬＥＤの上を触っただけではその位置（ないし状態）を変化すべきでない。むしろ、発光するＬＥＤを運動している指と同調（して変化）する前に、まず、手作業で位置感受性（手段）が活性化されるべきである。そのために、出力信号７、８は、加算器１８で加算され、同期的に復調され、このようにして得られた距離信号Ｓ２１は、例えば発光するＬＥＤが１回又は２回「触接」された後初めて位置シフト（発光ユニット面に平行な方向での横移動）が活性化されるように、相応の評価回路２５において処理される。触接検出装置は、運動パターン（物体の接近、接触面における物体の急停止、及び接触面上での所定の時間ｔ２８に亘る停留を含む）を触接として認識すると都合がよい。
【００３４】
このため、この実施例では、距離信号Ｓ２１をハイパスフィルタ２６に導き、距離信号Ｓ２１の高周波スペクトル成分のみを通過させる。この信号成分は、図８ａのように距離信号Ｓ２１に急激な変化が存在するときだけ生成される。従って、ＬＥＤ列の上方の半透明（ないし透明）の面で指が突然停止すると、出力信号Ｓ２６、すなわち距離信号Ｓ２１の微分信号が生成する。図８ｂのようにこの出力信号Ｓ２６が予設定値Ｒｅｆを越えると、コンパレータ２７は、デジタル出力信号Ｓ２７（図８ｃ）を、数１００ｍ秒から数秒（図８ｄ）のタイマ時間ｔ２８を有する第１タイマ２８に送出する。この短い時間の経過後、図８ｅのようにタイマ２９が始動する。このタイマ２９の作動時間は数秒である。出力信号Ｓ２９（ｔ２９）は、位置カウンタ２３を活性化する。計数器状態の変化は、タイマ２９を再トリガ（ｒｔ）する。発光するＬＥＤの位置がタイマ２９の作動時間ｔ２９内で変化しなければ、時間ｔ２９が経過し、位置カウンタ２３は再び停止される。このような回路構成によって、意図しない運動によってＬＥＤ列における発光するＬＥＤの位置が変化するのが阻止される。「触接」した後初めて、発光するＬＥＤへの新たな接触と指のシフトによって、発光するＬＥＤの位置のシフトが可能となる。
【００３５】
上述の回路例の代わりに、考え得るあらゆる回路構成を使用することができる。そのような回路構成としては、例えば発光するＬＥＤを複数回触接して初めて位置カウンタ２３を活性化する計数器（カウンタ）構成が考えられる。ここで有利に使用可能な回路構成が上記特許文献９から既知である。その回路構成では、指が１つのＬＥＤの上方にある半透明面をさっと擦り、少なくとも所定時間、例えば２００ｍｓの間、相対的に運動しないで停留するときに初めてある機能がスイッチオンされる。
【００３６】
位置カウンタ２３のデジタル出力信号Ｓ２３は、更に制御ユニット２４を制御する。この制御ユニット２４では、送信（器）制御信号は相応にＬＥＤ（複数）へ分配され、また増幅器５、６（図６）の２つの増幅器入力端は送信ダイオードに隣接するＬＥＤ（複数）に分配・接続される。更に、位置カウンタ２３（図７）の出力信号Ｓ２３は、制御／調整ユニット３０の任意的な値制御を制御するために、例えば音量の調整のために使用することができる。
【００３７】
発光するＬＥＤが２つの終端位置の一方に「シフト」（横移動）されると、当然のことながら、少なくとも２つの隣接するＬＥＤを受信器として使用することができなくなり、ただ１つのＬＥＤしか受信器として使用することができない。この場合、寄生反射（付随的に生ずる反射）が、例えば半透明表面に発生すると、個々の受信ＬＥＤ、例えばＬＥＤ １ａは、「シフト」された指の信号に類似する信号を受け取る。極端な場合には、この不所望の信号により、ＬＥＤ １ａの励起が繰返しＬＥＤ １ｂへ反射してフィードバックされるであろう。
【００３８】
このような事態を阻止するため、ＬＥＤ １ａの励起（Ansteuerung）の際に、増幅器６（図６）にシミュレートされた「光信号」が供給される。図９に、これについての相応の切り替え回路の一例を示した。スイッチＳ１、Ｓ２及びＳ３は、制御ユニット２４を介して位置カウンタ２３（図７）の制御信号Ｓ２３により制御される。スイッチＳ１は、クロックジェネレータ１００の出力端を相応のＬＥＤに接続する。図９の実施例では、ＬＥＤ １ａ、即ち紙面に対し一番左の外側のＬＥＤに接続されるものとする。スイッチＳ３は、増幅器５の増幅器入力端を右隣のＬＥＤ １ｂに接続する。スイッチＳ２は、増幅器６の増幅器入力端を、クロックジェネレータ１００の出力端に接続される分圧器Ｒ１／Ｒ２に接続する。分圧器Ｒ１／Ｒ２の分圧比は、降圧される送信クロック信号Ｓ１００の大きさが、半透明表面に寄生反射により生成するＬＥＤ １ｂの受信信号よりも僅かにより大きくなるように選択されるべきである。
【００３９】
これにより、指がＬＥＤ列の上方を運動する場合、例えば中央部から左方へ向かってＬＥＤ １ａの上方を通過して遠ざかるよう運動する場合、ＬＥＤ １ａは、ＬＥＤ列の最後のＬＥＤとして発光することが保証される。これに対し、指が横方向から、発光しているＬＥＤ １ａの上方を通過してＬＥＤ列の中央部へ向かって遠ざかるよう運動する場合、ＬＥＤ １ａとＬＥＤ １ｂの間の指２の位置において、送信するＬＥＤ １ａの（光の）指における反射は、ＬＥＤ １ｂにおいて、分圧器Ｒ１／Ｒ２によって供給された信号より大きな信号を惹起される。そのため、信号Ｓ１０（図６）の位相状態は反転し、ＬＥＤ １ａの励起（トリガー）はＬＥＤ１ｂに引き継がれ、ないし指２に追従する。
【００４０】
これまで説明したＬＥＤ列制御のための構成によっては、その都度１つの方向にしか指によって光をシフトすることができないことが分る。その理由は、ウインドウコンパレータ２２（図７）に閾値（複数）を設定することにより定められた所定の距離だけ実際に発光しているＬＥＤの中心点から指が離れた後、光が、移動された指２の前方に反転して（反射）跳躍するという事実である。連続的な指の運動により、ちょうど発光しているＬＥＤが再び接触されると、光は、指の前方の次のＬＥＤに次々と切り替わる。しかしながら、指２を反転跳躍した後停止させて戻り運動させると、最後に発光していたＬＥＤは、その最後に位置していた位置に留まり（発光し）続ける。運動方向を反転するためには、指は、運動方向に見て、発光しているＬＥＤの前方へ置かれなければならない。そして運動方向の反転と共に、ＬＥＤは掃引スライドされなければならない。今や、表示は再び指の位置に追従する。
【００４１】
しかしながら、このような作動態様は通常の使用では非現実的であるので、比較器１６（図６）とウインドウコンパレータ２２（図７）との間に、光点が常に指の運動に直接追従することを可能にする回路が挿入される。この回路構成は、あるＬＥＤを次のＬＥＤに切り替える際にカウンタ制御信号（出力信号Ｓ１５）の極性及び比較器１６のアナログ出力電圧（出力信号Ｓ１７）の極性が反転するという作用・効果を利用する。これは、指が例えば発光しているＬＥＤから右へ離れるように移動し、このＬＥＤの右にあるＬＥＤが反射の増大を検知する場合を考えると容易に説明することができる。この値が予設定された大きさを超えると、ウインドウコンパレータ２２が相応の信号を送出し、位置カウンタ２３（図７）は、１つの値「上ないし増」を計数する、この場合は即ち「右」向きに計数する。最初に発光していたＬＥＤ（の光）は、指２に対して左の位置から指の右の位置へ「ジャンプ」する。最初光を送出する要素として作動していたＬＥＤは、その機能を切り替えて光受信器になるが、この光受信器は、送信要素の左に位置することとなる。尤も、指２は、依然としてほぼ同じ位置にあるので、送信要素の左に位置するＬＥＤは、当該送信要素の右に位置するＬＥＤよりも高い反射を受け取る。しかしながら、これは、加算器１０（図６）の出力端での位相の反転、及びこれによりデジタル出力信号Ｓ１５とアナログ出力信号Ｓ１７の極性の反転も意味する。
【００４２】
図１０に、そのような場合における比較器１６のアナログ出力信号Ｓ１７（図６）の位相と振幅の関係の一例を示した。位置５１ないしＬＥＤ １ａ…１ｎは、ＬＥＤの機械的配置を示し、参照符号５２は、比較器１６のアナログ出力信号Ｓ１７の所属の信号値を示す。参照符号５３は、図示の例では、ＬＥＤ １ｃが発光するときの信号に相当する。指が右へ運動する際に比較器１６の出力信号Ｓ１７が所定の下方閾値ＵＳを下回ると、位置カウンタ２３は、１カウンタ単位だけカウントアップする（図１０の参照符号５４）。カウンタの位置ないし状態は、どのＬＥＤがクロック的に制御されるかを定める（図１０の参照符号５５）。太い実線５６は、指２がＬＥＤ列の上方を左から右へ移動する場合の比較器１６の出力信号Ｓ１７の推移を示す。
【００４３】
切り替えの場合には、ウインドウコンパレータ２２の閾値ＯＳを再び別の極性で上回る。これにより位置カウンタ２３は再びカウントダウンする。ＬＥＤ位置が指２に対して常に対称的に切り替わるのがその結果であろう。発光するＬＥＤは、以下のような態様で指２に追従する。すなわち指が１つのＬＥＤ上の中央に位置するときは、このＬＥＤだけが発光し、指が２つのＬＥＤ間に位置するときは、当該２つのＬＥＤが高速に交番しながら発光するようにして追従する。
【００４４】
しかしながら、トレランスの理由から、閾値ＵＳを最初に上回った後に切り替えを行い、これに続いて閾値ＯＳを再び上回ると第２の切り替えが行われ元の位置へ戻る。しかしながら、この場合は、閾値ＵＳを下回らない。その結果、さらなる切り替えは必ずしも保証されない。このため、指がＬＥＤ列の上を運動する場合、表示は「停止」に留まる。
【００４５】
図１１に、位置検出比較器１６のアナログ出力信号Ｓ１７（図６）を示した。区間６１において、指２が送信するＬＥＤの中央から例えば右に運動すると、比較器１６のアナログ出力信号Ｓ１７は相応に上昇する。上側閾値ＯＳに達すると、ＬＥＤ制御装置は右隣のＬＥＤをさらにスイッチオンする。これにより出力信号の符号は反転し（参照符号６２）、信号は下側閾値ＵＳに達する。ＬＥＤ制御装置は前のＬＥＤに切り替える。受信器として作動されるＬＥＤも相応に切り替わることは自明である。
【００４６】
例えば半透明表面上の傷により不所望のトレランスが調整されると、ＬＥＤが「飛び回る」状況が発生することがある。これは上側閾値ＯＳには問題なく到達したが（図１１、参照符号６３）、その後、下側閾値ＵＳを符号変化後に最早下回ることはない（図１１、参照符号６４）ためである。利用者（ユーザ）が、この状況において、例えばこの調整された値から再び元に戻したいという理由で、指の運動方向を反転しても、表示器は応答せず、指を運動しても表示器はその位置に留まる。このエラー機能は次のようにして簡単に阻止される。すなわちＬＥＤが交替する毎に、出力信号Ｓ１７をゼロから完全な大きさで使用するのである。従来は、上側閾値ＯＳからゼロを通って下側閾値ＵＳに至る電圧領域を推移しなければならなかったのである。出発位置に戻るための第２の切り替えを行う場合、下側閾値ＵＳに新たに到達する際に、不確実要因が存在していた。しかしながら、比較器１６の瞬時の出力信号Ｓ１７が切り替えの瞬間に「０」を基準にすると、信号のΔはゼロから始まり、これによりそれぞれの閾値を二倍の振幅で上回る。これは絶対的な切り替え確実性を保証する。
【００４７】
図１２に、Ｒ３とＣ３から構成されるローパスフィルタが、比較器１６の信号Ｓ１７に対する遅延回路を形成する様子を示した。コンデンサＣ２はスイッチＳ４と共に基準設定ユニットを形成する。バッファＢは基準設定ユニットＣ２／Ｓ４をローパスフィルタＲ３／Ｃ３から電気的に分離するためにだけ用いられる。Ｄ１は、位置カウンタ２３の計数信号に対する微分装置である。位置カウンタ２３の計数値Ｓ２３が変化する都度、信号線路ＳＤ１を介して短いパルスがスイッチＳ４に印加され、スイッチＳ４が閉じている場合にはコンデンサＣ２はゼロに放電される。比較器１６の出力信号Ｓ１７は、ローパスフィルタＲ３／Ｃ３の遅延されたローパス作用によってバッファＢの出力端で、スイッチＳ４のスイッチ時間の間、ごく僅かな変化を受ける。これにより、出力信号Ｓ１７のほとんどすべてのΔがウインドウコンパレータ２２の入力側で効果を発揮することができる。ゼロというのは、予設定された値又は予設定可能な値の単なる一例に過ぎないことは自明である。基準設定（Referenzierung）は、他の特定の予設定値又は予設定可能値に対しても行うことができるため、切り替え後、出力信号Ｓ１７の一部が次の閾値ＵＳまたはＯＳに達する。
【００４８】
図１２の回路により、どのような指運動も問題なく検出され、発光しているＬＥＤが常に指運動に追従することが保証される。このため、指が１つのＬＥＤ上の中央に位置するときは、当該ＬＥＤのみが発光し、指が隣り合う２つのＬＥＤの間に位置するときは、当該２つのＬＥＤが発光する。後者の場合、発光するＬＥＤの位置は、ローパスフィルタＲ３／Ｃ３により定められる周波数で交互に交替する。相応に設定することにより、この周波数は肉眼によって知覚できる大きさより大きくすることができ、これにより連続的発光が知覚される。２つのＬＥＤ間に指がある場合と同じように、発光強度の強度分布は相応に調整される。この（図１２の）実施例では、Ｒ３は１０ｋΩ、Ｒ４は１ＭΩ、Ｒ５は１０ｋΩ、Ｒ６は１ｋΩ、Ｒ７は１０ｋΩである。またＣ２は０．１μＦ、Ｃ３は１０ｎＦである。
【００４９】
図１３に、指がＬＥＤ列の上を移動し、かつスイッチＳ４が操作されないときのバッファＢ（図１２）の出力端のアナログ出力信号Ｓ１７を示した。図１４には、同じアナログ信号Ｓ１７であるが、これはスイッチＳ４が位置変化の都度信号Ｓ１７がゼロに基準設定される場合（図１４の参照符号７１）のウインドウコンパレータ２２の入力端における信号Ｓ１７を示した。破線７２、７３は、さらなる切り替えが行われない場合に想定される信号に相応する。出力信号Ｓ１７が、基準設定後７１には、閾値ＯＳないしＵＳを確実に越えるようにされ、これにより申し分のない切り替え過程の行われる様子を明確に見出すことができる。急峻なエッジ（Flanke）は、スイッチＳ４が位置切り替え過程の間の短時間にコンデンサを「０」に放電する基準設定７１の際に発生する。ウインドウコンパレータ２２の入力電圧が開放されたスイッチＳ４によって「離れるようにドリフト（wegdriftet）」することがないようにするため、スイッチＳ４と並列に高抵抗の抵抗Ｒ４が接続される。コンデンサＣ２と抵抗Ｒ４を介する等値減結合（Gleichwertentkoppelung）は、付加的に、例えば半透明表面の傷に基づく比較器１６の出力側における非対称性のような、ノイズ量の影響を阻止する。指を離す際にノイズ量により生成するゼロからの信号ずれは、コンデンサＣ２により自動的にゼロに基準設定される。
【００５０】
しかしながら、指が隣接する２つのＬＥＤ間に位置する場合に、選択をより容易にするため、当該２つのＬＥＤうちの１つのみの発光が要求されることがしばしばある。とりわけ操作を行う指に最も近くに位置するＬＥＤの発光が要求される。上述の実施例では、肉眼には連続的発光として知覚されるように２つのＬＥＤが高速に交互に発光する。図１５に、指２が２つのＬＥＤ間にある場合の、図１２のウインドウコンパレータ２２の入力端における、出力信号Ｓ１７から導出された信号Ｖ１を示した。ＡＰは、２つのＬＥＤｎ及びＬＥＤｎ＋１のアクティブフェーズを示す。
【００５１】
この状況において２つのＬＥＤの一方に対する決定を行うことができるようにするため、決定補助手段としてのヒステリシス検出器８４（図１６）によって、２つの閾値ＯＳ及びＵＳに対する制御信号Ｓ８４が生成される。ヒステリシス検出器８４は、最大計数ステップ±１の周期的計数過程について、位置カウンタ２３（図７）の計数値を監視する。そのような切り替えシーケンスが所定の時間内で、周期数（例えば５より大）に対する計数値Ｓ２３に生成すると、ヒステリシス検出器８４はスイッチＳ５を開放する。これは指が隣接する２つのＬＥＤ間に存在するときは常に当てはまる。スイッチＳ５が開放すると、コンデンサＣ５は分圧器Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７により設定された閾値から充電され、電位はより高くなる。このとき上側閾値は上昇し、下側閾値は下降する。
【００５２】
従って指２が変化せずに隣接する発光ダイオード間に留まる場合、制御装置２４は隣接する発光ダイオード間で交互に切り替える。そして位置検出に対する感度を予設定値を上回るまで上昇させる。これにより、複数回の交互に切り替えの際に、決定補助手段が活性化され、決定補助手段は、物体のより近くに位置する発光ダイオードが一義的に検出可能となるまでの間、受信要素を一層感度が低くなるように切り替える。次いで、決定補助手段は、指２のさらなる運動を検出するために感度状態に再び移行する。
【００５３】
図１７に、閾値ＯＳ及びＵＳの変化の様子を示した。時間ｔ１の間に、ヒステリシス検出器８４は、隣接する２つのＬＥＤ間での少なくとも５つの切り替え過程を検出し、制御信号Ｓ８４を「ロー」にセットし、これによりスイッチＳ５が開放される。この状態は、信号Ｖ１が閾値を最早上回らず（図１７、参照符号８１）、１つのＬＥＤだけが発光するまで持続する。このことはヒステリシス検出器８４により検出され、ヒステリシス検出器８４は、スイッチＳ５再び閉じる。コンデンサＣ３及び抵抗Ｒ５の時定数は、信号Ｖ１の申し分のない基準設定を保証するために、Ｃ２及びＲ４の時定数よりも大きくなるよう選定されるべきである。そしてこの回路構成は、指運動を検出するのためにその最初の感受性（感度）に再び達する。閾値ＯＳ及びＵＳの切り替えは、指の運動中、２つのＬＥＤの同時の発光が肉眼では知覚されないほど短時間に行われるほどに高速に実行することができる。
【００５４】
快適性をさらに向上させるため、詳細には図示しないが、指２が離れるときに間違ってシフトしてもＬＥＤの位置シフトが生じないようにし、所望の調整値が得られるようにする回路を付加的に挿入することができる。このために距離信号Ｓ２１が評価される。距離信号Ｓ２１が、指の距離と同時に位置の変化も指示すると、この位置変化は、例えば位置カウンタ２３を阻止することにより、相応に無視される。有利には、最後の信号からのずれの値を例えば１０％に設定することができる。物体が離れる際に、この値が超過されると、制御装置２４は、物体が、最後に、予設定された停留時間（例えばｔ２８）よりも長く停留した発光ダイオードを選択する。
【００５５】
一見非常に多くの信号評価が行われるにもかかわらず、接触感知性のＬＥＤ列は、外部ＬＥＤ（複数）を有するＩＣ（集積回路）として極めて簡単に実現することができる。この種の構成は、例えば「音量調整器」として直接使用可能であり、また一連のデジタルデータ（データ列）を処理することや、「位置」だけを出力することも可能である（図１８ａ、ｂ、ｃ）。供給電圧の遮断後に、位置カウンタ２３の瞬時の（実際の）計数状態が次の活性化まで維持され続けるような手段を講じることもできる。通常、点Ａから点Ｂまでの直線的な摺動領域を有する機械的なスライド式調整器（図１９）とは異なり、この接触感知性ＬＥＤ列は所望の任意の表示形態で実現することができる。例えば弓ないし弧状または（略）円（周）ないし（略）円環状でもよい（図２０、図２１）。作動経路を延長するために、ＬＥＤ列をカスケード状に接続することも可能である。一つの列の最後のＬＥＤの機能を同じ列の最初のＬＥＤと相応に機能的に接続すれば、簡単に仮想回転調節ノブを形成することができる（図２２）。
【００５６】
通常、制御／調整ユニット３０は、表示器のみ、すなわち発光要素のみを有する。しかしながら、１つの送信器、当該送信器の周囲の２つの受信器を間隔の大小均一不均一でグループ分けするという原理を、逆転して適用することも勿論可能である。この場合、２つの送信器は、交互に送信を行い、該２つの送信器の間の中心に配置される受信器は、反射信号を評価する。そのような回路構成は、比較的古い上記特許文献１０に記載されている（尤も、該文献には、接触感知性ＬＥＤ列に対して必要な位置変化については開示されていない。）。受信信号を自動的にゼロに調整することによって、上記の回路構成でも障害となる外部光の影響が完全に回避されるだろう。
【００５７】
２つの送信要素を有する構成では、指は、当該２つの送信要素の間の「ギャップ」に位置が合せられ、次いで指の運動によって所望の位置へ摺動される。この場合も、「ギャップ」の「触接」によって初めて更なる（次の）摺動手段が活性化される（図２４）。
【００５８】
図２５［図２４］に、「接触感知性ＬＥＤ列」のブロック回路図全体を示した。
【００５９】
場合によっては、制御／調整ユニットの選択された調整（状態）を急速に変化することが所望されることもあり得る。これまでは、発光するＬＥＤまたはギャップを触接する場合についてほとんど述べてきた。しかしながら、調整を実行した後、即ち例えば操作する物体が離れたことが検出されたとき、物体が接近しているか否か及び物体が何処に接近しているか又は何処が触接されるかを検査するために、例えば肉眼には不可視の周波数により規則的なインターバルでＬＥＤ列全体を制御することや、そこで例えば触接後にＬＥＤを表示器として作動し、制御／調整ユニットも相応に制御することも可能である。
【００６０】
上記の説明ないし構成は、従属請求項に等価な範囲内において種々の修正、変更および適合化を行うことができることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来技術の制御／調整ユニット。
【図２】従来技術の制御／調整ユニットのブロック回路図。
【図３】ＬＥＤを表示及び操作要素として制御するための回路図の一例。
【図４】（１つの）ＬＥＤ列による、操作のために使用される反射要素の一例。
【図５】感知性ＬＥＤ列を実現するための構成の一例。
【図６】本発明の回路の一例。
【図７】本発明の回路の一例。
【図８】（ａ）〜（ｅ）：ＬＥＤに触接した際の信号経過の一例。
【図９】外部にあるＬＥＤを制御するための回路の一例。
【図１０】比較器１６のアナログ出力信号Ｓ１７の位相及び振幅の関係の一例。
【図１１】切り替え時のアナログ信号Ｓ１７の経時変化の一例。
【図１２】切り替え確実性を向上するための回路の一例。
【図１３】ゼロ基準設定を実行しなかった場合における、図１２のバッファＢの出力端におけるアナログ出力信号Ｓ１７の経時変化の一例。
【図１４】ゼロ基準設定を実行した場合における、図１２のバッファＢの出力端におけるアナログ出力信号Ｓ１７の経時変化の一例。
【図１５】所属のＬＥＤ制御装置を備える図１４のウインドウコンパレータにおける、アナログ出力信号Ｓ１７から導出される信号Ｖ１の経時変化の一例。
【図１６】ヒステリシス検出器を備える図１２の回路の一例。
【図１７】ヒステリシス検出器を使用した場合の出力信号Ｓ１７の信号経過の一例。
【図１８】（ａ）音量調整器として使用するための一構成例。
（ｂ）一連のデータ（データ列）を処理するための一構成例。
（ｃ）位置表示器としての一構成例。
【図１９】従来技術の機械的摺動制御器。
【図２０】本発明の弓ないし弧状の制御／調整ユニットの一例。
【図２１】本発明の円（周）ないし円環状の制御／調整ユニットの一例。
【図２２】仮想の回転式調節ノブとして構成された制御／調整ユニットの一例。
【図２３】２つの送信要素を有する制御／調整ユニットの一例。
【図２４】ブロック回路図全体の一例。
【符号の説明】
【００６２】
１ａ...１ｎ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
２ 指
２ａ...２ｎ 増幅器
３ａ...３ｎ ドライバ
３、４ ＤＣ補償器
５、６ 増幅器
７、８ 出力信号
９ 反転回路
１０ 加算器
Ｓ１０ 信号
１１ 同期復調器
１２、１３ 個別信号
１４ コンパレータ
Ｓ１５ デジタル出力信号
１６ 比較器
Ｓ１７ アナログ出力信号
１８ 加算器
１９ 同期復調器
２０ バッファ
Ｓ２１ 距離信号
２２ ウインドウコンパレータ
Ｓ２２ 出力信号
２３ 位置カウンタ
Ｓ２３ 計数値
２４ 制御ユニット
２５ 評価回路
２６ ハイパスフィルタ
Ｓ２６、Ｓ２７ 出力信号
２７ コンパレータ
２８、２９ タイマ
３０ 制御／調整ユニット
３７ プレート
４４、４５ 信号分配器
４７ 方向決定ユニット
５１ ＬＥＤの位置（図１０）
５２ 信号値Ｓ１７
５３ ＬＥＤ１ｃの信号
５４ カウンタ
５５ カウンタ位置
５６ 図１０のライン
６１ 図１１の区間
６２、６３ 図１１の位置
７１ 基準設定
７２、７３ ライン
８１ 図１７の区間
８４ ヒステリシス検出器
Ｓ８４ 制御信号
９１ 計数機構
９２ 表示ドライバ
９３ 制御装置
９４、９５ アナログオーディオ信号
１００ クロックジェネレータ
Ｓ１００ ＬＥＤの送信信号
２００ インバータ
３００ 増幅器（図３）
ＡＰ 活性化フェーズ
Ｂ バッファ
Ｃ２、Ｃ３ コンデンサ
ＬＥＤ 発光ダイオード
Ｒ１／Ｒ２ 分圧器
Ｒ３／Ｃ３ ローパスフィルタ
Ｒ４ 抵抗
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７ 分圧器
Ｒ１０ 前置抵抗（図３）
ｒｔ 図７における２９の再トリガ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５ スイッチ
Ｓａ、Ｓｂ スイッチ
Ｓｔｓ 制御信号
ｔ１ 時間
ｔｘ、ｔｙ フェーズ
Ｔ１、Ｔ２ キー
ＵＳ、ＯＳ 下側閾値および上側閾値
Ｖ１ 信号
Claims (25)
- 制御／調整ユニット（３０）の調整状態を離散的に表示するための光電的表示ユニットを備える回路であって、
・前記制御／調整ユニット（３０）の調整状態を変化するために、例えば指（２）等の物体によって、該制御／調整ユニット（３０）の作動（状態）を検出するための少なくとも１つの検出要素であって、作動の際に所望の変化に相応する出力信号（Ｓ２３）を送信する検出要素と、
・少なくとも一方向で実質的に列をなすよう並置されかつ光ビームを放出すると共に、前記表示ユニットの表示要素（複数）として構成される複数の発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）と、
・前記検出要素により生成される出力信号に依存して、その都度の前記調整状態を表示するため前記複数の発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）の少なくとも１つを制御しかつ前記調整状態を変化するため前記制御／調整ユニット（３０）を制御する制御装置（２４）と
を有する形式の回路において、
前記制御装置（２４）は、光ビームを送出する前記発光ダイオード（１ｃ）に対する前記物体の相対運動に依存して生成される出力信号（Ｓ２３）に基づいて、前記発光ダイオードの少なくとも１つ、前記検出要素及び前記制御／調整ユニット（３０）を該物体の運動に従って制御すること、及び
前記発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）の光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素（複数）として、少なくとも１つの発光ダイオード（１ｃ）から送出され前記物体（２）によって反射される光ビームを検出する少なくとも２つの受信要素が設けられるか、又は、
前記発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）の光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素として、少なくとも２つの発光ダイオード（１ｃ）から送出され前記物体（２）によって反射される光ビームを検出する少なくとも１つの受信要素が設けられると共に、
前記受信要素が何れの態様で構成される場合であっても、前記制御装置（２４）は、当該制御装置（２４）が、前記表示ユニットを、前記出力信号（Ｓ２３）に基づいて、１つの方向において最も近くに位置する発光ダイオードに更に切り替えると直ちに、光ビームを送出する発光ダイオード（１ｃ）に隣接する前記１又は複数の受信要素（１ｂ、１ｄ）を該１つの方向と同じ方向において更に切り替えること
を特徴とする回路。 - 前記受信要素は、照明されると電圧を生成するよう少なくとも時間的（ないし一時的）に制御される前記複数の発光ダイオード（１ｂ、１ｄ）の１つであること
を特徴とする請求項１に記載の回路。 - 前記複数の発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）は、時系列に従って送信器及び受信要素として作動されること
を特徴とする請求項１又は２に記載の回路。 - 光ビームを送出する発光ダイオード（１ｃ）に直接隣接する（複数の）発光ダイオード（１ｂ、１ｄ）は、受信要素として作動されること、及び
前記制御装置（２４）が前記表示ユニットを前記出力信号（Ｓ２３）に基づいて前記最も近くに位置する発光ダイオードに更に切り替えると直ちに、前記受信要素として作動される隣接する（複数の）発光ダイオードも同じ方向に更に切り替わること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の回路。 - 前記発光ダイオード（１ｃ）から送出される光ビームは、クロックジェネレータ（１００）により変調されること、及び
前記受信要素（複数）には、前記物体（２）により反射され変調された光を検出するための１つの同期復調器（１１）が後置接続されること
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の回路。 - 前記表示ユニットの作動を可能にするタイマ（２８）を有効に切り替えるよう構成された、前記発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）への触接を検出するための触接検出装置が設けられること
を特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の回路。 - 前記複数の発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）及び前記複数の受信要素は、少なくとも２つの反射経路を形成すること、及び
前記触接を検出するために、触接から生成する複数の個別信号（１２、１３）が、前記発光ダイオードの表面からの距離信号（Ｓ２１）を生成するために加算器（１８）に供給されること
を特徴とする請求項６に記載の回路。 - 前記触接検出装置は、物体の接近、触接面での物体の急停止及び触接面での所定時間（ｔ２８）の停留を含む運動パターンを触接として検出すること
を特徴とする請求項６又は７に記載の回路。 - 前記触接検出装置は、複数回の触接のみを触接として検出すること
を特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の回路。 - 前記複数の発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）及び前記複数の受信要素は、少なくとも２つの反射経路を形成すること、及び
コンパレータ（１４）が、デジタル出力信号（Ｓ１５）の生成のため運動方向を決定するために、そこから生成する複数の個別信号（１２、１３）を比較すること
を特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の回路。 - 前記複数の発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）及び前記複数の受信要素は、少なくとも２つの反射経路を形成すること、及び
比較器（１６）は、指（２）の位置に対するアナログ出力信号（Ｓ１７）を生成すると共に、隣接する２つの発光ダイオード間の切り替え時点について決定するために、そこから生成する複数の個別信号（１２、１３）を比較すること
を特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の回路。 - シミュレーション回路は、発光ダイオード（１ａ）が端部にある場合、当該端部にある発光ダイオード（１ａ）に隣接する発光ダイオード（１ｂ）とは反対の側において光信号をシミュレートすること
を特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の回路。 - 前記シミュレートされた側における前記クロックジェネレータ（１００）の分周された送信クロック信号（Ｓ１００）は、半透明表面での寄生反射により生成する前記隣接する発光ダイオード（１ｂ）の受信信号より僅かに大きくなるように分圧比が定められた分圧器（Ｒ１／Ｒ２）が、シミュレーション回路として設けられること
を特徴とする請求項１２に記載の回路。 - 前記制御装置（２４）は、前記出力信号（複数）に基づいて、前記表示要素を構成する発光ダイオード（１ｃ）が例えば指（２）等の物体の下方に存在するよう、前記複数の発光ダイオードを制御すること
を特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の回路。 - 前記制御装置（２４）は、指（２）が隣接する（複数の）発光ダイオード間に変化せずに留まり続ける場合、隣接する（複数の）発光ダイオード間において交互の切り替えを行い、及び位置検出のための感度を所定の値を上回るまで高めること
を特徴とする請求項１４に記載の回路。 - 複数回の交互の切り替えを行う際に、物体のより近くに位置する発光ダイオードが選択可能になるまで前記受信要素を一層感度が低くなるよう切り替え、次いで再び前記指（２）の更なる運動を検出するために検知性状態に移行する決定補助手段が活性化されること
を特徴とする請求項１４又は１５に記載の回路。 - 前記決定補助手段は、ヒステリシス検出器（８４）であること
を特徴とする請求項１６に記載の回路。 - 前記出力信号（Ｓ１７）は、前記切り替えの時点において、予設定された又は予設定可能な所定の値に基準設定（referiert）され、以って該切り替え後、該出力信号（Ｓ１７）の一部によって次の閾値（ＵＳ、ＯＳ）に到達されること
を特徴とする請求項１４〜１７の何れか１項に記載の回路。 - 前記発光ダイオード（１ｃ）から物体が離隔する際に同時に前記距離信号（Ｓ２１）が変化する場合、物体の位置に対する前記出力信号（Ｓ１７）は無視されること
を特徴とする請求項１〜１８の何れか１項に記載の回路。 - 物体の位置に対する前記出力信号（Ｓ１７）が、前記離隔の際に、予設定された値よりも大きく変化する場合、前記制御装置（２４）は、物体が最後に所定の停留時間（ｔ２８）よりも長く停留した発光ダイオードを選択すること
を特徴とする請求項１９に記載の回路。 - 最後の調整状態を無電流状態でも記憶する記憶手段が設けられること
を特徴とする請求項１〜２０の何れか１項に記載の回路。 - 複数の発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）の複数の列が、作動経路を延長するためにカスケード状に接続されて配されること
を特徴とする請求項１〜２１の何れか１項に記載の回路。 - １つの列の最後の発光ダイオード（１ｎ）は、該１つの列と同じ列の最初の発光ダイオード（１ａ）と機能的に結合して仮想回転調節ノブを形成すること
を特徴とする請求項１〜２２の何れか１項に記載の回路。 - 前記複数の発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）は、弓ないし弧状又は円（周）ないし円環状に配されること
を特徴とする請求項１〜２３の何れか１項に記載の回路。 - 前記制御装置（２４）は、物体の位置までないし表示要素としての前記受信要素の位置までのすべての発光ダイオード（１ａ,...,１ｎ）を、発光帯条を形成するよう作動すること
を特徴とする請求項１〜２４の何れか１項に記載の回路。
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