DE102004041895A1

DE102004041895A1 - Mechanische Eingabeeinheit für eine Anzeigeeinheit mit einer druckempfindlichen Oberfläche

Info

Publication number: DE102004041895A1
Application number: DE200410041895
Authority: DE
Inventors: Volker Bogacki; Alexander Dr. Jarczyk
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2006-03-16
Also published as: TW200629123A; WO2006024554A3; WO2006024554A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine mechanische Eingabeeinheit (50, 150, 250) für eine Anzeigeeinheit (20, 220) mit einer druckempfindlichen Oberfläche (24), wobei die mechanische Eingabeeinheit (50, 150, 250) ein in einem Eingabezustand relativ zur Eingabeeinheit (50, 150, 250) fixiertes oder fixierbares Halteelement (72, 152, 154, 252) sowie mindestens ein zumindest abschnittsweise optisch transparentes und relativ zum Halteelement (72, 152, 154, 252) bewegliches Eingabeelement (52, 56, 156, 158, 256) umfasst und wobei weiterhin in dem Eingabezustand vermittels des mindestens einen Eingabeelements (52, 56, 156, 158, 256) Druck auf die druckempfindliche Oberfläche (24) der Anzeigeeinheit (50, 150, 250) ausübbar ist oder ausgeübt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mechanische Eingabeeinheit für eine Anzeigeeinheit mit einer druckempfindlichen Oberfläche.

Derartige Eingabeeinheiten sind aus dem Stand der Technik bekannt. So sind beispielsweise mechanische Eingabestifte für druckempfindliche Anzeigeeinheiten wie beispielsweise sogenannte „Touch Pads" bekannt. Mit einem solchen mechanischen Stift kann ein Benutzer beispielsweise bestimmte Eingabezonen auf einem solchen Touch Pad berühren und so eine Eingabe auslösen. Es ist ein Nachteil solcher Eingabestifte, dass der Benutzer den Eingabestift sehr sorgfältig bewegen muss, um genau den von ihm gewünschten Eingabebereich zu berühren. Daher muss der Benutzer sich genau auf die Bewegung des Eingabestiftes konzentrieren, was zum einen eine durchaus erhebliche Aufmerksamkeit auf die manuelle Bewegung erfordert und zum zweiten die Eingabe relativ langsam macht.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Eingabemöglichkeit für eine Anzeigeeinheit mit einer druckempfindlichen Oberfläche zur Verfügung zu stellen, welche einen erhöhten Komfort für einen Benutzer bietet.

Diese Aufgabe wird gelöst von einer mechanischen Eingabeeinheit für eine Anzeigeeinheit mit einer druckempfindlichen Oberfläche, umfassend

– ein in einem Eingabezustand relativ zur Anzeigeeinheit fixiertes oder fixierbares Halteelement sowie
– ein, insbesondere mindestens ein, zumindest abschnittsweise optisch transparentes und relativ zum Halteelement bewegliches Eingabeelement,

wobei in dem Eingabezustand vermittels des Eingabeelements Druck auf die druckempfindliche Oberfläche der Anzeigeeinheit ausübbar ist oder ausgeübt wird.

Durch das relativ zur Anzeigeeinheit fixierte oder fixierbare Halteelement mit dem relativ dazu beweglichen Eingabeelement kann erreicht werden, dass eine räumliche Lokalisation oder Vorzugsposition für das Eingabeelement herstellbar ist. Vermittels dieser Vorzugsposition ist es für einen Benutzer dann einfacher, eine entsprechende Eingabefläche auf der druckempfindlichen Anzeigeeinheit zu kontaktieren, was die Eingabe vereinfacht und beschleunigt.

Die Anzeigeeinheit kann beispielsweise ein Display und eine auf dessen Oberfläche angebrachte druckempfindliche Schicht umfassen. Das Display kann beispielsweise als eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit (LCD) und/oder auch als eine Anzeigeeinheit mit einem Halbleitermaterial oder einem organischen leuchtenden Material (OLED: Organic Light Emitting Device; organische Leuchtdiode) als Leuchtmittel ausgebildet sein. Die druckempfindliche Oberfläche der Anzeigeeinheit kann beispielsweise als ein auf der Oberfläche des Displays (z.B. das oben erwähnte Flüssigkristall-Display oder das erwähnte OLED-Display) aufgebrachter druckempfindlicher Film oder als eine auf der Oberfläche des Displays angebrachte druckempfindliche schichtartige Anordnung ausgebildet sein. Die Anzeigeeinheit mit der druckempfindlichen Oberfläche kann insbesondere mechanisch einstückig ausgebildet sein, d.h. keine weiteren beweglichen Teile umfassen.

Die Anzeigeeinheit mit der druckempfindlichen Oberfläche kann weiterhin derart ausgebildet sein, dass sie eine, zumindest ungefähre, Bestimmung des Ortes ermöglicht, auf welchen ein lokaler Druck auf die druckempfindliche Oberfläche ausgeübt wird oder ausgeübt wurde. Dazu kann die druckempfindliche Oberfläche mit einer entsprechenden Auswerteeinheit verbunden sein, in welcher von der druckempfindlichen Oberfläche kommende Signale in Ortsinformationen umgesetzt werden.

Die Fixierung des Halteelements relativ zur Anzeigeeinheit bedeutet, dass das Halteelement bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Eingabeelements im Wesentlichen ortsfest bleibt. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem das Halteelement fest mit der Anzeigeeinheit oder einem mit der Anzeigeeinheit verbundenen Gerät verbunden ist. Weiterhin kann das Halteelement auch beweglich mit der Anzeigeeinheit oder einem mit der Anzeigeeinheit verbundenen Gerät verbunden sein, wobei diese Verbindung beispielsweise arretierbar sein kann, oder so schwergängig sein kann, dass eine Fixierung des Halteelements im Eingabezustand im oben genannten Sinne erreicht wird. Bei einer beweglichen Verbindung zwischen Halteelement und Anzeigeelement kann die Fixierung des Halteelements im Eingabezustand auch dadurch erreicht werden, dass im Eingabezustand das Halteelement und/oder ein fest mit dem Halteelement verbundenes Bauteil auf der Anzeigeeinheit oder einem mit der Anzeigeeinheit verbundenen Gerät aufliegt.

Die mechanische Eingabeeinheit umfasst ein, insbesondere mindestens ein, Eingabeelement. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Eingabeeinheit nur ein einzelnes Eingabeelement oder eine Zusammenstellung von zwei oder mehreren Eingabeelementen handeln. Ein Eingabeelement kann beispielsweise als Taste (z.B. eine Drucktaste und/oder eine Wipptaste) oder auch als sogenannter „Joystick" ausgebildet sein. Bei mehreren Eingabeelementen können diese beispielsweise wie in einer numerischen Tastatur (z.B. Zehnerziffernblock mit Sondertasten), einer alphabetischen oder einer alphanumerischen Tastatur angeordnet sein. Die Eingabeeinheit kann zum Beispiel 12 Tasten als Eingabeelemente in einer Anordnung von 3 mal 4 Tasten umfassen.

Dadurch, dass das Eingabeelement zumindest abschnittsweise optisch transparent ist, ist es möglich durch das Eingabeele ment hindurch einen Teil der Anzeigeeinheit zu betrachten und so trotz der mechanischen Eingabeeinheit die Anzeigeeinheit zu nutzen.

Optisch transparent bedeutet im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung ein im Wesentlichen optisch klares Material, welches zumindest die Betrachtung von Hell-Dunkel-Kontrasten durch das optisch transparente Material hindurch ermöglicht. So kann das Material beispielsweise glasartig und z.B. glasklar ausgebildet sein. Es kann sich auch um ein farbig getöntes Material handeln. Optisch transparent bedeutet weiterhin auch, dass die äußere Form der zugrunde liegenden Hell-Dunkel-Struktur durch das optisch transparente Material hindurch eindeutig und deutlich erkennbar bleibt.

In einer weiteren Ausführungsform kann beispielsweise auch das Halteelement zumindest bereichsweise aber auch vollständig optisch transparent ausgebildet sein. Damit kann beispielsweise erreicht werden, dass noch weitere Teile der Anzeigeeinheit für einen Benutzer betrachtbar sind, wenn sich die mechanische Eingabeeinheit z.B. im Eingabezustand befindet.

Weiterhin kann in dem Eingabezustand das mindestens eine Eingabeelement oberhalb einem auf der Anzeigeeinheit zumindest temporär angezeigten und dem Eingabeelement zugeordneten Anzeigeelement angeordnet sein. „Oberhalb" bedeutet in diesem Zusammenhang und auch in der folgenden Beschreibung soweit es sich auf das Verhältnis von Anzeigeeinheit und Eingabeelement bezieht, dass das Eingabeelement im Wesentlichen in einer Richtung senkrecht zur Anzeigeeinheit oberhalb der Anzeigeeinheit liegt. Diese Definition gilt auch für die Verwendung des Wortes „unterhalb" und „unter" im Zusammenhang mit der Lage von Anzeigeeinheit und Eingabeelement relativ zueinander. Das Anzeigeelement kann beispielsweise ein alphanumerisches Zeichen wie z.B. ein Buchstabe, eine Ziffer oder ein Sonderzeichen sein. Weiterhin kann das Anzeigeelement auch eine Kombination aus Zeichen und Ziffern, wie z.B. eine Kurzbezeichnung oder Abkürzung, oder auch ein Wort oder eine Zahl sein.

Mittels diese Ausführungsform kann beispielsweise erreicht werden, dass ein einem Eingabeelement zugeordnetes Anzeigeelement für einen Benutzer quasi „unter" dem Eingabeelement angezeigt wird und vom Benutzer durch den transparenten Bereich des Eingabeelements oder das gesamte Eingabeelement, wenn es beispielsweise vollständig transparent ausgebildet ist, betrachtet werden. Auf diese Weise kann beispielsweise ein einer herkömmlichen Tastatureinheit entsprechendes Eingabesystem erhalten werden, bei welchem die Tastenbezeichnungen auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden und bei welchem im Eingabezustand bei der Bedienung des Eingabeelements durch den durch dieses ausgeübten Druck auf die druckempfindliche Oberfläche der Anzeigeeinheit eine Eingabe erreicht wird.

Auf diese Weise kann beispielsweise bei einer Anordnung von drei mal vier Tastenelementen eine Zehnertastatur mit zwei zusätzlichen Sondertasten (z.B. eine Stern- und eine Rautetaste) simuliert werden, wobei die entsprechenden Zeichen dann auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden. Entsprechend kann beispielsweise eine alphabetische oder alphanumerische Tastatur aus einer Kombination der mechanischen Eingabeeinheit mit einer Anzeigeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche realisiert werden. Diese Ausgestaltung erhöht deutlich den Komfort bei der Verwendung einer Anzeigeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche, da die Flexibilität einer Eingabeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche bei der Eingabe erhalten bleibt und eine erheblich bequemere und schnellere Eingabe möglich wird.

Weiterhin kann in dem Eingabezustand das Eingabeelement im Bereich des auf der Anzeigeeinheit zumindest temporär angezeigten zugeordneten Anzeigeelements zumindest abschnittsweise optisch transparent sein. Weiterhin kann das Eingabeele ment auch vollständig transparent sein. Außerdem kann auf das Halteelement im Bereich des auf der Anzeigeeinheit angezeigten Anzeigeelements zumindest abschnittsweise optisch transparent sein. Weiterhin kann das Halteelement auch vollständig transparent sein. Vermittels der genannten Ausgestaltungen kann erreicht werden, das das Anzeigeelement vollständig oder zumindest teilweise durch das Eingabeelement bzw. das Halteelement betrachtbar ist. Auf diese Weise kann für einen Benutzer quasi eine Beschriftung des Eingabeelements oder einzelnen der Eingabeelemente oder aller Eingabeelemente durch entsprechende Anzeigen auf der Anzeigeeinheit realisiert werden.

Auf der Anzeigeeinheit mit der druckempfindlichen Oberfläche kann außerdem dem Anzeigeelement, welches dem Eingabeelement zugeordnet ist, ein entsprechend zugeordneter Anzeigeelement-Anzeigebereich zugeordnet sein. Dabei ist der Anzeigeelement-Anzeigebereich derart ausgebildet, dass bei einer bestimmungsgemäßen Bedienung des Eingabeelements im Eingabezustand Druck auf den zugeordneten Anzeigeelement-Anzeigebereich ausgeübt wird. Weiterhin kann beispielsweise bei mehreren Eingabeelementen jeweils einem Eingabeelement ein Anzeigeelement und ein entsprechender Anzeigeelement-Anzeigebereich zugeordnet sein. Ein Anzeigeelement-Anzeigebereich kann beispielsweise ein im Wesentlichen rechteckiger oder ovaler Bereich um das Anzeigeelement herum sein. So kann beispielsweise eine einem Eingabeelement zugeordnete Ziffer oder ein Buchstabe auf der Anzeigeeinheit durch das Eingabeelement hindurch von einem Benutzer betrachtbar sein. Durch bestimmungsgemäße Verwendung des Eingabeelements im Eingabezustand kann dann ein Druck auf das „Umgebungsgebiet" des Anzeigeelements ausgeübt und damit eine entsprechende Eingabe erzeugt werden.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Eingabeelement über ein elastisches Element mit dem Halteelement verbunden sein. Insbesondere kann es über das elastische Element mit dem Halteelement nicht lösbar verbunden sein, wobei die Nichtlösbarkeit sich auf eine normale, bestimmungsgemäße Benutzung der Eingabeeinheit bezieht. Das elastische Element kann beispielsweise ein Federelement oder ein Gummi-, ein Kautschuk- oder ein elastisches Kunststoffelement umfassen. Weiterhin kann das elastische Element auch eine Kombination aus solchen Elementen umfassen.

Weiterhin können das Eingabeelement, das elastische Element und das Halteelement derart ausgebildet und angeordnet sein, dass im Eingabezustand und ohne äußere Krafteinwirkung durch das Eingabeelement kein Druck auf die Oberfläche der Anzeigeeinheit ausgeübt wird. Auf diese Weise kann sich das Eingabeelement, wenn sich die Eingabeeinheit im Eingabezustand befindet, ohne äußere Einwirkung in einem „Ruhezustand" befinden und dann durch bestimmungsgemäße Bedienung durch einen Benutzer einen Druck auf die Anzeigeeinheit ausüben. Auf diese Weise kann eine tastaturähnliche, sehr komfortable Eingabeeinheit konstruiert werden, die durch ihren Aufbau zusammenhält und eine komfortable Möglichkeit zur Eingabe unter Verwendung einer Anzeigeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche realisiert werden.

Weiterhin kann die Eingabeeinheit über ein flexibles, insbesondere ein gelenkartig ausgebildetes Verbindungselement an der Anzeigeeinheit und/oder einem mit der Anzeigeeinheit verbundenen Gerät befestigt oder befestigbar sein. Ein gelenkartiges Verbindungselement kann beispielsweise aus zwei starren Elementen mit einem dazwischen liegenden Gelenk, beispielsweise einem Kugel- oder Scharniergelenk bestehen. Weiterhin kann das Verbindungselement auch aus drei oder mehr starren Elementen mit jeweils dazwischen liegenden Gelenken aufgebaut sein. Weiterhin kann das Verbindungselement auch in seiner Gesamtheit aus einem flexiblen Material, wie beispielsweise einem Metall oder einem flexiblen Kunststoff bestehen. Über ein solches Verbindungselement kann die Eingabeeinheit von einem Passiv-Zustand, in welchem die Anzeigeeinheit einem Benutzer frei zugänglich ist, in den Eingabezustand gebracht werden, wenn beispielsweise eine Eingabe über die druckempfindliche Oberfläche der Anzeigeeinheit vorgesehen oder gewünscht ist. Ist die Eingabe beendet, kann über das Verbindungselement die Eingabeeinheit wieder in den Passiv-Zustand gebracht werden.

Weiterhin kann die Eingabeeinheit auch fest mit der Anzeigeeinheit und/oder einem mit der Anzeigeeinheit verbundenen Gerät verbunden sein.

Die vorstehende Aufgabe wird auch gelöst von einer Anzeigeeinheit mit einer druckempfindlichen Oberfläche und einer dieser Anzeigeeinheit und/oder der druckempfindlichen Oberfläche zugeordneten Steuereinheit, wobei die Anzeigeeinheit zur Verwendung mit einer Eingabeeinheit gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildet ist. Die Steuereinheit ist dabei derart eingerichtet, dass im Eingabezustand der Eingabeeinheit auf der Anzeigeeinheit ein dem Eingabeelement zugeordnetes Anzeigeelement unterhalb des mindestens einen Eingabeelements angezeigt wird. Auf diese Weise kann mittels der Anzeigeeinheit zum Beispiel eine Art von Tasten- oder Tastaturbeschriftung für das Eingabeelement oder die Eingabeelemente erzeugt werden, was zu einer besonders flexiblen und komfortablen Eingabemöglichkeit für einen Benutzer führt.

Die Steuereinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass nach dem Ausüben von Druck auf einen dem Anzeigeelement zugeordneten Anzeigeelement-Anzeigebereich statt dem Anzeigeelement ein zweites Anzeigeelement dem Eingabeelement zugeordnet und unterhalb des Eingabeelements angezeigt wird oder anzeigbar ist. Auf diese Weise lässt sich vermittels der Anzeigeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche und der zugehörigen Steuereinrichtung quasi eine flexible Beschriftung eines Eingabeelements oder einer entsprechenden aus derartigen Eingabeelementen zusammengesetzten Tastatur erreicht werden.

So kann beispielsweise über eine Tastatur mit mehreren Eingabeelementen alternativ die Möglichkeit zur Eingabe von Ziffern oder zur Eingabe von Buchstaben gegeben sein. Weiterhin kann eine Auswahlmöglichkeit eine der zwei Möglichkeiten (z.B. unter Verwendung der Eingabeeinheit und/oder der Anzeigeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche) vorgesehen sein, wobei nach Bedienung des Eingabeelements, welches der Eingabe von Ziffern zugeordnet ist, unterhalb er Eingabeelemente Ziffern angezeigt werden, während im anderen Fall unter den Eingabeelementen Buchstaben angezeigt werden. Diese Ausgestaltung erhöht die Flexibilität bei der Verwendung einer Anzeigeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche im Zusammenhang mit zumindest partiell transparenten Eingabeelementen, indem nicht für jede Eingabemöglichkeit von vornherein ein eigenes Eingabeelement wie beispielsweise eine eigene Taste vorgesehen sein muss, sondern die Tastatur flexibel den jeweils notwendigen Eingabemöglichkeiten anpassbar ist. Auf diese Weise lassen sich kleinere Tastaturen oder auch Tastaturen mit größeren Eingabeelementen und mit einer hohen Flexibilität von Eingabemöglichkeiten konstruieren.

Auf diese Weise kann beispielsweise auch eine flexible Texteingabe nach dem sogenannten „TEGIC 9" (T9) Wörterbuchprinzip realisiert werden. Diese Eingabe wird beispielsweise für die Texteingabe bei Mobiltelefonen verwendet, wobei jede Taste mit mehreren Buchstaben belegt ist. Das T9-Prinzip wählt bei jedem Tastendruck nur diejenige Wort-Möglichkeit aus, welche im Lichte der vorhergegangenen Tastendrucke am sinnvollsten ist. Nach diesem Prinzip können beispielsweise nach einer vorangegangenen Eingabe von Buchstaben auf der Anzeigeeinheit unterhalb einzelner Eingabeelemente nur diejenigen Buchstaben angezeigt werden, welche zur Vervollständigung der bisher eingegebenen Buchstaben zu einem Wort sinnvoll sind. Auf diese Weise können auch Texteingabehilfen wie beispielsweise das sogenannte „Fast Tap" oder „Quick Tap" realisiert werden. Weiterhin kann beim Vorliegen von mehreren Eingabeelementen und entsprechend zugeordneten Anzeigeelementen auch vorgese hen sein, dass nur ein Teil der Anzeigeelemente nach einer bestimmten Eingabe geändert wird, während einem anderen Teil der Eingabeelemente die ursprünglichen Anzeigeelemente zugeordnet bleiben.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Anzeigeeinheit einen ersten und einen zweiten Anzeigebereich aufweisen, wobei die Eingabeeinheit im Eingabezustand zumindest teilweise oberhalb des zweiten Anzeigebereichs angeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise eine Anzeigeeinheit mit einem Eingabebereich und einem reinen Anzeigebereich realisieren. Dabei kann der Eingabebereich beispielsweise zumindest temporär wie eine vorstehend beschriebene Tastatur mit flexibler Beschriftung ausgebildet sein.

Weiterhin kann die Steuereinrichtung derart eingerichtet sein, dass nach dem Ausüben von Druck auf einen dem Anzeigeelement zugeordneten Anzeigeelement-Anzeigebereich das Anzeigeelement, ein Teil des Anzeigeelements (beispielsweise ein Buchstabe von mehreren angezeigten Buchstaben) oder eine dem Anzeigeelement zugeordnete Zeichenkombination im ersten Anzeigenbereich dargestellt werden oder im ersten Anzeigebereich dargestellt sein.

Die vorstehende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung einer Anzeigeeinheit mit einer druckempfindlichen Oberfläche für eine Eingabeeinheit gemäß der vorstehenden Beschreibung, wobei im Eingabezustand der Eingabeeinheit auf der Anzeigeeinheit ein dem Eingabeelement zugeordnetes Anzeigeelement unterhalb des mindestens einen Eingabeelements angezeigt wird. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass nach dem Ausüben von Druck auf einen dem Anzeigeelement zugeordneten Anzeigeelement-Anzeigebereich statt des Anzeigeelements ein zweites Anzeigeelement dem Eingabeelement zugeordnet und unterhalb des Eingabeelements angezeigt wird oder anzeigbar ist. Durch ein solches Verfahren lässt sich bei spielsweise eine Tastatur mit flexibler Tastaturbeschriftung realisieren.

Weiterhin kann das Verfahren zum Betrieb einer Anzeigeeinheit wie vorstehend beschrieben ausgebildet sein.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine kombinierte Anzeige-Eingabe-Baugruppe, wobei die Baugruppe eine Anzeigeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche gemäß der vorstehenden Beschreibung und eine mechanische Eingabeeinheit gemäß der vorstehenden Beschreibung umfasst. Eine solche kombinierte Anzeige-Eingabe-Baugruppe eröffnet eine komfortable Eingabemöglichkeit für eine Anzeigeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche. Über diese lässt sich eine einfache, schnelle und flexible Bedienung beispielsweise eines elektrischen und/oder elektronischen Geräts realisieren. Solch ein elektrisches und/oder elektronisches Gerät kann beispielsweise ein tragbares Telekommunikationsendgerät (z.B. ein Mobiltelefon oder ein Schnurlos-Telefon) oder eine tragbare Datenverarbeitungseinheit (z.B. ein „Palm Top", ein „Organizer" oder ein „Notebook"/"Laptop") sein.

Weiterhin kann die kombinierte Anzeige-Eingabe-Baugruppe eine mechanische Zusatz-Eingabeeinheit mit einem Zusatz-Halteelement und mindestens einem Zusatz-Eingabeelement umfassen. Dabei kann die Zusatz-Eingabeeinheit entsprechend einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen für die Eingabeeinheit ausgebildet sein.

Die Zusatz-Eingabeeinheit kann beispielsweise über eine flexible und/oder gelenkartige Verbindung mit der Anzeigeeinheit, der Eingabeeinheit oder einem mit der Anzeigeeinheit und/oder der Eingabeeinheit verbundenen Gerät verbunden sein. Damit kann die Anzeigeeinheit beispielsweise entweder mit der Eingabeeinheit oder der Zusatz-Eingabeeinheit oder mit der Eingabeeinheit und der Zusatz-Eingabeeinheit verwendet wer den. Dies erhöht weiterhin die Flexibilität, da diese Ausgestaltung die Eingabemöglichkeiten erhöht.

Weiterhin können die Eingabeeinheit und die Zusatz-Eingabeeinheit in ihrem jeweiligen Eingabezustand zumindest teilweise übereinander angeordnet sein. „Übereinander" bezieht sich in diesem Zusammenhang auf eine Richtung senkrecht zur Oberfläche der Anzeigeeinheit wenn sich die Eingabeeinheit und die Zusatz-Eingabeeinheit im Eingabezustand befinden. Dabei kann die in diesem Zustand unten liegende der Eingabeeinheiten so ausgebildet sein, dass die Eingabeelemente, oder zumindest Teile der Eingabeelemente der dann oben liegenden Eingabeeinheit bestimmungsgemäß benutzbar sind. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Öffnungen in der dann unten liegenden Eingabeeinheit realisiert werden.

Vorteil einer solchen kombinierten Anzeige-Eingabe-Baugruppe ist die Möglichkeit, zwei verschiedene Sätze von Eingabeelementen, wie z.B. ein Block von Eingabeelementen in der Anordnung einer numerischen Tastatur und ein Block von Eingabeelementen in der Anordnung einer alphabetischen oder alphanumerischen Tastatur auf platzsparende Weise mit einer Anzeigeeinheit mit einer druckempfindlichen Oberfläche kombiniert werden. Auf diese Weise lässt sich eine kompakte Anzeige-Eingabe-Baugruppe mit einer hohen Variabilität von Eingabemöglichkeiten und einem hohen Eingabekomfort realisieren.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
1: Seitenansicht eines Touchpads mit mechanischer Eingabeeinheit
2: Vorderansicht eines Touchpads mit mechanischer Eingabeeinheit
3: zweiteilige mechanische Eingabeeinheit
4: zweiteilige mechanische Eingabeeinheit in aufgeklapptem Zustand
5: Vorder-Teilansicht eines Mobiltelefons mit druckempfindlicher Anzeigeeinheit und mechanischer Eingabeeinheit
6A bis 6F: Texteingabe unter Verwendung einer flexiblen Beschriftung einer Eingabe-Anzeigeeinheit
7: Auswahl von Radiostationen unter Verwendung einer druckempfindlichen Anzeigeeinheit und einer Eingabeeinheit.
In 1 ist ein Querschnitt einer kombinierten Eingabe-Anzeige-Einheit 10, bestehend aus einer Anzeigeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche 20 und einer mechanischen Eingabeeinheit 50, dargestellt. Die druckempfindliche Anzeigeeinheit 20 besteht aus einer Flüssigkristallanzeige 22 und einer auf deren Oberseite angebrachten druckempfindlichen Sensorschicht 24. Schematisch sind in 1 zwei auf der Flüssigkeitskristall-Anzeige 22 dargestellte Zeichen 26, 28 von der Seite dargestellt. Diese Darstellung ist schematisch und entspricht nicht der realen Bildentstehung bei einem Flüssigkeitskristall-Display. Sie dient nur der nachfolgenden Erläuterung der Funktionsweise der kombinierten Eingabe-Anzeige-Einheit 10.
Die mechanische Eingabeeinheit 50 besteht aus transparenten Tastenelementen 52, 56, mit vorderen Druck-Bereichen 54, 58. Über elastische Elemente 62 sind die Tasten 52, 56 mit einem Halteelement 72, welches ebenfalls optisch transparent ausgebildet ist, verbunden. Das Halteelement 72 ist über eine nicht in 1 dargestellte Verbindung mit der Anzeigeeinheit 20 verbunden und so fixiert, dass bei Bedienung der Tasten 52, 56 die Lage der Halteeinrichtung 72 im Wesentlichen unverändert bleibt.
Das auf dem LCD-Display 22 dargestellte Zeichen 26 ist durch das transparente Halteelement 72 und die transparente Taste 52 hindurch von einem Benutzer betrachtbar und wird von ihm der Taste 52 zugeordnet. Durch Herunterdrücken der Taste 52 übt das entsprechende Druckelement 54 Druck auf die druckempfindliche Sensorschicht 24 aus und löst eine entsprechende Eingabe aus. Entsprechend ist das auf dem LCD-Display dargestellte Zeichen 28 durch das transparente Halteelement 72 und die transparente Taste 56 betrachtbar. Die Funktionsweise der Taste 56 mit dem Druckbereich 58 und der druckempfindlichen Schicht 24 entspricht dem vorangehend beschriebenen Beispiel.
2 stellt die in 1 dargestellte Eingabe-Anzeige-Einrichtung 10 in einer Vorderansicht dar. Dabei ist wiederum die Anzeigeeinheit 20 mit dem darauf dargestellten Buchstaben 26 und 28 zu erkennen. Sowohl die Anzeigeeinheit 20 als auch die Eingabeeinheit 50 sind dabei nur als Teil einer größeren Eingabe-Anzeigeeinheit dargestellt. Wiederum zu erkennen sind die Eingabeeinheit 50 mit der transparenten Halteeinheit 72 und den demgegenüber flexiblen, transparenten Tasten 52, 54, die über die elastischen Elemente 62 mit dem Halteelement 72 verbunden sind. Die in 2 dargestellte Ansicht entspricht der Sichtweise eines Benutzers bei der Verwendung der Eingabe-Anzeige-Einheit 10. Zu erkennen ist, wie das der Taste 52 zugeordnete Zeichen „A" 26 durch die Taste hindurch betrachtbar ist und dieser Taste 52 zugeordnet wird. Das gleiche gilt für die Taste 54 mit dem zugeordneten Zeichen „B" 28.
3 stellt eine aus zwei optisch transparenten Untereinheiten 152, 154 zusammengesetzte Eingabeeinheit 150 dar, wobei in 3 nur Tastenelemente 156 der vorderen Eingabeeinheit 154 dargestellt sind. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind nur drei Tasteneinheiten mit den Bezugszeichen 156 versehen. Die auf den Tasten 156 dargestellten Ziffern und Zeichen sind nicht real auf den Tasten angebracht, sondern entsprechen den durch die transparenten Tasten hindurch auf einer nicht in 3 dargestellten Anzeigeeinheit dargestellten Ziffern.
In 4 ist die kombinierte Eingabeeinheit 150 in einem aufgeklappten Zustand dargestellt. Zu erkennen sind wieder die transparenten Unter-Eingabeeinheiten 152, 154. In der Darstellung in 4 sind die Tastenelemente 158 der hinteren Eingabeeinheit 152 dargestellt, wobei auch hier aus Übersichtlichkeitsgründen nur eine Reihe der Tastenelemente mit den Bezugszeichen versehen sind. Die in 4 dargestellte Beschriftung der Tastenelemente 158 befindet sich wie vorher beschrieben nicht auf den Tasten, sondern entspricht der durch die transparenten Tasten hindurch erkennbaren Beschriftung auf einer nicht in 4 dargestellten, unter der Eingabeeinheit 152 befindlichen Anzeigeeinheit. Weiterhin ist in 4 die Rückseite der vorderen, zurückgeklappten Eingabeeinheit 154 zu erkennen, wobei stielförmige Endabschnitte 157 der auf der Eingabeeinheit 154 angebrachten Tasten 156 dargestellt sind. Weiterhin zu erkennen sind Öffnungen 159 im hinteren Eingabeelement 152, durch welche die stielförmigen Endabschnitte 157 hindurch reichen, wenn die vordere Eingabeeinheit 154 direkt auf der hinteren Eingabeeinheit 152 aufliegt.
In diesem zusammengeklappten Zustand sind die Eingabeelemente 156 der vorderen Eingabeeinheit 154 benutzbar und können über deren Endabschnitte 157 durch die Öffnungen 159 des hinteren Eingabeelements hindurch Druck auf eine nicht in den 3 und 4 dargestellte Anzeigeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche ausüben.
Wird das vordere Eingabeelement, wie in 4 dargestellt, zurückgeklappt, so wird der zweite Satz von Eingabeelementen 158 für einen Benutzer zugänglich und kann zur Eingabe vermittels einer nicht in 4 dargestellten Anzeigeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche verwendet werden.
5 stellt einen Teil eines Mobiltelefons 200 mit einer Anzeigeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche 220 und einer mechanischen Eingabeeinheit 250 dar. Die Anzeigeeinheit 220 besteht aus einem Anzeigebereich 222 und einem kombinierten Eingabe-Anzeige-Bereich 224, wobei nur der kombinierte Eingabe-Anzeige-Bereich eine druckempfindliche Oberfläche aufweist. Weiterhin ist die Eingabeeinheit 250 über ein Gelenk oder Scharnier 254 mit einem Gehäuse 202 des Mobiltelefons 200 verbunden.
Die Eingabeeinheit 250 weist ein optisch transparentes Halteelement 252 mit demgegenüber beweglichen Tasten 256 auf. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur die unteren drei Tasten 256 mit einem Bezugszeichen versehen, das Bezugszeichen bezieht sich aber auf alle zwölf dargestellten Tasten. Die Tasten 256 sind optisch transparent, so dass auf der kombinierten Anzeige-Eingabe-Einheit 224 dargestellte Ziffern 0 bis 9, *, # durch die Halteeinheit 252 und die Tasten 256 von einem Benutzer betrachtbar sind.
Die 6A bis 6F stellen eine Texteingabe vermittels eines am sogenannten „TEGIC 9 (T9)"-Prinzip angelehnten Verfahrens beim in 5 dargestellten Mobiltelefon 200 dar. Dabei werden auf der kombinierten Eingabe-Anzeigeeinheit 224 den Tasten 256 zum Teil mehrere Buchstaben zugeordnet, die beispielsweise durch Mehrfachbenutzung der jeweils zugeordneten Taste 256 auswählbar sind.
In 6A ist durch Druck auf das dick eingerahmte Anzeigeelement 256 die Eingabe des Buchstabens „T" ausgelöst worden, welche im Anzeigebereich 222 der Anzeigeeinheit 220 angezeigt wird.
6B zeigt den Eingabe- und Anzeigebereich 220 des Mobiltelefons 200 nach der Eingabe des Buchstabens „T". Da nach einem Anfangsbuchstaben „T" nur Vokale sinnvoll verwendbar sind, werden nur die jeweiligen Vokale auf dem kombinierten Eingabe-Anzeige-Bereich 224 der Anzeigeeinheit 220 angezeigt und den entsprechenden Tastenelementen 256 zugeordnet. Durch Drücken der dick umrandeten Taste 256, wird die Eingabe eines Buchstabens E ausgelöst und im Anzeigebereich 222 der Anzeigeeinheit 220 dargestellt.
6C stellt das weitere Vorgehen nach Eingabe der Buchstaben „Te" dar, wobei im kombinierten Eingabe-Anzeige-Bereich 224 der Anzeigeeinheit 220 wiederum nur diejenigen Buchstaben dargestellt und Eingabeelementen 256 zugeordnet sind, welche nach der Buchstabenfolge „Te" sinnvoll verwendbar sind. Dabei wird, wie in 6C dargestellt, der Buchstabe „l" ausgewählt.
Nachfolgend wird entsprechend der vorstehend beschriebenen Funktionsweise in 6D der Buchstabe „e", in 6E der Buchstabe „f" und in 6F der Buchstabe „o" ausgewählt und dann in 6F als Wort „Telefo" angezeigt. Dabei sind in den 6D bis 6F jeweils nur diejenigen Buchstaben im kombinierten Eingabe-Anzeige-Bereich 224 dargestellt und den entsprechenden Tasten 256 zugeordnet, die nach der jeweils vorausgegangenen Buchstabenkombination sinnvoll einsetzbar sind. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise mit relativ wenig Tasten eine sehr komfortable und flexible Eingabemöglichkeit für Wörter oder Texte oder alphanumerische Kombinationen erreichen.
In 7 ist wiederum das Mobiltelefon 200 dargestellt, wobei das Mobiltelefon 200 in 7 in einem Betriebszustand „Radio" dargestellt ist und auf dem kombinierten Anzeige- Eingabe-Bereich 224 der Anzeigeeinheit 220 Radiosendern zugeordnete Buchstaben-Ziffern-Kombinationen dargestellt sind, wobei jeweils eine Buchstaben-Ziffern-Kombination einer Taste 256 zugeordnet ist. In 7 ist der Zustand dargestellt, nachdem das Tastenelement 256 gedrückt wurde, das über dem Anzeigeelement „BR3" liegt. Durch Druck der Taste 256 und dem daraus folgenden Druck auf die druckempfindliche Oberfläche der Anzeigeeinheit 220 wurde der Sender „Bayern 3" ausgewählt, eine entsprechende Anzeige „Bayern 3" im Anzeigebereich 222, 220 angezeigt und eine entsprechende Emfpangseinheit im Mobiltelefon 200 auf den gewählten Sender eingestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel zur Einstellung eines Radiosenders kann beispielsweise vorgesehen sein, dass nur diejenigen Sender auf dem Eingabe-Anzeige-Bereich 224 angezeigt werden, die am Ort des Mobiltelefons 200 am besten zu empfangen sind. Dies können je nach Standort des Mobiltelefons unterschiedliche Sender sein.
Die vorliegende Erfindung beschreibt eine mechanische Eingabeeinheit für eine Anzeigeeinheit mit einer druckempfindlichen Oberfläche, umfassend

– ein in einem Eingabezustand relativ zur Eingabeeinheit fixiertes oder fixierbares Halteelement sowie mindestens ein zumindest abschnittsweise optisch transparentes und relativ zum Halteelement bewegliches Eingabeelement,
– wobei in dem Eingabezustand vermittels des Eingabeelements Druck auf die druckempfindliche Oberfläche der Anzeigeeinheit ausübbar ist oder ausgeübt wird.

Vermittels einer solchen mechanischen Eingabeeinheit mit einer Anzeigeeinheit mit druckempfindlicher Oberfläche lässt sich eine flexible und komfortable Eingabemöglichkeit für die Anzeigeeinheit mit einer druckempfindlichen Oberfläche realisieren.

Claims

Mechanische Eingabeeinheit (50, 150, 250) für eine Anzeigeeinheit (20, 220) mit einer druckempfindlichen Oberfläche (24), umfassend – ein in einem Eingabezustand relativ zur Anzeigeeinheit (20, 220) fixiertes oder fixierbares Halteelement (72, 152, 154, 252) sowie – ein zumindest abschnittsweise optisch transparentes und relativ zum Halteelement (72, 152, 154, 252) bewegliches Eingabeelement (52, 56, 156, 158, 256) wobei in dem Eingabezustand vermittels des einen Eingabeelements (52, 56, 156, 158, 256) Druck auf die druckempfindliche Oberfläche (24) der Anzeigeeinheit (20, 220) ausübbar ist oder ausgeübt wird.
Eingabeeinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Eingabezustand das Eingabeelement (52, 56, 156, 158, 256) oberhalb einem auf der Anzeigeeinheit (20, 220) zumindest temporär angezeigten und dem Eingabeelement (52, 56, 156, 158, 256) zugeordneten Anzeigeelement (26, 28) angeordnet ist.
Eingabeeinheit gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Eingabezustand das Eingabeelement (52, 56, 156, 158, 256) im Bereich des auf der Anzeigeeinheit (20, 220) zumindest temporär angezeigten zugeordneten Anzeigeelements (26, 28) zumindest abschnittsweise optisch transparent ist.
Eingabeeinheit gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Anzeigeeinheit (20, 220), auf welche der Druck vermittels des Eingabeelements (52, 56, 156, 158, 256) ausgeübt wird oder ausübbar ist, zumindest abschnittsweise in einem dem Anzeigeelement (26, 28) zugeordneten Anzeigeelement-Anzeigebereich (27, 29) liegt.
Eingabeeinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingabeelement (52, 56, 156, 158, 256) über ein elastisches Element (62) mit dem Halteelement (72, 152, 154, 252) verbunden ist.
Eingabeeinheit gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingabeelement (52, 56, 156, 158, 256), das elastische Element (62) und das Halteelement (72, 152, 154, 252) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass im Eingabezustand und ohne äußere Krafteinwirkung kein Druck durch das Eingabeelement (52, 56, 156, 158, 256) auf die Oberfläche (24) der Anzeigeeinheit (20, 220) ausgeübt wird.
Eingabeeinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit (50, 150, 250) über ein flexibles, insbesondere ein gelenkartig ausgebildetes, Verbindungselement (254) an der Anzeigeeinheit (20, 220) und/oder einem mit der Anzeigeeinheit (20, 220) verbundenen Gerät (200, 202) befestigt oder befestigbar ist.
Anzeigeeinheit (20, 220) mit einer zugeordneten Steuereinheit und einer druckempfindlichen Oberfläche (24) für eine Eingabeeinheit (50, 150, 250) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit derart eingerichtet ist, dass im Eingabezustand der Eingabeeinheit (50, 150, 250) auf der Anzeigeeinheit (20, 220) ein dem Eingabeelement (52, 56, 156, 158, 256) zugeordnetes Anzeigeelement (26, 28) unterhalb des Eingabeelements (52, 56, 156, 158, 256) angezeigt wird.
Anzeigeeinheit gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung derart eingerichtet ist, dass nach dem Ausüben von Druck auf einen dem Anzeigeelement (26, 28) zugeordneten Anzeigeelement-Anzeigebereich (27, 29) statt dem Anzeigeelement (26, 28) ein zweites Anzeigeelement (26, 28) dem Eingabeelement (52, 56, 156, 158, 256) zugeordnet und unterhalb des Eingabeelements (52, 56, 156, 158, 256) angezeigt wird oder anzeigbar ist.
Anzeigeeinheit gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (20, 220) einen ersten (222) und einen zweiten (224) Anzeigebereich aufweist und die Eingabeeinheit (50, 150, 250) im Eingabezustand zumindest teilweise oberhalb des zweiten Anzeigebereichs (224) angeordnet ist.
Anzeigeeinheit gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung derart eingerichtet ist, dass nach dem Ausüben von Druck auf einen dem Anzeigeelement (26, 28) zugeordneten Anzeigeelement-Anzeigebereich (27, 29) das Anzeigeelement (26, 28), ein Teil des Anzeigeelements (26, 28) oder eine dem Anzeigeelement (26, 28) zugeordnete Zeichenkombination im ersten Anzeigebereich (222) dargestellt wird oder darstellbar ist.
Verfahren zur Steuerung einer Anzeigeeinheit (20, 220) mit einer druckempfindlichen Oberfläche (24) für eine Eingabeeinheit (50, 150, 250) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Eingabezustand der Eingabeeinheit (50, 150, 250) auf der Anzeigeeinheit (20, 220) ein dem Eingabeelement (52, 56, 156, 158, 256) zugeordnetes Anzeigeelement (26, 28) unterhalb des Eingabeelements (52, 56, 156, 158, 256) angezeigt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ausüben von Druck auf einen dem Anzeigeelement (26, 28) zugeordneten Anzeigeelement-Anzeigebereich (27, 29) statt des Anzeigeelements (26, 28) ein zweites Anzeigeelement (26, 28) dem Eingabeelement (52, 56, 156, 158, 256) zugeordnet und unterhalb des Eingabeelements (52, 56, 156, 158, 256) angezeigt wird oder anzeigbar ist.
Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (20, 220) einen ersten (222) und einen zweiten (224) Anzeigebereich aufweist, dass das im Eingabezustand unterhalb des Eingabeelements (52, 56, 156, 158, 256) angezeigte Anzeigeelement (26, 28) im zweiten Anzeigebereich (224) liegt, und dass nach dem Ausüben von Druck auf einen dem Anzeigeelement (26, 28) zugeordneten Anzeigeelement-Anzeigebereich (27, 29) das Anzeigeelement, ein Teil des Anzeigeelements (26, 28) oder eine dem Anzeigeelement (26, 28) zugeordnete Zeichenkombination auch im ersten Anzeigebereich (222) dargestellt wird oder darstellbar ist.
Kombinierte Anzeige-Eingabe-Baugruppe (10), umfassend eine Anzeigeeinheit (20, 220) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11 und eine mechanische Eingabeeinheit (50, 150, 250) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
Kombinierte Anzeige-Eingabe-Baugruppe gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die kombinierte Anzeige-Eingabe-Baugruppe weiterhin eine mechanische Zusatz-Eingabeeinheit mit einem Zusatz-Halteelement (154) und einem Zusatz-Eingabeelement (156, 157) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
Kombinierte Anzeige-Eingabe-Baugruppe gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit und die Zusatz-Eingabeeinheit in ihrem jeweiligen Eingabezustand zumindest teilweise übereinander angeordnet sind.