DE69731299T2

DE69731299T2 - Berührungsbildschirm

Info

Publication number: DE69731299T2
Application number: DE69731299T
Authority: DE
Inventors: Richard Johan VAN KETWICH
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2017-08-23
Also published as: SE9603061D0; DE69731299D1; AU3875397A; CN1228194A; SE515663C2; EE9900059A; CN1123023C; WO1998008241A1; BR9711207A; SE9603061L; EP0920704A1; MY132464A; US6072475A; EP0920704B1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Berührungsbildschirme mit aktiven Oberflächengebieten zum Erfassen des Vorhandenseins eines Objekts bei und/oder bei einer geringen Entfernung von den aktiven Oberflächengebieten. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung von solchen Berührungsbildschirmen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen solcher Berührungsbildschirme.
Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Eingabevorrichtungen zur Verwendung in Computerumgebungen sind im Stand der Technik bekannt. Diese werden zum Eingeben von Daten zu einem computerbasierenden System verwendet. Solche Daten können zum Navigieren eines Cursors auf einer Anzeige, zum Steuern der Funktionen einer bestimmten Vorrichtung oder zum einfachen Eingeben von Information zu einem System verwendet werden.
Eine Eingabevorrichtung kann ein Berührungsbildschirm sein. Eine "Berührung" auf einem Berührungsbildschirm bedeutet, dass der Berührungsbildschirm das Vorhandensein eines Objekts, wie beispielsweise einer Fingerspitze eines Anwenders oder eines anderen Objekts, wie beispielsweise eines Stifts, bei und/oder bei einer geringen Entfernung von einem aktiven Oberflächengebiet des Berührungsbildschirms erfasst. Ein Ausgangssignal, das im Allgemeinen entweder ein elektrisches oder ein optisches Signal ist, wird von dem Berührungsbildschirm erzeugt. Das Ausgangssignal kann Information enthalten, die direkt von der Position der "Berührung" auf dem Berührungsbildschirm abhängt. In diesem Fall kann das Ausgangssignal Information der x- und y-Koordinaten der "Berührung" auf dem Berührungsbildschirm enthalten. Alternativ dazu kann das aktive Oberflächengebiet in vorbestimmten Bereichen angeordnet sein, und dann, wenn ein bestimmter Bereich "berührt" wird, kann das Ausgangssignal dann von einem eindeutigen Identifikationscode abhängen, der sich auf diesen bestimmten Bereich bezieht. Eine Eingabevorrichtung, die ein Berührungsbildschirm ist, kann eine Datenverarbeitung an dem Ausgangssignal von dem Berührungsbildschirm durchführen, um ein Signal zu liefern, das mit einem vorbestimmten Format kompatibel ist.
Eine Eingabevorrichtung mit zwei herkömmlichen Berührungsbildschirmen, die sich jeweils in zwei physikalischen Dimensionen ausdehnen, ist in der US-Patentspezifikation US-A-4,550,221 (Mabusth "Touch Sensitive Control Device") offenbart. Die Berührungsbildschirme erfassen eine Fingerspitze eines Anwenders an ihren aktiven Oberflächengebieten unter Verwendung einer kapazitiven Technologie. Die Technik eines Verwendens einer kapazitiven Technologie ist in US-A-4,550,221 beschrieben. Die zwei Berührungsbildschirme sind durch eine Grenze in Form einer erhöhten Linie getrennt, die für den Anwender sichtbar ist und die durch die Fingerspitze des Anwenders geführt werden kann.
Ein Berührungs-Steuersystem für einen Kathodenstrahlrohr-Bildschirm, der "Berührungs"-Positionen entlang einer vorbestimmten Koordinatenachse auf einer dreidimensional gekrümmten Berührungsoberfläche durch Verwenden von Energie akustischer Oberflächenwellen (SAW) für die Berührungssteuerung erkennen kann, ist in der US-Patentspezifikation US-A-4,825,212 (Alder et al. "Arrangement for use with a touch Control System having a Spherically curved Touch Surface") offenbart. Die dreidimensional gekrümmte Berührungsoberfläche entspricht der gekrümmten Oberfläche des Kathodenstrahlrohr-Bildschirms. Die Technik eines Verwendens von Energie akustischer Oberflächenwellen für die Berührungssteuerung ist in US-A-4,825,212 offenbart.
Ein gekrümmter Berührungsbildschirm zur Verwendung mit einem Kathodenstrahlrohr-Bildschirm ist in der US-Patentspezifikation US-A-4,085,302 (Zenk et al. "Membrane-Type Touch Panel") offenbart. Ein Substrat, das eine erste Gruppe von leitenden Streifen trägt, ist durch eine elastische Plastikmembran überlagert, die eine zweite Gruppe von leitenden Streifen trägt, die senkrecht zu der ersten Gruppe von leitenden Streifen angeordnet sind. Ein Fingerdruck auf dem Berührungsbildschirm kann einen elektrischen Kontakt zwischen irgendeinem der ersten Gruppe von Streifen und irgendeinem der zweiten Gruppe von Streifen verursachen. Ähnliche Berührungsbildschirme sind in den US-Patentspezifikationen US-A-4,066,852 (Zenk "Membrane-Type Touch Panel employing a Photo-resist Insulating Grid Antishort Means"), US-A-4,066,853 (Zenk "Membrane Type Touch Panel employing Piezoresistant Anti-short Means"), US-A-4,066,854 (Zenk et al. "Membrane-Typ Touch Panel employing Insulating Grid Anti-short Means") und US-A-4,066,855 (Zenk "Vented Membrane-Type Touch Panel") offenbart. Die Technik eines Verwendens von leitenden Streifen und einer elastischen Membran für die Berührungssteuerung ist in US-A-4,085,302, US-A-4,066,852, US-A-4,066,853, US-A-4,066,854 und US-A-4,066,855 beschrieben.
Es ist im Stand der Technik auch bekannt, Berührungsbildschirme unter Verwendung einer anderen Art von Technologien zu verwenden, wie beispielsweise diskrete resistive, abtastende infrarote oder digitale resistive Technologien. Das Vorhandensein eines Objekts kann auch durch Erfassen des Drucks von dem Objekt gegenüber dem Berührungsbildschirm oder durch Vorsehen einer Lichtquelle im Berührungsbildschirm und Messen der Lichtmenge, die vom Berührungsbildschirm zum Objekt bei einer bestimmten Position des Berührungsbildschirms durchtunnelt, erfasst werden. Alternativ dazu kann die Lichtquelle im Objekt angeordnet sein.
Aus der US-Patentspezifikation US-A-4,566,001 (Moore et al. "Touch Strip Input for Display Terminal") ist es bekannt, Berührungsbildschirme zu verwenden, die am Rand einer Anzeige angeordnet sind. Es ist auch bekannt, einen transparenten Berührungsbildschirm zu verwenden, der am oberen Ende einer Anzeige angeordnet sein kann, wie es beispielsweise in der US-Patentspezifikation US-A-4,085,302 (Zenk et al. "Membrane-Type Touch Panel") beschrieben ist. In diesen Fällen kann eine Funktion eines Systems, das mit einer "Berührung" eines Anwenders bei einem vorbestimmten Bereich des Berührungsbildschirms verbunden ist, von einem Text oder einem Bild, wie beispielsweise einer symbolischen Darstellung bzw. einem Icon, abhängig gemacht werden, der bzw. das bzw. die auf der Anzeige durch das System bei einer Position benachbart zu oder unterhalb von dem vorbestimmten Bereich gezeigt ist.
In den US-Patentspezifikationen US-A-5,376,946 (Mikan "Computer Mouse Simulator Device") und US-A-4,977,397 (Kuo et al. "Touch-control Computer House") wird ein Berührungsbildschirm zum Realisieren einer Eingabevorrichtung verwendet, die durch Verarbeiten des Ausgangssignals vom Berührungsbildschirm ein Signal liefert, das mit einer herkömmlichen Computermaus zur Verwendung bei Personalcomputern (PC) kompatibel ist.
Während die bekannten Berührungsbildschirme und Eingabevorrichtungen, die Berührungsbildschirme aufweisen, welche oben beschrieben sind, völlig adäquat in gesteuerten Umgebungen funktionieren, haben sie eine Anzahl von Nachteilen.
Die bekannten Berührungsbildschirme und Eingabevorrichtungen, die Berührungsbildschirme aufweisen, sind schwer zu bedienen. Ein Anwender, der seine Fingerspitze zum Aktivieren des Berührungsbildschirms verwendet, berührt leicht das aktive Oberflächengebiet des Berührungsbildschirms bei einer Position, wo der Anwender nicht beabsichtigte, den Berührungsbildschirm zu aktivieren. In vielen Fällen ergibt eine solche unbeabsichtigte Aktivierung als Ergebnis, dass eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das an den Berührungsbildschirm oder die Eingabevorrichtung angeschlossen ist, eine unbeabsichtigte Funktion durchführt. Der Anwender hat kein Feedback bzw. keine Rückkopplung bezüglich der Position der Fingerspitze, außer von dem, was er mit seinen Augen sieht. Dieses Problem wird sogar noch verstärkt, wenn der Berührungsbildschirm oder die Eingabevorrichtung nach dem Stand der Technik außerhalb eines Sichtbereichs des Anwenders verwendet wird und/oder wenn der Anwender sich gerade bewegt (beispielsweise spazieren geht). Diese Art von Anwendung erfolgt häufig in Zusammenhang mit beispielsweise der Verwendung von in der Hand gehaltenen Endgeräten, wie beispielsweise Mobilfunk-Telefonen.
Weiterhin besetzen die bekannten Berührungsbildschirme und Eingabevorrichtungen, die Berührungsbildschirme aufweisen, ein relativ großes Oberflächengebiet, und zwar insbesondere dann, wenn eine Anzahl von vorbestimmten Bereichen in dem aktiven Oberflächengebiet ausgebildet ist, die für bestimmte Anwendungen nötig sein können. Eine solche Anwendung kann ein Tastenfeld zusammen mit einer Cursor-Steuerfunktionalität zur Verwendung mit einer Anzeige sein. Ein Tastenfeld kann zehn Bereiche für die zehn Ziffern benötigen und die Cursor-Steuerfunktionalität kann vier Bereiche zum Bewegen des Cursors nach "links", "rechts", "oben" und "unten" benötigen.
Eine Eingabevorrichtung für eine solche Anwendung muss wenigstens 14 Bereiche aufweisen. Jeder Bereich muss eine Größe haben, die ausreichend groß ist, um durch die Fingerspitze betätigt zu werden. Normalerweise hat ein solcher Bereich die Größe von 10 mm × 10 mm. Das kleinste Oberflächengebiet, das für den Berührungsbildschirm oder die Eingabevorrichtung für die oben angegebene Anwendung benötigt wird, ist daher 1400 mm² (14 × 10 × 10). Dies entspricht einem Quadrat mit einer Seitenlänge von 37 mm. Ein solches relativ großes Oberflächengebiet eines Berührungsbildschirms oder einer Eingabevorrichtung ist inkompatibel mit der Verwendung an oder in physikalisch kleinen Vorrichtungen. Ein Beispiel für eine physikalisch kleine Vorrichtung ist ein in der Hand gehaltenes Endgerät, wie beispielsweise ein Mobilfunk-Telefon. Ein weiteres Beispiel für eine Anwendung, die ein relativ großes Oberflächengebiet erfordert, ist eine Rollbalkenfunktionalität bzw. Bildlauflinienfunktionalität in einer auf Fenstern basierenden graphischen Anwenderschnittstelle. In diesem Fall ist es manchmal nicht ausreichend, vier Bereiche entsprechend "links", "rechts", "aufwärts" und "abwärts" vorzusehen. Stattdessen kann es eine Notwendigkeit zum Vorsehen von einer Zeile und einer Spalte geben, die jeweils eine Vielzahl von Bereichen aufweisen. Jede Kombination eines Bereichs auf der Zeile und eines Bereichs auf der Spalte entspricht einer bestimmten Rollposition des Fensters in jeweils einer horizontalen und einer vertikalen Dimension.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Berührungsbildschirm und eine Eingabevorrichtung, die einen Berührungsbildschirm aufweist, zur Verfügung zu stellen, der bzw. die die oben angegebenen Probleme überwindet oder mildert.
Ein durch die vorliegende Erfindung zu lösendes Problem besteht in der Schwierigkeit beim Bedienen eines Berührungsbildschirms oder einer Eingabevorrichtung, die einen Berührungsbildschirm aufweist. Dieses Problem wird noch mehr verstärkt, wenn der Berührungsbildschirm oder die Eingabevorrichtung außerhalb eines Sichtbereichs des Anwenders verwendet wird und/oder wenn sich der Anwender bewegt (beispielsweise reist bzw. läuft). Diese Art von Anwendung tritt häufig in Zusammenhang mit beispielsweise der Verwendung von in der Hand gehaltenen Endgeräten auf.
Ein weiteres durch die Erfindung zu lösendes Problem besteht darin, dass ein herkömmlicher Berührungsbildschirm oder eine herkömmliche Eingabevorrichtung, die einen Berührungsbildschirm aufweist, ein großes Oberflächengebiet besetzt. Dieses Problem wird insbesondere in den Fällen verstärkt, in welchen eine Anzahl von vorbestimmten Bereichen des aktiven Oberflächengebiets eines Berührungsbildschirms auf einer physikalisch kleinen Vorrichtung benötigt wird. Ein Beispiel für eine physikalisch kleine Vorrichtung ist ein in der Hand gehaltenes Endgerät.
Die Lösung für die Probleme besteht im Bereitstellen einer Eingabevorrichtung, die einen Berührungsbildschirm aufweist, oder eines Berührungsbildschirms, von welchem das aktive Oberflächengebiet sich in drei physikalischen Dimensionen auf eine solche Weise ausdehnt, dass ein Anwender ein tastbares Feedback bezüglich der Position eines Objekts, wie beispielsweise der Fingerspitze oder eines Stifts, empfängt, wenn er das Objekt in wenigstens einer Richtung über das aktive Oberflächengebiet schiebt. Die Ausdehnung des aktiven Oberflächengebiets in drei physikalischen Dimensionen resultiert auch darin, dass es möglich ist, einen Berührungsbildschirm oder eine Eingabevorrichtung zur Verfügung zu stellen, der bzw. die ein kleines Oberflächengebiet auf einer Anwendungsvorrichtung besetzt.
Die Größe des Oberflächengebiets der vorliegenden Erfindung sollte mit der Größe des Oberflächengebiets verglichen werden, das in einem Fall erforderlich ist, in welchem der Berührungsbildschirm sich in nur zwei physikalischen Dimensionen ausgedehnt hatte.
Genauer gesagt besteht eine Lösung für die oben angegebenen Probleme im Bereitstellen eines Berührungsbildschirms, der ausgebildet ist, um z. B. einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt zu haben. Die "innere" Oberfläche oder die "äußere" Oberfläche der U-förmigen Struktur bildet das aktive Oberflächengebiet des Berührungsbildschirms. Eine alternative Lösung für die oben angegebenen Probleme besteht im Bereitstellen eines Berührungsbildschirms, der ausgebildet ist, um eine im Wesentlichen runde oder elliptische Form in einer Perspektive einer Draufsicht (der Perspektive eines Anwenders) zu haben, welche in Richtung zu oder weg von einem Anwender auf eine kugelförmige oder beulenförmige Weise vorsteht. Der U-Form, der Kugelform oder der Beulenform des Berührungsbildschirms sind solche Dimensionen zugeteilt, dass ein Anwender seinen Finger oder einen Stift über das aktive Oberflächengebiet in wenigstens eine Richtung schieben kann und dadurch aufgrund des tastbaren Feedbacks bzw. der tastbaren Rückkopplung von der U-Form, der Kugelform oder der Beulenform der Anwender über die Position des Fingers oder des Stifts bei dem aktiven Oberflächengebiet informiert werden kann. Der Berührungsbildschirm besetzt ein kleineres Oberflächengebiet auf einer Anwendungsvorrichtung, wenn sich das aktive Oberflächengebiet in drei Dimensionen ausdehnt, und zwar verglichen damit, wenn sich das aktive Oberflächengebiet in nur zwei physikalischen Dimensionen ausdehnt.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen eines Berührungsbildschirms oder einer Eingabevorrichtung, die einen Berührungsbildschirm aufweist, welcher bzw. welche einfach zu verwenden ist. Weiterhin ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Berührungsbildschirm zur Verfügung zu stellen, der auch dann einfach zu verwenden ist, wenn der Berührungsbildschirm außerhalb einer Sichtweite eines Anwenders ist und/oder wenn sich ein Anwender bewegt (beispielsweise reist).
Weiterhin besteht ein Ziel der Erfindung im Bereitstellen eines Berührungsbildschirms oder einer Eingabevorrichtung, die einen Berührungsbildschirm aufweist, der bzw. die ein kleines Oberflächengebiet auf oder in der Anwendung besetzt, die er bzw. sie verwendet.
Weiterhin besteht ein Ziel der Erfindung im Bereitstellen eines Berührungsbildschirms, der an einer physikalisch kleinen Vorrichtung eingesetzt werden kann. Ein Beispiel für eine physikalisch kleine Vorrichtung ist ein in der Hand gehaltenes Endgerät, wie beispielsweise ein Mobilfunk-Telefon.
Ein Vorteil des Berührungsbildschirms der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein Anwender ein tastbares Feedback von einem Berührungsbildschirm empfängt, wenn er ein Objekt, wie beispielsweise die Fingerspitze oder einen Stift, über ein aktives Oberflächengebiet des Berührungsbildschirms schiebt bzw. gleiten lässt. Das tastbare Feedback reduziert das Risiko, dass ein Anwender einen unbeabsichtigten Punkt bzw. eine unbeabsichtigte Stelle des aktiven Oberflächengebiets des Berührungsbildschirms berührt. Dies ist insbesondere dann hilfreich, wenn der Berührungsbildschirm außerhalb einer Sichtweite vom Anwender betätigt wird und/oder wenn er betätigt wird, wenn sich der Anwender bewegt (beispielsweise reist).
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Berührungsbildschirm der vorliegenden Erfindung ein kleines Oberflächengebiet besetzt, wenn er an oder in einer Vorrichtung eingesetzt wird. Dieser Vorteil ist insbesondere dann wichtig, wenn der Berührungsbildschirm an oder in einer physikalisch kleinen Vorrichtung einzusetzen ist. Ein Beispiel für eine physikalisch kleine Vorrichtung ist ein in der Hand gehaltenes Endgerät, wie beispielsweise ein Mobilfunk-Telefon.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1a stellt schematisch eine Ansicht eines Berührungsbildschirms nach dem Stand der Technik dar;
1b stellt schematisch eine Draufsicht auf einen Eckteil eines Berührungsbildschirms nach dem Stand der Technik dar;
2 stellt schematisch eine Ansicht eines Berührungsbildschirms gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung dar;
3a–3d stellen schematisch Querschnittsansichten eines Berührungsbildschirms gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung während eines Betriebs dar;
3e stellt schematisch eine Querschnittsansicht eines Berührungsbildschirms gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, wenn er mit einer Vorrichtung zusammengebaut worden ist;
4 stellt schematisch eine Ansicht eines Berührungsbildschirms gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar;
5a–5d stellen schematisch Querschnittsansichten eines Berührungsbildschirms gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung während eines Betriebs dar;
5e stellt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Berührungsbildschirms gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung während eines Betriebs dar;
6a stellt schematisch eine Ansicht eines Berührungsbildschirms gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar;
6b stellt schematisch eine Querschnittsansicht eines Berührungsbildschirms gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dar, und zwar genommen entlang der Linie b-b der 6a;
7a stellt schematisch eine Ansicht eines Berührungsbildschirms gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar;
7b stellt schematisch eine Querschnittsansicht eines Berührungsbildschirms gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel genommen entlang der Linie b-b der 7a dar;
8a stellt schematisch eine Ansicht eines Berührungsbildschirms gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar;
8b stellt ein Blockdiagramm dar, wobei ein Berührungsbildschirm gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zusammen mit einem System und einer Anzeige verwendet wird;
9 stellt schematisch eine Ansicht eines Berührungsbildschirms gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10a stellt schematisch eine perspektivische Ansicht einer Berührungsbildschirmvorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
10b stellt schematisch eine Querschnittsansicht einer Berührungsbildschirmvorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
11a stellt schematisch eine perspektivische Ansicht einer Eingabevorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
11b stellt eine Vorderansicht einer Eingabevorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
12a stellt schematisch ein perspektivische Ansicht eines Mobilfunk-Telefons gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
12b stellt schematisch eine Draufsicht auf ein Mobilfunk-Telefon gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
1 stellt schematisch eine Ansicht eines herkömmlichen Berührungsbildschirms 1011 mit einem aktiven Oberflächengebiet 1012 dar, das sich in zwei physikalischen Dimensionen ausdehnt, die durch die x-Richtung und die y-Richtung angezeigt sind. Der Berührungsbildschirm wird dann aktiviert, wenn er eine "Berührung" erfasst. Dies tritt dann auf, wenn der Berührungsbildschirm das Vorhandensein eines Objekts, wie beispielsweise einer Fingerspitze eines Anwenders oder eines Stifts, bei und/oder bei einer geringen Entfernung von seinem aktiven Oberflächengebiet erfasst.
Wie es oben diskutiert worden ist, kann das Vorhandensein eines Objekts durch Verwenden einer kapazitiven Technologie, einer Technologie unter Verwendung von Energie akustischer Oberflächenwellen und einer Technologie unter Verwendung von leitenden Streifen und einer elastischen Membran erfasst werden. Es ist im Stand der Technik auch bekannt, Berührungsbildschirme zu verwenden, die eine andere Art von Technologien verwenden, wie beispielsweise diskrete resistive Technologien, abtastende Infrarot-Technologien oder digitale resistive Technologien.
Das Vorhandensein des Objekts kann auch durch Erfassen des Drucks von einem Objekt gegen den Berührungsbildschirm oder durch Vorsehen einer Lichtquelle im Berührungsbildschirm und Messen der Lichtmenge, die vom Berührungsbildschirm zum Objekt bei einer bestimmten Position des Berührungsbildschirms durchtunnelt, erfasst werden.
Alternativ dazu kann die Lichtquelle im Objekt angeordnet sein. Das Ausgangssignal ist im Allgemeinen entweder ein elektrisches oder ein optisches Signal. Das Ausgangssignal kann Information enthalten, die direkt von der Position der "Berührung" auf dem Berührungsbildschirm abhängt. In diesem Fall kann das Ausgangssignal Information über die x- und y-Koordinaten der "Berührung" auf dem Berührungsbildschirm enthalten. Alternativ dazu kann das aktive Oberflächengebiet in vorbestimmte Bereiche angeordnet sein, und dann, wenn ein bestimmter Bereich "berührt" wird, kann das Ausgangssignal von einem eindeutigen Identifikationscode abhängen, der sich auf diesen bestimmten Bereich bezieht.
1b stellt schematisch eine Draufsicht auf einen Eckteil eines Berührungsbildschirms 1011 nach dem Stand der Technik dar. Eine erste Gruppe von leitenden Streifen 1021–1024 ist auf einem Substrat 1001 ausgebildet, das eine isolierende Oberfläche hat. Leitungen 1031–1034 sind jeweils an die leitenden Streifen 1021–1024 angeschlossen. Die Leitungen 1031–1034 werden zum elektrischen Verbinden der Leitungsstreifen 1021–1024 mit externer Elektronik (nicht gezeigt) verwendet. Ein Isoliergitter 1040 ist über der ersten Gruppe von leitenden Streifen 1021–1024 ausgebildet. Das Isoliergitter 1040 kann eine Kreuzlagenschraffur von Leitungen oder Streifen aufweisen, die auf einem Fotolackmaterial ausgebildet sind, wobei jede Leitung eine Breite von 0,13 mm hat, wobei die Dicke 0,0025 mm ist und wobei die Leitungen bei Zentren von 0,64 mm sind. Eine elastische Isoliermembran 1002 ist mit einer zweiten Gruppe von leitenden Streifen 1025–1028 versehen. Leitungen 1035–1038 sind jeweils an die leitenden Streifen 1025–1028 angeschlossen. Die Leitungen 1035–1038 werden zum elektrischen Verbinden der Leitungsstreifen 1025–1028 mit externer Elektronik (nicht gezeigt) verwendet. Die elastische Isoliermembran 1002 mit der zweiten Gruppe von leitenden Streifen 1025–1028 ist mit dem Substrat 1001 zusammengebaut, das die erste Gruppe von leitenden Streifen 1021–1024 und das Isoliergitter 1040 trägt, und zwar auf eine solche Weise, dass die zweite Gruppe von leitenden Streifen 1025–1028 zu dem Isoliergitter 1040 schauen wird und dass die einzelnen Streifen der ersten Gruppe von leitenden Streifen 1021–1024 und die zweite Gruppe von leitenden Streifen 1025–1028 in einer rechtwinkligen Beziehung zueinander sein werden. Es ist möglich, den Berührungsbildschirm 1011 transparent auszubilden. In diesem Fall müssen das Substrat 1001, die erste und die zweite Gruppe von leitenden Streifen 1021–1024, 1025–1028 und das Isoliergitter 1040 und die elastische Isoliermembran 1002 transparent sein. Das Substrat kann dann aus transparentem Glas oder Plastik hergestellt sein, die erste und die zweite Gruppe von leitenden Streifen 1021–1024, 1025–1028 aus Indiumoxid, Zinnoxid oder aus einer Kombination von beiden Oxiden, das Isoliergitter 1040 aus einem transparenten Fotolackmaterial und die elastische Isoliermembran 1002 aus einem transparenten Polyesterfilm.
2 stellt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Berührungsbildschirms 1111 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. 3a bis 3d stellen schematisch eine Querschnittsansicht des Berührungsbildschirms 1111 in einer Ebene dar, die senkrecht zu der x-Richtung ist, wie es in 2 definiert ist. 3e stellt schematisch eine Querschnittsansicht des Berührungsbildschirms 1111 dar, wenn er mit einer Vorrichtung 1141 zusammengebaut worden ist. Der Berührungsbildschirm 1111 ist ausgebildet, um einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt zu haben, wie es in 3a bis 3d gezeigt ist. Der Berührungsbildschirm 1111 hat ein aktives Oberflächengebiet 1112 bei einer "äußeren" Oberfläche der U-förmigen Struktur. Die U-Form kann durch Biegen eines herkömmlichen Berührungsbildschirms erreicht werden. 3a stellt den Berührungsbildschirm 1111 dar, wenn er nicht berührt wird. 3b und 3d stellen jeweils den Berührungsbildschirm 1111 dar, wenn er das Vorhandensein eines Objekts auf einem ersten bzw. einem zweiten "Schenkel" der U-förmigen Struktur erfährt. 3c stellt den Berührungsbildschirm 1111 dar, wenn er das Vorhandensein eines Objekts auf dem "gekrümmten" Teil der U-förmigen Struktur erfährt. 3e stellt den Berührungsbildschirm 1111 dar, wenn er mit einer Vorrichtung 1141 zusammengebaut worden ist. Zwei parallele Nuten werden zuerst bei dem Oberflächenbereich der Vorrichtung 1141 ausgebildet. Die Nuten werden auf eine solche Weise ausgebildet, dass wenigstens ein Teil der "Schenkel" der U-förmigen Struktur in den Nuten angeordnet bzw. platziert werden kann. Als nächstes wird Leim (nicht gezeigt) in wenigstens einer der Nuten angeordnet. Die "Schenkel" des Berührungsbildschirms 1111 werden dann in den Nuten der Vorrichtung 1141 platziert.
4 stellt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Berührungsbildschirm 1211 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. 5a bis 5d stellen schematisch eine Querschnittsansicht des Berührungsbildschirms 1211 in einer Ebene dar, die senkrecht zu der x-Richtung ist, wie es in 4 definiert ist. Der Berührungsbildschirm 1211 ist ausgebildet, um einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt zu haben, wie es in 5a bis 5d gezeigt ist. Der Berührungsbildschirm 1211 hat ein aktives Oberflächengebiet 1212 bei einer "inneren" Oberfläche der U-förmigen Struktur. Die U-Form kann durch Biegen eines herkömmlichen Berührungsbildschirms erreicht werden. 5a stellt den Berührungsbildschirm 1211 dar, wenn er nicht berührt wird. 5b und 5d stellen jeweils den Berührungsbildschirm 1211 dar, wenn er das Vorhandensein eines Objekts auf einem ersten bzw. einem zweiten "Schenkel" der U-förmigen Struktur erfährt. 5c stellt den Berührungsbildschirm dar, wenn er das Vorhandensein des Objekts auf dem "gekrümmten" Teil der U-förmigen Struktur erfährt. Bei dem Beispiel der 5b bis 5d ist das oben angegebene Objekt die Fingerspitze des Anwenders.
Die Berührungsbildschirme des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels, die oben diskutiert sind, können bei Menü-Navigationsvorrichtungen (nicht gezeigt) verwendet werden. In diesem Fall kann das Vorhandensein des Objekts bei vorbestimmten Bereichen an den zwei "Schenkeln" der U-förmigen Struktur der Funktionalität "aufwärts" bzw. "abwärts" entsprechen, während das Vorhandensein des Objekts bei einem vorbestimmten Bereich an dem "gekrümmten" Teil der U-förmigen Struktur der Funktionalität "Eingabe" entsprechen kann. Ein Vorhandensein des Objekts bei vorbestimmten Bereichen entlang der "U"-förmigen Struktur benachbart zu den Bereichen, die oben angegeben sind, kann der Funktionalität "links" bzw. "rechts" entsprechen. Es sollte verstanden werden, dass die Position der Bereiche unterschiedlich sein kann und sie verschiedenen Funktionalitäten entsprechen können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Die Berührungsbildschirme des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels können auch bei Dateneingabevorrichtungen oder Steuervorrichtungen (nicht gezeigt) verwendet werden. 5e stellt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Berührungsbildschirms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, wobei vorbestimmte Bereiche 1242–1245 mit gestrichelten Linien angezeigt worden sind. Bei dem Beispiel der 5e ist das oben angegebene Objekt ein Stift 1246.
In Fällen der Berührungsbildschirme des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels kann das Vorhandensein eines Objekts durch Erfassung eines Drucks des Objekts gegen den Berührungsbildschirm erfasst werden. Das Objekt kann die Fingerspitze eines Anwenders sein.
Die aktiven Oberflächengebiete 1112, 1212 der Berührungsbildschirme 1111, 1211, die bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel oben diskutiert sind, dehnen sich in drei physikalischen Dimensionen aus, d. h. in den Dimensionen x, y und z, wie es in 2 und 4 definiert ist. Der U-Form der Berührungsbildschirme 1111, 1211 sind solche Dimensionen zugeteilt, dass ein Anwender seinen Finger über die aktiven Oberflächengebiete 1112, 1212 schieben bzw. gleiten lassen kann, wie beispielsweise entlang den y-Richtungen, wie es in 2 und 4 definiert ist, und dadurch kann der Anwender aufgrund des tastbaren Feedbacks von der U-Form über die Position des Fingers bei dem aktiven Oberflächengebiet informiert werden.
Bei alternativen Ausführungsbeispielen sind der U-Form der aktiven Oberflächengebiete 1112, 1212 der Berührungsbildschirme 1111, 1211 des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels solche Dimensionen zugeteilt, dass ein Anwender ein Objekt, wie beispielsweise einen Stift (1246 in 5e), über das aktive Oberflächengebiet 1112, 1212 schieben kann, wie beispielsweise entlang den y-Richtungen, wie sie in 2 und 4 definiert sind, und dadurch kann der Anwender, aufgrund des tastbaren Feedbacks, welches der Anwender von der U-förmigen Struktur über das Objekt bekommt, über die Position des Objekts bei dem aktiven Oberflächengebiet informiert werden. In diesem Fall kann die U-förmige Struktur im Vergleich mit dem eine kleinere Größe haben, was dann möglich ist, wenn das tastbare Feedback über die Fingerspitze des Anwenders aufgenommen bzw. abgenommen wird.
Die U-Form der aktiven Oberflächengebiete 1112, 1212 der Berührungsbildschirme 1111, 1211 des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels resultiert darin, dass es möglich ist, einen Berührungsbildschirm oder eine Eingabevorrichtung zur Verfügung zu stellen, der bzw. die ein kleines Oberflächengebiet auf einer Anwendungsvorrichtung besetzt. Ein Berührungsbildschirm mit einem aktiven Oberflächengebiet 1112, 1212 einer bestimmten Größe besetzt ein kleineres Oberflächengebiet in der x-y-Ebene, wenn sich das aktive Oberflächengebiet 1112, 1212 in drei physikalischen Dimensionen ausdehnt (siehe 2 und 4), im Vergleich zu derjenigen, wenn sich das aktive Oberflächengebiet 1112, 1212 in nur zwei physikalischen Dimensionen ausdehnt (siehe 1).
Es sollte verstanden werden, dass statt einer U-förmigen Struktur, wie sie oben bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel diskutiert ist, irgendwelche dreidimensionalen Strukturen, wie beispielsweise eine V-Form, eine Rechteckform oder eine Tetraeder-Form, verwendet werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
6a stellt schematisch eine Draufsicht auf einen Berührungsbildschirm 1311 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. 6b stellt schematisch eine Querschnittsansicht entlang der Linie b-b der 6a dar. In diesem Fall ist der Berührungsbildschirm 1311 ausgebildet, um eine im Wesentlichen runde oder elliptische Form in einer Perspektive einer Draufsicht zu haben, die in Richtung zu einem Anwender auf eine kugelförmige Weise vorsteht, wie es in 6b dargestellt ist. Der Berührungsbildschirm 1311 hat ein aktives Oberflächengebiet 1312. Das aktive Oberflächengebiet 1312 kann entweder das vollständige Oberflächengebiet sein, wie es in 6a gezeigt ist, oder nur vorbestimmte Bereiche auf diesem Oberflächengebiet. Der Berührungsbildschirm 1311 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel verbessert die Joystick-Eigenschaften und vereinfacht Funktionsauswahlen in einer Computer-Eingabeumgebung, und zwar insbesondere dann, wenn er bei beispielsweise einer Dateneingabevorrichtung oder einer Steuervorrichtung oder einer Cursor-Navigationsvorrichtung verwendet wird.
7a stellt schematisch eine Draufsicht auf einen Berührungsbildschirm 1411 gemäß einem vierten. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. 7b stellt schematisch eine Querschnittsansicht entlang der Linie b-b der 7a dar. In diesem Fall ist der Berührungsbildschirm 1411 ausgebildet, um eine im Wesentlichen runde oder elliptische Form in einer Perspektive einer Draufsicht zu haben, die weg von einem Anwender auf eine beulenförmige Weise vorsteht, wie es in 7b dargestellt ist. Der Berührungsbildschirm 1411 hat ein aktives Oberflächengebiet 1412. Das aktive Oberflächengebiet 1412 kann entweder das vollständige Oberflächengebiet sein, wie es in 7a gezeigt ist, oder nur vorbestimmte Bereiche auf diesem Oberflächengebiet. Alternativ dazu ist der Berührungsbildschirm nur in dem beulenförmigen Teil empfindlich. Der Berührungsbildschirm 1411 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel verbessert die Joystick-Eigenschaften und vereinfacht Funktionsauswahlen in einer Computer-Eingabeumgebung, und zwar insbesondere dann, wenn er in beispielsweise einer Dateneingabevorrichtung oder einer Steuervorrichtung oder einer Cursor-Navigationsvorrichtung verwendet wird.
In Fällen der Berührungsbildschirme des dritten oder des vierten Ausführungsbeispiels kann das Vorhandensein eines Objekts durch Erfassen eines Drucks des Objekts gegen den Berührungsbildschirm erfasst werden. Das Objekt kann sich auf die Fingerspitze eines Anwenders beziehen.
Die aktiven Oberflächengebiete 1312, 1412 der Berührungsbildschirme 1311, 1411, die bei dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel oben diskutiert sind, dehnen sich in drei physikalischen Dimensionen aus. Der im Wesentlichen runden oder elliptischen Form der Berührungsbildschirme 1311, 1411 in einer Perspektive einer Draufsicht, die in Richtung zu oder weg von einem Anwender vorsteht, sind solche Dimensionen zugeteilt, dass ein Anwender seinen Finger über die aktiven Oberflächengebiete 1312, 1412 gleiten lassen kann, und dadurch kann der Anwender aufgrund des tastbaren Feedbacks von der runden oder elliptischen Form über die Position des Fingers bei dem aktiven Oberflächengebiet informiert werden.
Bei alternativen Beispielen sind der im Wesentlichen runden oder elliptischen Form der aktiven Oberflächengebiete 1312, 1412 der Berührungsbildschirme 1311, 1411 des dritten und des vierten Ausführungsbeispiels solche Dimensionen zugeteilt, dass ein Anwender ein Objekt, wie beispielsweise einen Stift (nicht gezeigt), über das aktive Oberflächengebiet 1312, 1412 gleiten lassen kann, und dadurch kann der Anwender aufgrund des tastbaren Feedbacks, das der Anwender von der rund oder elliptisch geformten Struktur über das Objekt bekommt, über die Position des Objekts bei dem aktiven Oberflächengebiet informiert werden. In diesem Fall kann die rund oder elliptisch geformte Struktur im Vergleich mit demjenigen eine kleinere Größe haben, was dann möglich ist, wenn das tastbare Feedback durch die Fingerspitze des Anwenders abgenommen wird.
Die rund oder elliptisch geformten Strukturen der aktiven Oberflächengebiete 1312, 1412 der Berührungsbildschirme 1311, 1411 des dritten und des vierten Ausführungsbeispiels resultieren darin, dass es möglich ist, einen Berührungsbildschirm oder eine Eingabevorrichtung zur Verfügung zu stellen, der bzw. die ein kleines Oberflächengebiet auf einer Anwendungsvorrichtung besetzt. Ein Berührungsbildschirm mit einem aktiven Oberflächenbereich 1312, 1412 einer bestimmten Größe besetzt ein kleineres Oberflächengebiet in der x-y-Ebene, wenn sich das aktive Oberflächengebiet 1312, 1412 in drei physikalischen Dimensionen ausdehnt (siehe 6 und 7), im Vergleich mit demjenigen, wenn sich das aktive Oberflächengebiet 1312, 1412 in nur zwei physikalischen Dimensionen ausdehnt (siehe 1).
Die Berührungsbildschirme 1111, 1211, 1311, 1411 von jedem des ersten, des zweiten, des dritten oder des vierten Ausführungsbeispiels können eine elektrische Anordnung entsprechend der oben in Zusammenhang mit 1b beschriebenen elektrischen Anordnung aufweisen.
8a stellt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Berührungsbildschirms 1511 dar, der mit einem System (nicht gezeigt) verwendet wird, das eine Flüssigkristallanzeige LCD 1520 aufweist, und zwar gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein U-förmiger Berührungsbildschirm 1511 gleich dem Berührungsbildschirm des ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist benachbart zu der LCD 1520 angeordnet. Ein Blockdiagramm ist in 8b gezeigt. Der Berührungsbildschirm 1511 ist an eine elektrische Schaltung des Systems 1552 angeschlossen. In dem in 8b gezeigten Fall wird eine Einheit 1551 mit getrenntem Decoder und/oder Treiber verwendet. Weiterhin ist die LCD 1520 an das System 1552 angeschlossen. Genauer gesagt können die Anschlussstücke 1553 des Berührungsbildschirms den Leitungen 1031–1038 der 1b entsprechen, wenn der Berührungsbildschirm ausgebildet worden ist, um eine elektrische Anordnung gleich der elektrischen Anordnung zu haben, wie sie oben in Zusammenhang mit 1b beschrieben worden ist. Das System 1552, das wenigstens zwei Funktionen ausführt, zeigt eine Anzahl von Icons bzw. symbolischen Darstellungen 1550 auf der Anzeige 1520 an. Jede symbolische Darstellung entspricht einer der Funktionen des Systems 1552 und wird auf der Anzeige 1520 bei einer Position benachbart zu einem vorbestimmten Bereich des U-förmigen Berührungsbildschirms 1511 angezeigt. Auf die Aktivierung des Berührungsbildschirms 1511 durch eine "Berührung" eines Anwenders auf einem der vorbestimmten Bereiche hin wird die Funktion, die der symbolischen Darstellung benachbart zu dem "berührten" vorbestimmten Bereich entspricht, durch das System 1552 ausgeführt. Eine mögliche Anpassung der Signale zwischen dem Berührungsbildschirm 1511 und dem System 1552 wird durch die Einheit 1551 mit Decoder und/oder Treiber ausgeführt. Es sollte beachtet werden, dass derselbe Bereich des Berührungsbildschirms unterschiedlichen Funktionen des Systems entsprechen kann, und zwar in Abhängigkeit davon, welche symbolische Darstellung durch das System 1552 auf der Anzeige 1520 gezeigt wird. Es sollte verstanden werden, dass irgendeine Art von Anzeigen anstelle einer LCD verwendet werden kann.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Berührungsbildschirm am oberen Ende der Anzeige platziert sein und können die symbolischen Darstellungen unterhalb des Berührungsbildschirms gezeigt sein.
Es sollte verstanden werden, dass anstelle einer symbolischen Darstellung irgendein Bild oder Text durch das System auf der Anzeige 1520 angezeigt werden kann.
Das Vorhandensein eines Objekts kann durch Erfassen eines Drucks des Objekts gegen den Berührungsbildschirm erfasst werden und das Objekt kann sich auf einen Finger eines Anwenders beziehen.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die U-förmige Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels, die oben diskutiert ist, in Kombination mit einer LCD gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel verwendet werden.
9 stellt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Berührungsbildschirms 1611 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Ein U-förmiger Berührungsbildschirm mit einem aktiven Oberflächengebiet 1612a, der gleich dem Berührungsbildschirm des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist, ist als Teil eines herkömmlichen Berührungsbildschirms mit einem aktiven Oberflächengebiet 1612b ausgebildet. Der Berührungsbildschirm 1611 lässt zu, dass die Eigenschaften des Berührungsbildschirms der vorliegenden Erfindung mit den Eigenschaften eines herkömmlichen Berührungsbildschirms kombiniert werden.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die U-förmige Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels, die oben diskutiert ist, gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel als Teil eines herkömmlichen Berührungsbildschirms ausgebildet sein.
Es sollte verstanden werden, dass auch die Berührungsbildschirme des dritten und des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel mit einem herkömmlichen Berührungsbildschirm kombiniert sein können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
10a stellt schematisch eine perspektivische Ansicht einer Berührungsbildschirmvorrichtung 1709 gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. 10b stellt eine Querschnittsansicht der Berührungsbildschirmvorrichtung 1709 in einer Ebene dar, die senkrecht zu der x-Richtung ist, wie sie in 10a definiert ist. Ein U-förmiger Berührungsbildschirm 1711 mit einem aktiven Oberflächengebiet 1712 ist mit einer Kipphebel-Drehpunkttaste bzw. Schwenktaste 1755 mit drei Betriebsarten versehen. Der Berührungsbildschirm 1711 ist gleich dem Berührungsbildschirm des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Drehpunkttaste 1755 ist aus elastischem Material hergestellt, wie beispielsweise Gummi, oder aus nicht elastischem Material, wie beispielsweise Metall oder Plastik. Die Form der Drehpunkttaste 1755 ist an die Form des Berührungsbildschirms 1711 gebunden, so dass die Drehpunkttaste 1755 an den Berührungsbildschirm 1711 verriegelt werden kann. Im Fall des in 10 dargestellten Ausführungsbeispiels ist den "Schenkeln" des U-förmigen Berührungsbildschirms 1711 eine runde Form zugeteilt, und Teile 1756 der Drehpunkttaste 1755 sind an die gerundete Form des Berührungsbildschirms 1711 gebunden. Die Drehpunkttaste 1755 kann in dem Fall zu dem Berührungsbildschirm 1711 eingeschnappt werden, in welchem sie aus elastischem Material, wie beispielsweise Gummi, hergestellt ist. Dies lässt zu, dass die Drehpunkttaste 1755 auf einfache Weise mit dem Berührungsbildschirm 1711 zusammengebaut wird.
Im Einsatz erfährt die Drehpunkttaste 1755 Kräfte von einem Anwender (nicht gezeigt) beispielsweise durch den Finger des Anwenders. Diese Kräfte sind durch die Pfeile A, B und C in 10b symbolmäßig dargestellt. Die Drehpunkttaste 1755 überträgt die Kräfte zu dem Berührungsbildschirm 1711 in der Form einer "Berührung" oder eines erhöhten Drucks. Im Fall der Kraft, die symbolmäßig mit A dargestellt ist, wird eine "Berührung" oder ein erhöhter Druck durch den Berührungsbildschirm 1711 in dem Bereich erfahren, der symbolmäßig durch A' dargestellt ist. Auf eine entsprechende Weise geben die Kräfte, die symbolmäßig mit B und C dargestellt sind, Anlass zu einer "Berührung" oder zu einem erhöhten Druck in den Bereichen, die jeweils symbolmäßig mit B' und C' dargestellt sind.
Es ist auch möglich, zuzulassen dass die Drehpunkttaste 1755 entlang der U-förmigen Struktur durch den Einfluss eines Anwenders gleitet. Eine derartige Bewegung ist in 10a durch die Pfeile angezeigt, die symbolmäßig durch X' und X'' dargestellt sind. Ein System (nicht gezeigt), das die Eingabevorrichtung verwendet, kann die Position einer Drehpunkttaste 1755 entlang der U-förmigen Struktur als Eingangssignal verwenden und ihre Funktionalität entsprechend einstellen. Alternativ dazu können mehrere Drehpunkttasten (nicht gezeigt) auf demselben Berührungsbildschirm angeordnet sein.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Drehpunkttaste bzw. Schwenktaste 1755 mit kleinen vorstehenden Elementen (nicht gezeigt) versehen sein, die den Hauptteil der Oberfläche der Schwenktaste 1755 in Richtung zu dem Berührungsbildschirm 1711 von der Oberfläche des Berührungsbildschirms physikalisch trennen. Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel ist es einfacher, einen sehr empfindlichen Berührungsbildschirm zu verwenden, oder einen Berührungsbildschirm, der bereits aktiviert wird, wenn ein Objekt in einer geringen Entfernung von dem Berührungsbildschirm ist.
Anstelle der in 10a dargestellten spezifischen U-förmigen Struktur kann die Drehpunkttaste 1755 physikalisch durch eine Anordnung gestützt sein, die wenigstens eine Schiene (nicht gezeigt) enthält, die sich entlang einer rippenförmigen Struktur ausdehnt.
Es sollte verstanden werden, dass ein Berührungsbildschirm gleich dem Berührungsbildschirm des zweiten Ausführungsbeispiels auch zusammen mit einem zusätzlichen Teil verwendet werden kann. In diesem Fall ist der zusätzliche Teil eher an die innere Form der U-förmigen Struktur als an die äußere Form gebunden, wie es der Fall beim siebten Ausführungsbeispiel war.
11a und 11b stellen jeweils schematisch eine perspektivische Ansicht und eine Draufsicht einer Eingabevorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Eine Eingabevorrichtung 1810 weist drei Berührungsbildschirme 1811a, 1811b, 1812c mit aktiven Oberflächengebieten 1812a, 1812b, 1812c auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind drei U-förmige Berührungsbildschirme 1811a, 1811b, 1811c gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen, und die aktiven Oberflächengebiete 1812a, 1812b, 1812c sind in vorbestimmte Bereiche aufgeteilt. Diese Bereiche entsprechen einer Cursor-Steuerfunktionalität: "links", "rechts", "aufwärts", "abwärts", "Seite aufwärts", "Seite abwärts" und "Eingabe", und einer Rollbalkenfunktionalität: "in horizontaler Richtung nach links" 1861, "in horizontaler Richtung nach rechts" 1862, "vertikal aufwärts" 1864 und "vertikal abwärts" 1863. Der Rollbalken weist auch zwei Bereiche 1865, 1866 auf, wo die Eingabevorrichtung ein Ausgangssignal ergibt, welches von der Position einer "Berührung" entlang der U-förmigen Struktur linear abhängt.
Jeder der Berührungsbildschirme 1811a, 1811b, 1811c kann von dem Typ sein, der bereits aktiviert wird, wenn ein Objekt bei einem kleinen Abstand von dem aktiven Oberflächengebiet 1812a, 1812b, 1812c des Berührungsbildschirms ist. Ein solcher Berührungsbildschirm kann eine kapazitive Technologie verwenden, wie es oben beschrieben ist. Die Tatsache, dass der Berührungsbildschirm aktiviert wird, bevor dem Anwender ein tastbares Feedback bezüglich der Position des Objekts auf dem aktiven Oberflächengebiet des Berührungsbildschirms zugeteilt wird, gibt keinen Anlass zu irgendwelchen funktionellen Problemen, wenn diese Eingabevorrichtung verwendet wird, da die Rollbalkenfunktionalität und die Cursor-Steuerfunktionalität (möglicherweise außer für die "Eingabe"-Funktionalität) jeweils nicht mehr als die Auswahl eines anzuschauenden Fensters oder der Position eines Cursors bewirken.
Es sollte verstanden werden, dass andere Arten von Funktionalität bei der Eingabevorrichtung verwendet oder eingebaut sein können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Ein Anwender der Eingabevorrichtung 1810 empfängt ein tastbares Feedback von den U-förmigen Strukturen, wenn er die Fingerspitze über die aktiven Oberflächengebiete gleiten lässt. Dieses tastbare Feedback bzw. diese tastbare Rückkopplung gibt dem Anwender Information über die Position der Fingerspitze auf den aktiven Oberflächengebieten.
12a und 12b stellen jeweils schematisch eine perspektivische Ansicht und eine Draufsicht eines Mobilfunk-Telefons 1900 gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Ein Mobilfunk-Telefon 1900 weist einen Berührungsbildschirm 1911, eine Anzeige 1971, eine Antenne 1972, eine Öffnung zu einem Mikrofon 1973 und eine Öffnung zu einem Lautsprecher 1974 auf. Der Berührungsbildschirm 1911, der gleich dem oben beim sechsten Ausführungsbeispiel diskutierten Berührungsbildschirm ist, hat ein aktives Oberflächengebiet 1912. Der Berührungsbildschirm 1911 wird verwendet, um zuzulassen, dass ein Anwender Daten zum Mobilfunk-Telefon 1900 eingibt. Diese Daten können Daten sein, die das Mobilfunk-Telefon 1900 visuell über die Anzeige 1971 oder akustisch über den Lautsprecher 1974 angefordert hat. Das Mobilfunk-Telefon 1900 kann auch einen Cursor 1975 auf der Anzeige 1971 anzeigen, und der Anwender kann den Berührungsbildschirm 1911 bei vorbestimmten Bereichen berühren, um die Cursorposition zu steuern oder um eine Funktionsauswahl durchzuführen.
Der U-förmige Teil des Berührungsbildschirms 1911 lässt zu, dass ein Anwender des Mobilfunk-Telefons 1900 sich selbst aufgrund des tastbaren Feedbacks, das durch den Berührungsbildschirm 1911 zur Verfügung gestellt wird, wie es oben diskutiert worden ist, über die Position seines Fingers informiert, wenn der Anwender seinen Finger in wenigstens einer Richtung über das aktive Oberflächengebiet 1912 des Berührungsbildschirms 1911 gleiten lässt.
Weiterhin ist das durch den Berührungsbildschirm 1911 am Mobilfunk-Telefon 1900 besetzte Oberflächengebiet kleiner als das Oberflächengebiet, das erforderlich geworden wäre, wenn das aktive Oberflächengebiet des Berührungsbildschirms sich in nur zwei physikalischen Dimensionen ausdehnen würde. Dies kann realisiert werden, ohne zu veranlassen, dass die vorbestimmten Bereiche auf dem aktiven Oberflächengebiet kleiner sind.
Es sollte verstanden werden, dass irgendeiner der Berührungsbildschirme oder irgendeine der Eingabevorrichtungen, die oben offenbart sind, als Berührungsbildschirm oder als Eingabevorrichtung bei einem Mobilfunk-Telefon verwendet werden kann.

Claims

Berührungsbildschirm (1111, 1211, ..., 1911) mit einem gemeinsamen aktiven Oberflächengebiet (1112, 1212, ..., 1912), das sich in drei physikalischen Dimensionen ausdehnt, wobei der Berührungsbildschirm ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das aktive Oberflächengebiet durch das Positionieren eines Objekts auf der Oberfläche des aktiven Oberflächengebiet aktiviert wird, wobei das Ausgangssignal Information aufweist, die von der Position des Objekts innerhalb des aktiven Oberflächengebiets abhängt, wobei der Berührungsbildschirm dadurch gekennzeichnet ist, dass das aktive Oberflächengebiet wenigstens einen vorstehenden oder einen abgesenkten Abschnitt aufweist, der so angeordnet ist, dass dann, wenn ein Anwender das Objekt über das aktive Oberflächengebiet gleiten lässt, das tastbare Feedback Information zu dem Anwender über die Position des Objekts innerhalb des aktiven Oberflächengebiets gibt.
Berührungsbildschirm (1111, 1211, ..., 1911) mit einem gemeinsamen aktiven Oberflächengebiet (1112, 1212, ..., 1912), das sich in drei physikalischen Dimensionen ausdehnt, wobei der Berührungsbildschirm ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das aktive Oberflächengebiet durch das Positionieren eines Objekts bei einer geringen Entfernung von der Oberfläche des aktiven Oberflächengebiets aktiviert wird, wobei das Ausgangssignal Information aufweist, die von der Position des Objekts innerhalb des aktiven Oberflächengebiets abhängt, wobei der Berührungsbildschirm dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Oberflächengebiet wenigstens einen vorstehenden oder abgesenkten Abschnitt aufweist, der so angeordnet ist, dass dann, wenn ein Anwender das Objekt über das aktive Oberflächen gleiten lässt, das tastbare Feedback Information zu dem Anwender über die Position des Objekts innerhalb des aktiven Oberflächengebiets gibt.
Berührungsbildschirm nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Objekt die Spitze des Fingers des Anwenders ist.
Berührungsbildschirm nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das aktive Oberflächengebiet (1112, 1212, 1512, 1612, ..., 1912) einen rippenförmigen Bildschirmabschnitt aufweist.
Berührungsbildschirm nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das aktive Oberflächengebiet (1212) einen nutenförmigen Bildschirmabschnitt aufweist.
Berührungsbildschirm nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei der Bildschirmabschnitt in einer Querschnittsansicht, genommen in einer transversalen Richtung des Bildschirmabschnitts, im Wesentlichen U-förmig ist.
Berührungsbildschirm nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei der Bildschirmabschnitt in einer Querschnittsansicht, genommen in einer transversalen Richtung des Bildschirmabschnitts, im Wesentlichen V-förmig ist.
Berührungsbildschirm nach Anspruch 1 oder 2, wobei der wenigstens eine vorstehende Abschnitt des aktiven Oberflächengebiets (1312) einen Abschnitt einer Ausbuchtung bildet, die in einer Perspektive einer Draufsicht in Richtung zum Anwender vorsteht.
Berührungsbildschirm nach Anspruch 1 oder 2, wobei der wenigstens eine abgesenkte Abschnitt des aktiven Oberflächengebiets (1412) einen Abschnitt einer Ausbuchtung bildet, die in einer Perspektive einer Draufsicht weg vom Anwender vorsteht.
Berührungsbildschirm nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das aktive Oberflächengebiet (1612a, 1612b) wenigstens einen Bereich aufweist, in welchem sich das aktive Oberflächengebiet in im Wesentlichen nur zwei physikalischen Dimensionen ausdehnt.
Cursor-Steuervorrichtung (1810) mit einem Berührungsbildschirm gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
Eingabevorrichtung (1810) mit einem Berührungsbildschirm gemäß einem von dem Anspruch 1 bis zum Anspruch 10.
Mobilfunk-Telefon (1900) mit einem Berührungsbildschirm gemäß einem von dem Anspruch 1 bis zum Anspruch 10.
Berührungsbildschirmvorrichtung (1709) mit einem Berührungsbildschirm gemäß einem von dem Anspruch 4 bis zum Anspruch 7 und einer Drehpunkttaste (1755) zur Interaktion zwischen der Spitze eines Fingers eines Anwenders und dem aktiven Oberflächengebiet (1712) des Berührungsbildschirms, wobei die Form der Drehpunkttaste an die Form des aktiven Oberflächengebiets des Berührungsbildschirms gebunden ist, so dass die Drehpunkttaste entlang dem Bildschirmabschnitt gleitbar ist und an dem Berührungsbildschirm verriegelt ist.
Berührungsbildschirmvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Drehpunkttaste (1755) aus elastischem Material hergestellt ist.
Berührungsbildschirmvorrichtung nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei die Drehpunkttaste (1755) mit dem Berührungsbildschirm durch eine Einschnappoperation zusammengebaut ist.
Berührungsbildschirmvorrichtung nach einem von dem Anspruch 14 bis zum Anspruch 16, wobei das aktive Oberflächengebiet wenigstens einen Bereich aufweist, in welchem das aktive Oberflächengebiet sich in im Wesentlichen nur zwei physikalischen Dimensionen ausdehnt.
Cursor-Steuervorrichtung mit einer Berührungsbildschirmvorrichtung gemäß einem von dem Anspruch 14 bis zum Anspruch 17.
Eingabevorrichtung mit einer Berührungsbildschirmvorrichtung gemäß einem von dem Anspruch 14 bis zum Anspruch 17.
Mobilfunk-Telefon mit einer Berührungsbildschirmvorrichtung gemäß einem von dem Anspruch 14 bis zum Anspruch 17.
Verwendung eines Berührungsbildschirms gemäß einem von den Anspruch 1 bis zum Anspruch 10 zum Eingeben von Information zu einem System, wobei das System wenigstens eine Funktion in Reaktion auf ein Signal von dem Berührungsbildschirm ausführt, und zwar initiiert durch die Aktivierung des Berührungsbildschirms.
Verwendung eines Berührungsbildschirms nach Anspruch 21, wobei das System an eine Anzeige anschlossen ist und wobei die wenigstens eine Funktion des Systems auf die Aktivierung eines vorbestimmten empfindlichen Bereichs des Berührungsbildschirms hin ausgeführt wird, wenn ein vorbestimmtes Muster durch das System auf der Anzeige angezeigt wird.
Verwendung eines Berührungsbildschirms nach Anspruch 22, wobei die Anzeige benachbart zum Berührungsbildschirm angeordnet ist.
Verwendung eines Berührungsbildschirms nach Anspruch 22, wobei der Berührungsbildschirm über der Anzeige angeordnet ist, so dass der Anwender des Berührungsbildschirms wenigstens einen Teil der Anzeige durch den Berührungsbildschirm anschaut bzw. sieht.
Verwendung einer Berührungsbildschirmvorrichtung nach einem von dem Anspruch 14 bis zum Anspruch 19 zum Eingeben von Information zu einem System, wobei das System wenigstens eine Funktion in Reaktion auf ein Signal von dem Berührungsbildschirm ausführt, und zwar initiiert durch die Aktivierung des Berührungsbildschirms.
Verwendung einer Berührungsbildschirmvorrichtung nach Anspruch 25, wobei das System an eine Anzeige angeschlossen ist und wobei die wenigstens eine Funktion des Systems auf die Aktivierung eines vorbestimmten empfindlichen Bereichs des Berührungsbildschirms hin ausgeführt wird, wenn ein vorbestimmtes Symbol, eine symbolische Darstellung oder ein Test durch das System auf der Anzeige angezeigt wird.
Verwendung einer Berührungsbildschirmvorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Anzeige benachbart zum Berührungsbildschirm angeordnet ist.
Verwendung einer Berührungsbildschirmvorrichtung nach Anspruch 26, wobei der Berührungsbildschirm oberhalb der Anzeige angeordnet ist, so dass der Anwender des Berührungsbildschirms wenigstens einen Teil der Anzeige durch den Berührungsbildschirm.