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DE112010001150T5 - Benutzerschnittstelle mit einem zusammengesetzten Bild, welches schwebt - Google Patents

Benutzerschnittstelle mit einem zusammengesetzten Bild, welches schwebt Download PDF

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Publication number
DE112010001150T5
DE112010001150T5 DE112010001150T DE112010001150T DE112010001150T5 DE 112010001150 T5 DE112010001150 T5 DE 112010001150T5 DE 112010001150 T DE112010001150 T DE 112010001150T DE 112010001150 T DE112010001150 T DE 112010001150T DE 112010001150 T5 DE112010001150 T5 DE 112010001150T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
film
user interface
sensor
composite image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112010001150T
Other languages
English (en)
Inventor
Robert L.W. Smithson
Richard L. Rylander
Masaru Iwasawa
Kazuhiko Mizuno
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of DE112010001150T5 publication Critical patent/DE112010001150T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
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    • G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J5/20—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using resistors, thermistors or semiconductors sensitive to radiation, e.g. photoconductive devices
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Abstract

Benutzerschnittstelle, aufweisend einen Sensor und ein zusammengesetztes Bild, welches schwebt. Ausführungsformen von Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben werden, sind zum Beispiel als Automobilkomponenten (z. B. Instrumentenbrettkomponenten), Haushaltsgrätekomponenten (z. B. Geschirrspülerkomponenten, Herdkomponenten, Ofenkomponenten, Mikrowellenkomponenten, Waschmaschinenkomponenten, und Wäschetrocknerkomponenten), medizinische Ausrüstung, Aufzugknöpfe, Laborausrüstung (z. B. Wagen) genau so wie als Konsumerelektronik (z. B. Unterhaltungselektronik und Mobiltelefone), Bankautomaten und dergleichen nützlich.

Description

  • Hintergrund
  • Benutzerschnittstellen sind Verbindungen zwischen Menschen und Vorrichtungen, welche dazu verwendet werden, Aufgaben zu erfüllen. Benutzerschnittstellen können so einfach wie ein Schild oder eine Aufschrift sein, welches ”Drücken” anzeigt, um anzugeben, wo gedrückt werden soll, um zum Beispiel eine Türe zu öffnen, oder können mit Software integrierte Hardware beinhalten, welche zum Beispiel visuelle Anzeigen ändert, und Spracherkennung etc. beinhalten. Das Aktivieren oder die Auswahl der auszuführenden Funktion kann in einer Vielzahl von Arten ausgeführt werden; beinhaltend physischen Kontakt, wie zum Beispiel das Berühren eines Knopfs, Schalters, genauso wie Bewegungs- oder Hitzeerkennung.
  • Die Auswahl einer Funktion und die Betätigung dieser Funktion ohne physischen Kontakt kann Vorteile haben, aufweisend: das Reduzieren oder Eliminieren von Schaden an der Schnittstelle durch Kontakt, Kontamination der Schnittstelle und des Benutzers, Verletzung durch wiederholte Belastung des Benutzers, etc.
  • Benutzerschnittstellen haben üblicherweise nicht nur funktionelle Anforderungen. Die Schnittstellen haben oft ästhetische Anforderungen, so dass diese visuell interessant, visuell ansprechend oder bis zum Zeitpunkt der Benutzung sogar unsichtbar sind oder nur für einen Benutzer sichtbar sind. Die Erscheinung einer Benutzerschnittstelle kann die Wahrnehmung des Benutzers von der Qualität und der Kunstfertigkeit der Vorrichtung beeinflussen (zum Beispiel wie gut die Schnittstelle sich in die Vorrichtung integriert).
  • Zusammenfassung
  • In einer Hinsicht weist eine erste allgemeine Ausführungsform einer hierin beschriebenen Benutzerschnittstelle auf:
    einen Sensor;
    eine Folie, aufweisend:
    mindestens eine Schicht Mikrolinsen, wobei die Schicht eine erste und zweite Seite aufweist;
    eine Schicht von Material, welches der ersten Seite der Schicht Mikrolinsen abgelagert ist;
    ein zumindest teilweise vollständiges Bild, welches in dem Material geformt ist, welches mit jeder der Vielzahl von Mikrolinsen verknüpft ist, wobei das Bild einen Kontrast mit dem Material aufweist und
    ein zusammengesetztes Bild, welches durch einzelne Bilder bereitgestellt wird, und welches dem nicht unterstützten Auge als zumindest über und/oder unter der Folie schwebend erscheint (in einigen Ausführungsformen beides),
    wobei der Sensor und die Folie derart angeordnet sind, dass, wenn ein Benutzer mit dem schwebenden zusammengesetzten Bild interagiert, der Sensor aktiviert wird.
  • Der Begriff ”interagiert” so wie hierin verwendet, bedeutet, dass ein Benutzer das zusammengesetzte Bild visuell erfasst, entscheidet, ob er wünscht, dass die Funktion, welche durch den Sensor kontrolliert wird, aktiviert wird und dann die Aktivierung dieser Funktion fordert, indem er seinen Finger dort platziert, wo das zusammengesetzte Bild liegt, was auch dort ist, wo der Fernaufnehmer (Sensor) das Vorhandensein des Fingers des Bedienenden erkennt und die Funktion aktiviert.
  • In einer Hinsicht weist eine zweite allgemeine Ausführungsform einer Benutzerschnittstelle, welche hierin beschrieben ist, auf:
    einen Sensor;
    eine Folie, aufweisend:
    eine Anordnung von Mikrolinsen;
    eine Materialschicht, anliegend an der Anordnung von Mikrolinsen;
    zumindest ein erstes modifiziertes und/oder erstes Spendermaterial, welches in Kontakt mit der Materialschicht ist, wobei das zumindest erste modifizierte und/oder erste Spendermaterial individuelle, teilweise vollständige Bilder auf der Materialschicht bildet, welche mit jeder der Vielzahl von Mikrolinsen verknüpft sind, wobei die Folie ein zusammengesetztes Bild aufweist, welches durch die individuellen Bilder bereitgestellt wird, und welches dem nicht unterstützten Auge als entweder über und/oder unter der Folie schwebend erscheint,
    wobei der Sensor und die Folie derart angeordnet sind, dass wenn ein Benutzer mit dem schwebenden zusammengesetzten Bild interagiert, der Sensor aktiviert wird.
  • Optional stellen Benutzerschnittstellen eine visuell interessante Anzeige bereit, welche eine Oberflächenfarbe und Textur aufweisen kann, welche der Oberflächenfarbe und Textur der Vorrichtung gleicht, wenn diese nicht benutzt wird.
  • Ausführungsformen von hierin beschrieben Benutzerschnittstellen sind nützlich zum Beispiel als Automobilkomponenten (zum Beispiel Instrumentenbrettkomponenten), Haushaltsgerätkomponenten (zum Beispiel Geschirrspülerkomponenten, Herdkomponenten, Ofenkomponenten, Mikrowellenkomponenten, Waschmaschinenkomponenten und Wäschetrocknerkomponenten), als medizinische Ausrüstung, als Aufzugknöpfe, als Laborausrüstung (zum Beispiel Wagen) genauso wie als Konsumerelektronik (zum Beispiel Unterhaltungsgeräte und Mobiltelefone), Bankautomaten und dergleichen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Schema einer beispielhaften Ausführungsform einer Benutzerschnittstelle, welche hierin beschrieben ist;
  • 2 ist ein Schema einer beispielhaften Ausführungsform einer Benutzerschnittstelle, welche hierin beschrieben ist;
  • 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Mikrolinsenfolie, welche eine plankonvexe Basisfolie aufweist;
  • 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Mikrolinsenfolie mit ”freiliegenden Linsen”;
  • 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Mikrolinsenfolie mit ”eingebetteten Linsen”;
  • 6 ist eine beispielhafte geometrische optische Repräsentation der Bildung eines zusammengesetzten Bildes, welches über der Mikrolinsenschicht zu schweben scheint, wie hierin beschrieben;
  • 7 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Folie, welche ein zusammengesetztes Bild hat, welches über der Folie zu schweben scheint, wenn die Folie in reflektiertem Licht betrachtet wird;
  • 8 ist eine schematische Darstellung einer Folie, welche ein zusammengesetztes Bild hat, welches über der Folie zu schweben scheint, wenn die Folie in übertragenem Licht betrachtet wird;
  • 9 ist eine geometrisch optische Darstellung der Bildung eines zusammengesetzten Bildes, welches, wenn es betrachtet wird, unter der Mikrolinsenfolie zu schweben scheint;
  • 10 ist eine schematische Darstellung einer Folie, welche ein zusammengesetztes Bild hat, welches unter der Folie zu schweben scheint, wenn die Folie in reflektiertem Licht betrachtet wird;
  • 11 ist eine schematische Darstellung einer Folie, welche ein zusammengesetztes Bild hat, welches unter der Folie zu schweben scheint, wenn die Folie in übertragenem Licht betrachtet wird;
  • 12 ist ein Schema einer anderen beispielhaften Ausführungsform einer Benutzerschnittstelle, wie hierin beschrieben.
  • 13 ist ein Schaltplan für die Benutzerschnittstelle, welche in 12 gezeigt ist.
  • 14 ist ein Schema einer anderen beispielhaften Ausführungsform einer Benutzerschnittstelle, welche hierin beschrieben ist.
  • 15 ist ein Schaltplan für die Benutzerschnittstelle, welche in 4 gezeigt ist.
  • 16 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Mikrolinsenfolie, welche eine plankonvexe Basisfolie aufweist.
  • 17 ist ein Schema einer anderen beispielhaften Ausführungsform einer Benutzerschnittstelle, welche hierin beschrieben ist.
  • 18 ist ein Schema einer anderen beispielhaften Ausführungsform einer Benutzerschnittstelle, welche hierin beschrieben ist.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Optional weisen hierin beschriebene Benutzerschnittstellen ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht, eine eingefärbte Schicht, eine farbverändernde Schicht, eine Schicht mit H-Linien, und/oder eine Lichtsteuerschicht auf.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie und die teilweise transmissive reflektive Schicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine eingefärbte Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie und die eingefärbte Schicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine farbverändernde Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie und die farbverändernde Schicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sein.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie und die Lichtsteuerschicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht und eine eingefärbte Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie, die teilweise transmissive reflektive Schicht und die eingefärbte Schicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht und eine eingefärbte Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie, die eingefärbte Schicht und die teilweise transmissive reflektive Schicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht und eine farbverändernde Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie, die teilweise transmissive reflektive Schicht und die farbverändernde Schicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht und eine farbverändernde Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie, die farbverändernde Schicht und die teilweise transmissive reflektive Schicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, eine teilweise transmissive reflektive Schicht und Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie, die teilweise transmissive reflektive Schicht und die Lichtsteuerschicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht und eine Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie, die Lichtsteuerschicht und die teilweise transmissive reflektive Schicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine eingefärbte Schicht und eine farbverändernde Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie, die eingefärbte Schicht und die farbverändernde Schicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine eingefärbte Schicht und eine farbverändernde Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie, die farbverändernde Schicht und die eingefärbte Schicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine eingefärbte Schicht und eine Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie, die eingefärbte Schicht und die Lichtsteuerschicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine eingefärbte Schicht und eine Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie, die Lichtsteuerschicht und die eingefärbte Schicht sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht, eine eingefärbte Schicht und eine farbverändernde Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie, die teilweise transmissive reflektive Schicht, die eingefärbte Schicht und die farbverändernde Schicht sequentiell in irgendeiner Permutation, einschließlich sequentiell in der genannten Reihenfolge, angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht, eine farbverändernde Schicht und eine Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor die Folie, die teilweise transmissive reflektive Schicht, die farbverändernde Schicht und die Lichtsteuerschicht sequentiell in irgendeiner Permutation, einschließlich sequentiell in der genannten Reihenfolge, angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht, eine eingefärbte Schicht, eine farbverändernde Schicht und eine Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor, die Folie, die teilweise transmissive Schicht, die eingefärbte Schicht und die farbverändernde Schicht und die Lichtsteuerschicht sequentiell in irgendeiner Permutation, einschließlich sequentiell in der genannten Reihenfolge, angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht aufweisen, wobei der Sensor die teilweise transmissive reflektive Schicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine eingefärbte Schicht aufweisen, wobei der Sensor die eingefärbte Schicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine farbverändernde Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die farbverändernde Schicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor, die Lichtsteuerschicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht und eine eingefärbte Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die teilweise transmissive reflektive Schicht, die eingefärbte Schicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht und eine eingefärbte Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die eingefärbte Schicht, die teilweise transmissive reflektive Schicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht und eine farbverändernde Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die teilweise transmissive reflektive Schicht, die farbverändernde Schicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht und eine farbverändernde Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die farbverändernde Schicht, die teilweise transmissive reflektive Schicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht und eine Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor, die teilweise transmissive reflektive Schicht, die Lichtsteuerschicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht und eine Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor, die Lichtsteuerschicht, die teilweise transmissive reflektive Schicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine eingefärbte Schicht und eine farbverändernde Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die eingefärbte Schicht, die farbverändernde Schicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine eingefärbte Schicht und eine farbverändernde Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die farbverändernde Schicht, die eingefärbte Schicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine eingefärbte Schicht und eine Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor, die eingefärbte Schicht, die Lichtsteuerschicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine eingefärbte Schicht und eine Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor, die Lichtsteuerschicht, die eingefärbte Schicht und die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht, eine eingefärbte Schicht und eine farbverändernde Schicht aufweisen, wobei der Sensor, die teilweise transmissive reflektive Schicht, die eingefärbte Schicht, die farbverändernde Schicht und die Folie sequentiell in irgendeiner Permutation, einschließlich sequentiell in der genannten Reihenfolge, angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht, eine farbverändernde Schicht und eine Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor, die teilweise transmissive reflektive Schicht, die farbverändernde Schicht, die Lichtsteuerschicht und die Folie sequentiell in irgendeiner Permutation, einschließlich sequentiell in der genannten Reihenfolge, angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können optionale Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner in eine teilweise transmissive reflektive Schicht, eine eingefärbte Schicht, eine farbverändernde Schicht und eine Lichtsteuerschicht aufweisen, wobei der Sensor, die teilweise transmissive reflektive Schicht, die eingefärbte Schicht und die farbverändernde Schicht, die Lichtsteuerschicht und die Folie sequentiell in irgendeiner Permutation, einschließlich sequentiell in der genannten Reihenfolge, angeordnet sind.
  • Optional kann, wenn mehr als eine Schicht vorhanden ist, die Folie in der Mitte des Schichtstapels angeordnet werden. Zum Beispiel weisen einige optionale Ausführungsformen von Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine eingefärbte Schicht auf, wobei der Sensor, die eingefärbte Schicht, die Folie sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
  • Optional bieten Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, eine visuell interessante Anzeige, welche eine Oberflächenfarbe und Textur haben kann, welche der Oberflächenfarbe und Textur der Vorrichtung gleicht, wenn diese nicht benutzt wird.
  • Optional weisen Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner einen Schalter zum Aktivieren einer Vorrichtung in einen An- und/oder Aus-Modus auf.
  • Optional weisen Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, ferner eine Lichtquelle (zum Beispiel lichtaussendende Dioden (LEDs)) auf, wobei die Lichtquelle, der Sensor und die Folie sequentiell in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
  • Bezugnehmend auf 1 hat die beispielhafte Benutzerschnittstellen 99 einen kapazitiven Sensor 109, Folie 103, optional teilweise transmissive reflektive Schicht 110, optional eingefärbte Schicht 112, optional Lichtsteuerschicht 114, optional lichtaussendende Dioden 106 und optional Schaltkreis 108 für die lichtaussendenden Dioden 106. Das virtuelle Bild, welches für einen Benutzer sichtbar ist, ist als 104 dargestellt.
  • Bezugnehmend auf 2 hat die beispielhafte Benutzerschnittstelle 199 einen Infrarotsensor 201, eine Folie 203, optionale teilweise transmissive reflektive Schicht 205, optionale eingefärbte Schicht 207, optionale Lichtsteuerschicht 209, optionale lichtaussendende Dioden 206 und optionale Platine 208 für die lichtaussendenden Dioden 206, wobei Folie 203 eine Öffnung 202 aufweist, welche es infrarotem Licht von dem Infrarotsensor 210 erlaubt, durch die Folie 203 hindurch zu treten und zurückzukehren, wenn durch einen Benutzer aktiviert. Das virtuelle Bild, welches für einen Benutzer sichtbar ist, ist als 204 dargestellt.
  • Optional erscheint das zusammengesetzte Bild für hierin beschriebene Benutzerschnittstellen unter reflektierten und/oder übertragenen Licht als zumindest über und/oder unter der Folie schwebend (eingeschlossen beides). Optional fluoresziert oder phosphorisiert für hierin beschriebene Benutzerschnittstellen zumindest ein Teil des zusammengesetzten Bildes und scheint dem nicht unterstützten Auge zumindest über und/oder unter (beides eingeschlossen) der Folie zu schweben.
  • Optional erscheint das zusammengesetzte Bild für hierin beschriebene Benutzerschnittstellen dem nicht unterstützten Auge auch als zumindest teilweise in der Ebene der Folie liegend.
  • Optional erscheint das zusammengesetzte Bild für hierin beschriebene Benutzerschnittstellen sich relativ zu der Folie zu bewegen, wenn sich die Betrachtungsposition relativ zu der Folie ändert.
  • Optional verschwindet oder erscheint das zusammengesetzte Bild für hierin beschriebene Benutzerschnittstellen, wenn der Winkel, bei welchem die Folie betrachtet wird, sich verändert.
  • Optional ist das zusammengesetzte Bild für hierin beschriebene Benutzerschnittstellen über einen Betrachtungswinkel von weniger als 150° (in einigen Fällen weniger als 120° oder sogar weniger als 100°) zu erfassen.
  • Geeignete Sensoren für hierin beschriebene Benutzerschnittstellen sind aus dem Fachwissen bekannt und sind kommerziell verfügbar, Infrarotsensoren und kapazitive Sensoren eingeschlossen. Für hierin beschriebene Benutzerschnittstellen, welche einen Infrarotsensor/en haben, hat die Folie eine Übertragung von Infrarotlicht integriert (zum Beispiel eine Öffnung/Öffnungen), um die Lichtübertragung durch die Folie zu dem Infrarotsensor/en zu unterstützen. Für Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, welche einen kapazitiven Sensor/en haben, hat die Folie elektrische Eigenschaften, um die Erkennung durch den kapazitiven Sensor/en zu unterstützen. Zum Beispiel hat die Folie in einigen Ausführungsformen einen elektrischen Widerstand oder elektrische Isolation, um die Erkennung durch den kapazitiven Sensor/en zu unterstützen.
  • Die Mikrolinsenfolie, welche in den hierin beschriebenen Benutzerschnittstellen benutzt wird, kann ein zusammengesetztes Bild haben, welches durch individuelle teilweise vollständige Bilder und/oder individuelle vollständige Bilder, welche mit einer Zahl der Mikrolinsen verknüpft sind, bereitgestellt wird, welches über, in und/oder unter der Ebene der Folie aufgehängt zu sein oder zu schweben scheint. Diese aufgehängten Bilder werden aus Gründen der Einfachheit als schwebende Bilder bezeichnet und sie können über oder unter der Folie (entweder als zwei- oder dreidimensionale Bilder) positioniert sein oder sie können ein dreidimensionales Bild sein, welches über, in und unter der Ebene der Folie erscheint.
  • Optional können die Bilder in schwarz und weiß oder in Farbe sein und können als sich mit dem Beobachter bewegend erscheinen. Entgegen einiger holographischer Folien kann die bebilderte Folie nicht dazu genutzt werden, eine Replik von sich selbst zu erzeugen. Zusätzlich kann das schwebende Bild/die schwebenden Bilder von einem Beobachter mit dem nicht unterstützten Auge beobachtet werden.
  • In einer Ausführungsform wird ein einziges zusammengesetztes Bild gebildet. Ausführungsformen sind auch offenbart, in welchen zwei oder mehrere zusammengesetzte Bilder gebildet werden, genauso wie zusammengesetzte Bilder, welche als über, unter oder in der Ebene der Folie liegend erscheinen. Weitere Ausführungsformen könnten aus Kombinationen von konventionell gedruckten Bildern und zusammengesetzten Bildern bestehen.
  • Optional ist für einige Ausführungsformen der Folie, welche in den hierin beschriebenen Benutzerschnittstellen verwendet wird, das Material, welches an der Schicht von Mikrolinsen anliegt, ein strahlungssensitives Material (zum Beispiel metallische und/oder nichtmetallische (eingeschlossen Metalloxidverbindungen) strahlungssensitive Materialien). Beispielhafte metallische strahlungssensitive Materialien beinhalten jene, welche aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Silber, Kupfer, Gold, Titan, Zink, Zinn, Chrom, Vanadium, Tantal, Legierungen dieser Metalle und Kombinationen davon ausgewählt werden. Exemplarische metallische strahlungssensitive Materialien beinhalten jene, welche aus der Gruppe bestehend aus Zinksulfiden, Zinkseleniden, Siliziumdioxiden, Indiumzinnoxiden, Zinkoxiden, Magnesiumfluoriden, Silizium und Kombinationen davon ausgewählt werden. Exemplarische metallische strahlungssensitive Materialen beinhalten jene, welche aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumoxidverbindungen, Metalloxidverbindungen, Kupferoxidverbindungen, Zinnoxidverbindungen und Chromoxidverbindungen ausgewählt werden.
  • Optional ist das Material für hierin beschriebene Benutzerschnittstellen, welches neben der Schicht von Mikrolinsen abgelagert wird, ein thermochromes strahlungssensitives Material. Beispielhafte thermochrome strahlungssensitive Materialien beinhalten jene, welche aus der Gruppe bestehend aus Kupfercarbonat, Kupfernitride mit Thiocarbamid, Kupfercarbonat mit Schwefel, beinhaltend Verbindungen von Thiolen, Thioether, Sulfidoxiden und Sulfonen, Hydratsulfaten, Boronnitriden, Aluminiumnitriden, Bismuthnitriden und Kombinationen davon, ausgewählt werden.
  • Optional ist das Material für hierin beschriebene Benutzerschnittstellen, welches anliegend an der Schicht von Mikrolinsen abgelagert wird, eine mehrschichtige Schicht strahlungssensitiven Materials, welche ausreichend dick ist, den gewünschten visuellen Effekt bereitzustellen.
  • Optional beinhalten hierin beschriebene Benutzerschnittstellen ferner eine Abstandsschicht, welche zwischen der Materialschicht und den Mikrolinsen angeordnet ist. Eine Abstandsschicht ist typischerweise eine klare Polymerschicht, welche über die Glasperlen angewendet wird und darin unterstützt, ein schärferes Bild bereitzustellen. Typischerweise fokussiert sich Licht nicht auf der Rückseite einer Perle, sondern fokussiert sich eine geringe Entfernung entfernt von der Hinterseite der Perle. Daher ist es typischerweise wünschenswert, um ein schärferes Bild bereitzustellen, dass die Dicke der Abstandsschicht ungefähr gleich dem Abstand von der Hinterseite der Perle ist, an dem sich das Licht fokussiert.
  • Optional beinhaltet in der zweiten allgemeinen Ausführungsform hierin beschriebene Benutzerschnittstellen das zumindest erste modifizierte und/oder erste Spendermaterial einen Farbstoff. Optional zeigt in der zweiten allgemeinen Ausführungsform hierin beschriebene Benutzerschnittstellen das zusammengesetzte Bild eine Farbe, welche ähnlich dem Farbstoff in dem ersten modifizierten und/oder ersten Spendermaterial ist.
  • Optional weist in der zweiten allgemeinen Ausführungsform hierin beschriebener Benutzerschnittstellen das zumindest erste modifizierte und/oder erste Spendermaterial zumindest ein strahlungssensitives Material, ein metallisches strahlungssensitives Material und/oder ein nichtmetallisches strahlungssensitives Material auf.
  • In einigen Ausführungsformen verändert sich die Farbe des zusammengesetzten Bildes relativ zu dem Betrachtungswinkel von weniger als 150°.
  • Optional weist ferner die zweite allgemeine Ausführungsform hierin beschriebener Benutzerschnittstellen zumindest ein zweites modifiziertes und/oder ein zweites Spendermaterial anliegend an der Materialschicht auf, wobei das zumindest eine zweite modifizierte und/oder zweite Spendermaterial individuelle, teilweise vollständige Bilder auf der Schicht, welche mit jeder der Vielzahl von Mikrolinsen verknüpft ist, bildet.
  • Optional weist in der zweiten allgemeinen Ausführungsform hierin beschriebener Benutzerschnittstellen zumindest das zweite modifizierte und/oder das zweite Spendermaterial einen Farbstoff auf, welcher unterschiedlich von dem Farbstoff das erst modifiziertes und/oder das erst Spendermaterials ist.
  • Optional zeigt in der zweiten allgemeinen Ausführungsform hierin beschriebener Benutzerschnittstellen zumindest ein Teil des zusammengesetzten Bildes Farben, welche ähnlich den Farbstoffen in zumindest dem ersten modifizierten und/oder ersten Spendermaterial und dem zweiten modifizierten und/oder zweiten Spendermaterial sind.
  • Optional zeigt in der zweiten allgemeinen Ausführungsform hierin beschriebener Benutzerschnittstellen zumindest ein Teil des zusammengesetzten Bildes Farben, welche ähnlich einer Mischung der Farbstoffe in dem zumindest ersten modifizierten und/oder ersten Spendermaterial und dem zumindest zweiten modifizierten und/oder zweiten Spendermaterial sind.
  • Optional weist in der zweiten allgemeinen Ausführungsform hierin beschriebener Benutzerschnittstellen das zumindest erste modifizierte und/oder erste Spendermaterial einen Farbstoff auf und stellt ein erstes zusammengesetztes Bild bereit und das zumindest zweite modifizierte und/oder zweite Spendermaterial stellt ein zweites zusammengesetztes Bild bereit, welches zumindest fluoresziert und/oder phosphorisiert.
  • Die Mikrolinsenfolie, in welcher die Bilder gebildet werden können, kann aus einer oder mehreren diskreten Schichten von Mikrolinsen bestehen, mit einer Schicht von Material an einer Seite der Mikrolinsenschicht oder Schichten. Zum Beispiel zeigt 3 eine beispielhafte Ausführungsform einer geeigneten Art von Mikrolinsenfolie 10a. Folie 10a weist eine transparente Basisfolie 8 auf, welche erste und zweite breite Flächen hat, wobei die zweite Fläche 2 im Wesentlichen planar ist und die erste Fläche 11 eine Reihe von im Wesentlichen sphärischen oder asphärischen Mikrolinsen 4 hat. Die Schicht von Material 14 ist optional auf der zweiten Fläche 2 der Basisfolie 8 bereitgestellt. Die Schicht von Material 14 beinhaltet eine erste Seite 6 zum Empfangen von Spendermaterial, wie im Folgenden detaillierter beschrieben wird. 4 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer geeigneten Art von Mikrolinsenfolie 10b. Die Form der Mikrolinsen und Dicke der Basisfolie und deren Variabilität werden derart ausgewählt, dass Licht geeignet zum Betrachten der Folie ungefähr an der ersten Oberfläche 6 fokussiert wird. In dieser Ausführungsform ist die Mikrolinsenfolie eine Mikrolinsenfolie 10b mit „freiliegenden Linsen”, welche eine einzelne Schicht von transparenten Mikrosphären 12 aufweist, welche teilweise in der Materialschicht 14 eingebettet sind, welche typischerweise auch eine Perlenbindeschicht, wie z. B. ein polymerisches Material, ist. Mikrosphären 12 sind transparent für Wellenlängen von Strahlung, welche benutzt werden kann, um das Spendersubstratmaterial (weiter unten in größerem Detail erklärt). abzubilden, und auch für die Wellenlängen von Licht, in welchem das zusammengesetzte Bild betrachtet werden wird. Diese Art von Folie wird in größerem Detail in U.S. Pat. Nr. 3,801,183 (Sevelin et al.) erklärt, außer wo die Perlenbindeschicht sehr dünn ist, zum Beispiel derart, dass die Perlenbindeschicht nur zwischen den Perlen ist oder Zwischenräume zwischen den Perlen belegt. Alternativ kann diese Art von Folie unter Verwendung von Mikrosphären mit einem geeigneten optischen Index zum Fokussieren von Strahlung ungefähr auf der ersten Seite 6 der Schicht mit Material 14 hergestellt werden, wenn die Perlenverbindung von der Dicke ist, welche in U.S. Pat. Nr. 3,801,183 (Sevelin et al.) gezeigt wird. Solche Mikrosphären beinhalten Polymethylmethylacrylatperlen, welche kommerziell verfügbar sind, zum Beispiel von Esprix Technologies, Sarasota, FL.
  • 5 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer geeigneten Art von Mikrolinsenfolie 10c. In dieser Ausführungsform ist die Mikrolinsenfolie eine Folie 10c mit „eingebetteten Linsen”, in welcher Mikrosphärenlinsen 22 zwischen einer transparenten Schutzüberzugsschicht 24, welche typischerweise ein polymerisches Material ist, und Materialschicht 14, welche typischerweise eine Perlenbindeschicht, wie zum Beispiel ein polymerisches Material, ist, eingebettet. Die Schicht von Material 14 beinhaltet eine erste Seite 6 zum Empfangen von Spendermaterial, wie im größeren Detail unten beschrieben. Diese Art von Folie wird im größeren Detail in U.S. Pat. Nr. 3,801,183 (Sevelin et al.) beschrieben, außer dass die reflektive Schicht und Kleber entfernt werden würden und Schicht 14 derart umformuliert ist, dass sie weniger konform zu der Biegung der Mikrosphären ist.
  • Die Mikrolinsen von Folie 10 haben bevorzugter Weise Bild-bildende lichtbrechende Elemente, so dass die Bildbildung (wie weiter unten beschrieben) passieren kann; dies wird allgemein durch das Formen sphärische oder asphärisch geformter Merkmale bereitgestellt. Weitere nützliche Materialien, welche einen abfallenden Lichtbrechungsindex (GRIN) bereitstellen, benötigen nicht notwendigerweise eine gekrümmte Oberfläche um Licht zu brechen. Die Mikrolinsen können jede Symmetrie haben, wie zum Beispiel zylindrisch oder sphärisch, vorausgesetzt, dass reale Bilder durch die lichtbrechenden Oberflächen geformt werden. Die Mikrolinsen selbst können eine diskrete Form, wie zum Beispiel runde-plan-konvexe Linsen, runde-doppelt-konvexe Linsen, Fresnel-Linsen, diffraktive Linsen, Rundstäbe, Mikrosphären, Perlen oder zylindrische Linsen sein. Materialien, aus welchen die Mikrolinsen geformt werden können, beinhalten Glas, Polymere, Mineralien, Kristalle, Halbleiter und Kombinationen von diesen und andere Materialien. Nicht-diskrete Mikrolinsenelemente können auch benutzt werden. Daher können auch Mikrolinsen verwendet werden, welche aus einem Replikations- oder Stanzprozess gebildet werden (bei welchem die Oberfläche der Folie verändert wird, um ein sich wiederholendes Profil mit bildgebenden Charakteristiken zu erzeugen).
  • Mikrolinsen mit einem uniformen Lichtbrechungsindex in den Bereichen 1,4 bis 3 über die sichtbaren und infraroten Wellenlängen sind bevorzugt und weiter bevorzugt in einem Bereich von 1,4 bis 2,5, auch wenn dies nicht notwendig ist. Die lichtbrechende Leistung der Mikrolinsen, egal ob die individuellen Mikrolinsen diskret oder repliziert sind und unabhängig von dem Material, aus welchem die Mikrolinsen hergestellt sind, ist bevorzugter Weise derart ausgebildet, dass das Licht, welches auf die optischen Elemente trifft, sich an oder in der Nähe der ersten Seite 6 der Materialschicht 14 fokussiert. In bestimmten Ausführungsformen bilden die Mikrolinsen bevorzugter Weise ein verkleinertes reales Bild an der geeigneten Position auf der Schicht. Die Konstruktion der Mikrolinsenfolien stellt die notwendigen Fokussierungsbedingungen bereit, so dass Energie, welche auf die vordere Fläche der Mikrolinsenfolie trifft, ungefähr auf einer separaten modifizierten und/oder Spenderschicht fokussiert wird, welche bevorzugter Weise strahlungssensitiv ist, was im Folgenden detaillierter beschrieben wird.
  • Mikrolinsen mit Durchmessern zwischen 15 μm und 275 μm sind zu bevorzugen, auch wenn Mikrolinsen anderer Größen benutzt werden können. Eine gute Auflösung des zusammengesetzten Bildes kann erreicht werden, wenn Mikrolinsen mit Durchmessern an den unteren Enden des vorher genannten Bereichs für zusammengesetzte Bilder benutzt werden, welche eine relativ geringe Distanz entfernt von der Mikrolinsenschicht erscheinen sollen, und durch Verwenden von größeren Mikrolinsen für zusammengesetzte Bilder, welche eine größere Entfernung entfernt von der Mikrolinsenschicht erscheinen sollen. Andere Mikrolinsen, so wie plankonvexe, sphärische oder asphärische Mikrolinsen, welche Linsendimensionen, welche vergleichbar mit den für die Mikrolinsen angegebenen Dimensionen sind, erzeugen voraussichtlich ähnliche optische Ergebnisse. Zylindrische Linsen, welche Linsendimensionen vergleichbar mit denen, welche für die Mikrolinsen angegeben sind, haben, erzeugen voraussichtlich ähnliche optische Ergebnisse, auch wenn unterschiedliche oder alternative bildgebende optische Vorrichtungen benötigt werden könnten.
  • Wie oben angemerkt, kann die Schicht von Material 14 in 3–5 benachbart zu den Mikrolinsen in Mikrolinsenfolie 10 angeordnet werden. Geeignete Materialien für Materialschicht 14 in Folie 10 beinhalten Silikon, Polyester, Polyurethan, Polycarbonat, Polypropylen oder jedes andere Polymer, welches fähig ist, als Folie hergestellt zu werden oder durch Basisfolie 8 unterstützt zu werden. In einer beispielhaften Ausführungsform kann Folie 10 eine Mikrolinsenschicht und eine Materialschicht beinhalten, welche aus unterschiedlichen Materialien geformt sind. Zum Beispiel kann die Mikrolinsenschicht Acrylate beinhalten und die Materialschicht kann Polyester beinhalten. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann Folie 10 eine Mikrolinsenschicht und eine Materialschicht aufweisen, welche aus den gleichen Materialien bestehen. Zum Beispiel können die Mikrolinsen und die Materialschicht aus Folie 10 aus Silikon, Polyester, Polyurethan, Polycarbonat, Polypropylen oder jedem anderen Polymer geformt sein, welches fähig ist, als eine Folie hergestellt zu werden und können durch Methoden des mechanischen Stanzens, Replizierens oder Gießens hergestellt werden.
  • In der ersten allgemeinen Ausführungsform Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, können die schwebenden Bilder auf den Mikrolinsenfolie als Ergebnis einer Änderung der Zusammensetzung, einem Entfernen oder einer Ablation von Material, einer Phasenänderung oder einer Polymerisation der Deckschicht, welche auf einer Seite der Mikrolinsenschicht oder Schichten abgelagert ist, erzeugt werden. Zusätzlich zu den hierin beschriebenen Details, ist auf U.S. Pat. Nr. 6,288,842 (Florczak et al.) hingewiesen, welches hierin in seiner Offenbarung als Referenz beinhaltet ist.
  • Ferner weisen für die zweite allgemeine Ausführungsform von hierin beschriebenen Benutzerschnittstellen die Methoden zum Erzeugen von schwebenden Bildern auf Mikrolinsenfolie ferner das Hinzufügen von Material auf der Mikrolinsenfolie auf. Zusätzlich zu den hierin beschriebenen Details, siehe auch U.S. Pat. Anm. Nr. 2007/0081254 (Endle et al.), welche hierin in ihrer Offenbarung als Referenz beinhaltet ist.
  • A. Erzeugen eines zusammengesetzten Bildes, welches über der Folie schwebt
  • Bezugnehmend auf 6 wird einfallende Strahlung 100 (in diesem Beispiel Licht) durch die Optik 102 gerichtet und gebündelt, welche Licht 100b zu der divergierenden Linse 105a leitet. Von der divergierenden Linse divergieren Lichtstrahlen 100c zu der Mikrolinsenfolie 10.
  • Die Energie der Lichtstrahlen, welche auf die Mikrolinsenfolie 10 fallen, wird durch individuelle Mikrolinsen 4 ungefähr an der Schnittstelle zwischen Materialschicht 14 und einem Spendersubstrat (nicht gezeigt) fokussiert. Diese fokussierte Strahlung resultiert in der Modifikation und/oder dem Transfer von zumindest einem Teil des strahlungssensitiven Materials und/oder der Farbstoffe in dem modifizierten und/oder Spendersubstrat, um Bilder 46 auf Oberfläche 6 der Materialschicht 14 bereitzustellen, deren Größe, Form und Erscheinung auf der Interaktion zwischen den Lichtstrahlen, den Mikrolinsen und dem strahlungssensitiven modifizierten und/oder Spendersubstrat basiert.
  • Die Anordnung, welche in 7 gezeigt ist, würde eine Folie bereitstellen, welche ein zusammengesetztes Bild hat, welches einen Beobachter als über der Folie schwebend erscheint, wie unten beschrieben, da divergierende Strahlen 100c, wenn diese rückwärts durch die Linsen verlängert würden, an dem Fokuspunkt 108 der divergierenden Linsen sich schneiden würden. Anders ausgedrückt, wenn ein hypothetischer „Bildstrahl” von der Materialschicht durch jede der Mikrolinsen und zurück durch die divergierenden Linsen verfolgt würde, würden sie sich bei 108a treffen, was der Punkt ist, an dem ein Teil des zusammengesetzten Bildes erscheint.
  • B. Betrachten eines zusammengesetzten Bildes, welches über der Folie schwebt
  • Eine Folie, welche ein zusammengesetztes Bild hat, kann unter Verwendung von Licht betrachtet werden, welches auf die Folie von der gleichen Seite auftrifft, wie der Beobachter (reflektiertes Licht) oder von der entgegengesetzten Seite der Folie wie der Beobachter (transportiertes Licht), oder beiden, betrachtet werden. 7 ist eine schematische Darstellung eines zusammengesetzten Bildes, welches dem nicht unterstützten Auge eines Beobachters A als über der Folie schwebend erscheint, wenn es unter reflektiertem Licht betrachtet wird. Ein nicht unterstütztes Auge kann für eine normale Sicht korrigiert sein, wird aber nicht anderweitig, zum Beispiel durch Vergrößerung oder besondere Betrachter, unterstützt. Wenn die bebilderte Folie von reflektiertem Licht beleuchtet wird, welches gebündelt oder diffus sein kann, werden die Lichtstrahlen von der bebilderten Folie in einer Art, zurückreflektiert, welche durch das modifizierte und/oder Spendermaterial 42 in individuellen Bildern 46, welche von den Lichtstrahlen getroffen werden bestimmt wird. Per Definition scheinen die Bilder, welche durch das modifizierte und/oder Spendermaterial 42 gebildet werden, anders als die nicht bebilderten Teile der Materialschicht 14, auf denen kein modifiziertes und/oder Spendermaterial 42 vorhanden ist, und daher kann ein Bild wahrgenommen werden.
  • Zum Beispiel können Teile (zum Beispiel ein spezifischer Wellenlängenbereich) des Lichts L1 durch modifiziertes und/oder Spendermaterial 42 zurück zu dem Beobachter reflektiert werden, deren Summe ein farbiges zusammengesetztes Bild erzeugt, welches über der Folie zu schweben scheint, von welchem ein Teil bei 108a gezeigt ist. Kurz gesagt, können bestimmte Teile des sichtbaren elektromagnetischen Spektrums von den bebilderten Teilen 46 reflektiert werden oder von einem laminierten Substrat, wie zum Beispiel einem Pass (nicht gezeigt) reflektiert werden und von bebilderten Teilen 46 absorbiert oder zerstreut werden, was bedeutet, dass ein Teil eines farbigen zusammengesetzten Bildes bei 108a sichtbar sein wird. Jedoch kann das modifizierte und/oder Spendermaterial 42 Licht L2 nicht gut oder gar nicht zu dem Beobachter zurückreflektieren, oder es kann Licht, welches von einer laminierten Oberfläche reflektiert und danach durch das modifizierte und/oder Spendermaterial 42 übertragen wird, signifikant absorbieren. Daher kann der Beobachter das Fehlen der Lichtstrahlen bei 108 erkennen, deren Summe ein schwarzes zusammengesetztes Bild erzeugt, welches über der Folie zu schweben scheint, von welchem ein Teil bei 108a erscheint. Kurz gesagt kann Licht teilweise von der gesamten Folie oder stark von einem Laminat hinter der Folie reflektiert werden, außer von bebilderten Teilen 46, was bedeutet, dass ein relativ dunkles zusammengesetztes Bild bei 108a zu sehen wird.
  • Es ist auch möglich, dass bebildertes Material 42 eintreffendes Licht reflektieren oder teilweise absorbieren kann und ein dunkles Laminat (nicht gezeigt) anliegend an den bebilderten Teilen 46 das Licht absorbiert, um den Kontrasteffekt bereitzustellen, welcher benötigt wird, um ein zusammengesetztes Bild darzustellen. Das zusammengesetzte Bild würde unter solchen Umständen als ein relativ helles zusammengesetztes Bild im Vergleich zu dem Rest der Folie mit Laminat (nicht gezeigt) erscheinen, welche relativ dunkel erscheinen würde. Eine Vielzahl von Kombinationen dieser Möglichkeiten kann wie gewünscht ausgewählt werden.
  • Bestimmte bebilderte Folien können auch durch übertragenes Licht betrachtet werden, wie in 8 gezeigt. Zum Beispiel wird etwas Licht L4 durch das modifizierte und/oder Spendermaterial 42 selektiv absorbiert oder reflektiert und nicht durch die Mikrolinsen zu Fokuspunkt 108a geleitet, wenn die bebilderten Teile des modifizierten und/oder Spendermaterials 42 auf Materialschicht 14 lichtdurchlässig sind und Teile des sichtbaren Spektrums absorbieren und die nicht bebilderten Teile transparent oder lichtdurchlässig, aber hochtransmissiv, sind. Anderes Licht L3 wird zumindest teilweise von den nicht bebilderten Bereichen übertragen. Das zusammengesetzte Bild wird an dem Fokuspunkt sichtbar sein, wo es in diesem Beispiel dunkler und farbig im Vergleich zu dem Rest der Folie erscheinen wird. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird etwas Licht L4 durch die Mikrolinsen zu dem Fokuspunkt 108 geleitet werden, wenn die bebilderten Teile des modifizierten und/oder Spendermaterials 42 auf Materialschicht 14 transparent oder lichtdurchlässig, aber hochtransmissiv, sind und die nicht bebilderten Teile durchscheinend sind und Teile des sichtbaren Spektrums absorbieren oder reflektieren. Anderes Licht L3 wird nicht von den nicht bebilderten Teilen übertragen. Das zusammengesetzte Bild wird an dem Fokuspunkt erscheinen, wo es in diesem Beispiel heller und farbig gegenüber dem Rest der Folie erscheinen wird.
  • C. Erzeugen eines zusammengesetzten Bildes, das unter der Folie schwebt
  • Ein zusammengesetztes Bild kann auch bereitgestellt werden, welches auf der Seite der Folien entgegengesetzt zu dem Beobachter aufgehängt zu sein scheint. Dieses schwebende Bild, welches unter der Folie schwebt, kann durch Verwendung einer konvergierenden Linse anstatt einer divergierenden Linse 105a, in 6 gezeigt, erzeugt werden. Bezugnehmend auf 9 wird eintreffende Energie 100 (Licht in diesem Beispiel) gerichtet und gebündelt im Kolimator 102, welcher Licht 100b zu der konvergierenden Linse 105b leitet. Von der konvergierenden Linse treffen Lichtstrahlen 100d auf Mikrolinsenfolie 10, welche zwischen die konvergierende Linse und Fokuspunkt 108b der konvergierenden Linse platziert wird.
  • Die Energie der Lichtstrahlen, welche auf Mikrolinsenfolie 10 auftreffen, wird durch individuelle Mikrolinsen 4 ungefähr in dem Schnittstellenbereich zwischen Materialschicht 14 und dem strahlungssensitiven modifizierten und/oder Spendersubstrat (nicht gezeigt) fokussiert. Diese fokussierte Strahlung modifiziert und/oder transferiert einen Teil des strahlungssensitiven Materials in dem modifizierten und/oder Spendersubstrat, um Bilder 46 bereitzustellen, welche aus modifiziertem und/oder Spendermaterial 42 gemacht sind, wobei deren Größe, Form und Erscheinung auf der Interaktion zwischen den Lichtstrahlen, der Mikrolinsenfolie und dem modifizierten und/oder Spendersubstrat basiert. Die Anordnung, welche in 9 gezeigt ist, würde Folie 10 bereitstellen, welche ein zusammengesetztes Bild hat, das einem Beobachter als unter der Folie schwebend erscheint, wie im Folgenden beschrieben, weil sich die konvergierenden Strahlen 100d, wenn diese durch die Folie hindurch verlängert würden, an dem Fokuspunkt 108b der konvergierenden Linse schneiden würden. Anders gesagt, wenn ein hypothetischer „Bildstrahl” von der konvergierenden Linse 105b durch jede der Mikrolinsen und durch die Bilder auf der Materialschicht, welche aus modifizierten und/oder Spendermaterial 42 geformt sind, und welche mit jeder Mikrolinse verknüpft sind, zurückverfolgt würden, würden diese sich bei 108b treffen, was die Position ist, an welcher ein Teil des zusammengesetzten Bildes erscheint.
  • D. Betrachten eines zusammengesetzten Bildes, das unter der Folie schwebt
  • Eine Folie, welche ein zusammengesetztes Bild hat, welches unter der Folie zu schweben scheint, kann auch bei reflektiertem Licht, übertragenem Licht oder beiden betrachtet werden. 10 ist eine schematische Darstellung eines zusammengesetzten Bildes, das unter der Folie zu schweben scheint, wenn es unter reflektiertem Licht betrachtet wird. Zum Beispiel können Teile des sichtbaren Spektrums von Licht L5 durch das modifizierte und/oder Spendermaterial 42 auf Materialschicht 14 absorbiert werden oder zurück zu dem Betrachter reflektiert werden. Daher kann der Beobachter das Vorhandensein von farbigen Lichtstrahlen erkennen, welche anscheinend von 108b stammen, deren Summe ein farbiges zusammengesetztes Bild erzeugt, welches unter der Folie zu schweben scheint, von welchem ein Teil bei 108b erscheint. Kurz gesagt, wird Licht hauptsächlich von den bebilderten Teilen 46 reflektiert, was bedeutet, dass ein farbiges zusammengesetztes Bild bei 108b erscheinen wird. Alternativ kann das einfallende Licht durch ein Laminat hinter der Materialschicht reflektiert werden, von welchem daraufhin Teile durch modifiziertes und/oder Spendermaterial 42 absorbiert oder verstreut werden und zurück zu dem Beobachter wandern. Daher kann der Beobachter das Vorhandensein von farbigen Lichtstrahlen erkennen, welche anscheinend von 108b stammen, deren Summe ein farbiges zusammengesetztes Bild erzeugt. Kurz gesagt kann Licht von einem Laminat hinter der Materialschicht reflektiert werden und bebilderten Teilen 46 absorbiert werden, was bedeutet, das ein farbiges zusammengesetztes Bild bei 108b sichtbar wird.
  • Es ist auch möglich, dass das Laminat hinter der Materialschicht eintreffendes Licht absorbiert und dass modifiziertes und/oder Spendermaterial 42 eintreffendes Licht reflektiert oder teilweise absorbiert, um den Kontrasteffekt bereitzustellen, welcher benötigt wird, um ein zusammengesetztes Bild bereitzustellen. Das zusammengesetzte Bild würde unter solchen Bedingungen als relativ helles zusammengesetztes Bild im Vergleich zu dem Rest der Folie erscheinen, welcher relativ dunkel erscheinen würde. Eine Vielzahl von Kombinationen dieser Möglichkeiten kann wie gewünscht ausgewählt werden.
  • Bestimmte bebilderte Folien können auch mit übertragenem Licht L7 betrachtet werden, wie in 11 gezeigt. Zum Beispiel werden bestimmte Teile des sichtbaren Spektrums durch modifiziertes und/oder Spendermaterial 42 reflektiert oder absorbiert, während übertragenes Licht durch die verbleibenden nicht bebilderten Teile hindurchfließen wird, wenn die bebilderten Teile auf Materialschicht 14 aus modifiziertem und/oder Spendermaterial 42 reflektierend und/oder farbabsorbierend sind und die nicht-bebilderten Teile in denen kein modifiziertes und/oder Spendermaterial 42 vorhanden ist und transparent sind. Verlängerung dieser absorbierten oder reflektierten Strahlen L8, hierin als „Bildstrahlen” bezeichnet, zurück in die Richtung des einfallenden Lichtes, resultiert in der Bildung eines zusammengesetzten Bildes, von welchem ein Teil bei 108b erscheint. Das zusammengesetzte Bild wird an dem Fokuspunkt sichtbar sein, wo es in diesem Beispielen dunkler und farbig im Vergleich zum Rest der Folie erscheinen wird.
  • Alternativ wird das übertragene Licht in den Bereichen der Bilder Bildstrahlen bereitstellen, um ein zusammengesetztes Bild zu bilden, welches heller als der Rest der Folie erscheint, wenn die bebilderten Teile des modifizierten und/oder Spendermaterials 42 auf Materialschicht 14 transparent oder durchscheinend aber hochtransmissiv sind und die nicht bebilderten Teile der Materialschicht 14 reflektiv oder teilweise absorbierend sind.
  • Zusammengesetzte Bilder können entweder zweidimensional erscheinen, was bedeutet, dass sie eine Länge und eine Breite haben und entweder über, in oder unter der Ebene der Folie erscheinen, oder dreidimensional erscheinen, was bedeutet, dass sie eine Länge, Breite und Höhe haben. Dreidimensionale zusammengesetzte Bilder können nur über oder unter der Folie oder in irgendeiner Kombination aus unter, in und über der Ebene der Folie erscheinen, wie gewünscht. Der Begriff „in der Ebene der Folie” bezieht sich nur allgemein auf die Ebene der Folie, wenn die Folie flach liegt. Das bedeutet, dass eine Folie, die nicht flach liegt auch ein zusammengesetztes Bild aufweisen kann, das zumindest teilweise als „in der Ebene der Folie” liegend erscheint, sowie dieser Satz hier benutzt wird.
  • Dreidimensionale zusammengesetzte Bilder erscheinen nicht an einem einzigen Fokuspunkt, sondern vielmehr als eine Komposition von Bildern, welche ein Kontinuum von oder diskrete Fokuspunkte aufweisen, wobei die Fokuspunkte von einer Seite der Folie zu oder durch die Folie zu einem Punkt auf der anderen Seite reichen. Dies wird bevorzugter Weise dadurch erreicht, dass entweder die Folie oder die Strahlungsquelle relativ zueinander bewegt werden (anstatt eine Vielzahl unterschiedlicher Linsen bereitzustellen), so dass das Material, welches an der Materialschicht liegt, bei mehrere Fokuspunkten modifiziert und/oder transferiert wird, um Bilder 46 auf Oberfläche 6 der Materialschicht 14 zu erzeugen. Das resultierende räumlich komplexe Bild besteht im Wesentlichen aus einer Vielzahl individueller Punkte. Dieses Bild kann eine räumliche Ausdehnung in jeder der drei kartesischen Koordinaten relativ zu der Ebene der Folie haben.
  • Bei einer anderen Art von Effekt kann das zusammengesetzte Bild dazu gebracht werden, sich in eine Region der Mikrolinsenfolie zu bewegen, wo dieses verschwindet. Diese Art von Bild wird in einer Art erzeugt, welche analog zu den Beispielen schwebender Bilder ist, mit dem Zusatz, dass eine opake Maske vor das mit Mikrolinsen besetzte Material gesetzt wird, um teilweise das bilderzeugende Licht für Teile des mit Mikrolinsen besetzten Materials zu blockieren. Wenn ein solches Bild betrachtet wird, kann das Bild dazu gebracht werden, sich in die Region zu bewegen, wo das bildgebende Licht durch die Kontaktmaske entweder reduziert oder eliminiert wird. Das Bild scheint in dieser Region zu verschwinden.
  • In einer anderen Art von Effekt kann das zusammengesetzte Bild dazu gebracht werden, die Farbe zu wechseln, wenn der Betrachtungswinkel geändert wird. Diese Art von Bild wird in einer von vielen Arten hergestellt, wie zum Beispiel dem Blockieren eines winkelabhängigen Teils des Bildausstrahlungskonusses für zumindest ein erstes modifiziertes und/oder einen ersten Spender. Das gleiche Bild wird dann erneut erzeugt, mit zumindest einem zweiten modifizierten oder einem zweiten Spender mit einem unterschiedlichen Farbstoff, wobei nur der Teil des zuvor nicht blockierten Konusses blockiert wird.
  • Bilder, welche durch die hierin beschriebenen Prozesse gebildet werden, können auch konstruiert werden, so dass sie einen eingeschränkten Blickwinkel haben. In anderen Worten, das Bild könnte nur gesehen werden, wenn es aus einer bestimmten Richtung oder geringen Winkelvariationen dieser Richtung betrachtet würde.
  • Optional weisen hierin beschriebene Benutzerschnittstellen ferner eine teilweise transmissive reflektive Schicht auf, welche im Stand der Technik bekannt ist. Die Schicht kann teilweise reflektiv für einige oder alle Wellenlängen des sichtbaren Spektrums sein. Zum Beispiel wird die Schicht eine Chrom- oder silbermetallische Erscheinung offenbaren, wenn alle Wellenlängen im Wesentlichen gleich reflektiv sind. Alternativ wird die Schicht eine gold- oder kupfermetallische Erscheinung offenbaren, wenn gelbes und rotes Licht starker als blaues Licht reflektiert werden. Durch das Anpassen der Reflektivität einiger Wellenlängen gegenüber anderen Wellenlängen sind andere Farben möglich. Diese Anpassung kann zum Beispiel durch das Design der Schicht und/oder durch Verändern der mehrschichtigen Interferenzschicht, zum Beispiel durch Hinzufügen von Farbstoff oder Pigmenten zu und/oder auf eine Schicht, welche alle Wellenlängen reflektiert, erzeugt werden.
  • Beispielhafte Ausführungsformen teilweise transmissiver reflektiver Schichten sind sehr dünne (zum Beispiel weniger als 100 nm, typischerweise weniger als 50 nm dick) metallische (zum Beispiel Chrom oder Aluminium) Schichten und mehrschichtige Interferenzschichten (siehe Textbuch von zum Beispiel Macleod (Macleod 2001)). Eine beispielhafte Ausführungsform einer mehrschichtigen Interferenzschicht ist eine mehrschichtige doppelbrechende polymerische Schicht (siehe zum Beispiel US Pat. Nr. 5,882,774 (Jonza et al.), deren Offenbarung hierin durch Referenz beinhaltet ist). Ausführungsformen dieser Schichten werden von der 3M Company, St. Paul, MN unter der Handelsbezeichnung „DBEF” vermarktet.
  • Gefärbte (zum Beispiel eingefärbte oder pigmentierte) Schichten sind im Stand der Technik bekannt und kommerziell verfügbar. Gefärbte Schichten sind zum Beispiel von der 3M Company unter der Handelsbezeichnung „SCOTCHKAL 3630” in ungefähr 60 unterschiedlichen Farben verfügbar. In einigen Ausführungsformen kann die reflektive farbige Schicht auch mit der gefärbten Schicht verwendet werden, wobei die gefärbte Schicht auf der Betrachterseite ist, um eine gewünschte Farbkontrolle zu erzielen (zum Beispiel Eliminieren einer Farbveränderung in dem Bild, während ein farbveränderter Hintergrund erzeugt wird).
  • „Farbverändernde Schicht”, sowie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Schicht, welche alternierende Schichten von zumindest einer ersten und einer zweiten Schichtart aufweist, wobei die erste Schichtart ein kalthärtendes Polymer (zum Beispiel ein Polyester) aufweist, wobei die Schicht zumindest ein Übertragungsband und ein Reflektionsband in der sichtbaren Region des Spektrums aufweist, wobei das durchlässige Band eine durchschnittliche Durchlässigkeit von zumindest 70% aufweist und wobei zumindest das Übertragungsband oder das Reflektionsband bei normalem Einstrahlen um weniger als ungefähr 25 nm über einem Quadratinch variiert. Optional weist die Schicht alternierende polymerische Schichten von zumindest einer ersten und einer zweiten Schichtart auf, wobei die Schicht zumindest ein Übertragungsband und zumindest ein Reflektionsband in der sichtbaren Region des Spektrums aufweist und wobei zumindest entweder das Übertragungsband oder das Reflektionsband einen Bandrandbereich aufweist, welcher bei normalem Einstrahlen um nicht mehr als 8 nm über eine Distanz von zumindest zwei Inches entlang jeder der zwei orthogonalen Achsen in der Ebene der Schicht variiert. Optional hat entweder das Übertragungsband oder das Reflektionsband bei normaler Einstrahlung eine Bandbreite, welche um nicht mehr als 2 nm über einer Fläche von zumindest 10 cm2. variiert. Optional hat die Schicht genau ein Übertragungsband in der sichtbaren Region des Spektrums. Optional hat die Schicht genau ein Reflektionsband in der sichtbaren Region des Spektrums.
  • Farbverändernde Schichten können zum Beispiel wie in US Pat. Nr. 6,531,230 (Weber et al.) hergestellt werden, deren Offenbarung hierin per Referenz eingeschlossen ist; zusätzliche Details bezüglich solcher Schichten können auch in besagtem Patent gefunden werden. Ausführungsformen farbverändernder Schichten werden von der 3M Company, St. Paul, MN unter der Handelsbezeichnung „SCOTCHKAL 3630” vermarktet.
  • „Lichtsteuerschicht” sowie hierin verwendet, bezieht sich auf Schichten, welche einen transparenten Plastikfilm aufweisen, welcher erste und zweite Hauptoberflächen aufweist, wobei die erste Hauptoberfläche eine Vielzahl von Riefen aufweist, wobei die Innenseiten der Riefen lichtabsorbierend ausgeführt sind. Geeignete Lichtsteuerschichten werden zum Beispiel in U.S. Pat. Nr. 4,621,898 (Cohen), 5,204,160 (Rouser) und 6,398,270 (Chiu et al.) beschrieben, deren Offenbarungen hierin per Referenz eingeschlossen sind. Optional weisen exemplarische Ausführungsformen von Lichtsteuerschichten ferner zylindrische Linsen zwischen benachbarten Riefen auf, genauso wie optional die Innenseiten der Riefen lichtabsorbierend ausgeführt werden, indem die Innenseiten mit einem lichtabsorbierenden Material gefüllt werden oder indem die Innenseiten mit einer lichtabsorbierenden Tinte behandelt werden.
  • Schichten haben üblicherweise eine Hauptoberfläche, welche mit Klebstoff benetzt ist. Geeignete Klebstoffe sind im Stand der Technik bekannt (zum Beispiel drucksensitive Klebstoffe) und werden im Allgemeinen auf einer Oberfläche der Schicht zu finden sein (kontinuierlich oder in Teilen, abhängig von der Ausführungsform) und ermöglichen es die Schicht an anderen Oberflächen zu befestigen.
  • Einige Ausführungsformen von Lichtsteuerschichten weisen eine erste lichtdurchlässige Schicht auf, welche eine erste Vielzahl von lichtabsorbierenden Regionen aufweist, welche sich in deren Oberfläche erstrecken; und eine zweite lichtdurchlässige Schicht, welche neben der ersten lichtdurchlässigen Schicht abgelagert ist und welche eine zweite Vielzahl von lichtabsorbierenden Regionen, welche sich in deren Oberfläche erstrecken, aufweist, wobei die erste Vielzahl von lichtabsorbierenden Regionen und die zweite Vielzahl von lichtabsorbierenden Regionen relativ zueinander positioniert sind, um es einem Benutzer zu ermöglichen, ein Bild durch die Lichtsteuerschicht bei einer Vielzahl von Winkeln zu betrachten und um das Betrachten des Bildes durch die Lichtsteuervorrichtung außerhalb der Anzahl von Betrachtungswinkeln zu blockieren. Optional weist die erste Vielzahl von lichtabsorbierenden Regionen eine Vielzahl von Riefen auf. Optional weisen die erste und die zweite Vielzahl von lichtabsorbierenden Regionen jede eine Vielzahl von Riefen auf.
  • Schichten mit Haarlinien sind polymerische Schichten, welche die Erscheinung von gebürstetem Metall aufweisen. Diese Erscheinung ist nicht nur visuell, sondern beinhaltet auch Textur und Bürstenspuren, welche im Allgemeinen denen von gebürstetem Metall gleichen. Die Schicht erlaubt auch einen Lichtdurchfluss durch diese, so, dass die Anzeige hinter der Schicht von einem Benutzer der Benutzerschnittstelle gesehen werden kann. Solche Schichten sind zum Beispiel von Kaisei Kogyo Co. Ltd., Tokyo, Japan (zum Beispiel Modell HSNO.1 (50 μm) Schicht) verfügbar.
  • Geeignete lichtaussendende Dioden („LEDs”) sind aus dem Stand der Technik bekannt und kommerziell verfügbar, einschließlich LEDs, welche einen Lichtausstrahlkonus im Bereich von 20°–30° haben und LEDs, welche ein lanlerzianisches Lichtausstrahlungsmuster aufweisen. LEDs sind in einer Vielzahl von Leistungswerten verfügbar, einschließlich jener, welche von weniger als 0,1–5 Watt reichen (zum Beispiel Leistungswerte bis zu 0,1, 0,25, 0,5, 0,75, 1, 1,25, 1,5, 1,75 oder sogar bis zu 2 Watt) pro LED. LEDs sind in Farben von Violett (ungefähr 410 nm) bis Tiefrot (ungefähr 700 nm) verfügbar. Die Basisfarben von LEDs sind Blau, Grün, Rot und Gelb, auch wenn andere Farben, genauso wie Weiß, durch Mischen der Basisfarben erhaltbar sind.
  • In einigen Ausführungsformen und typischerweise wünschenswert, haben die lichtaussendenden Dioden, wenn sie mit Energie versorgt werden, einen gleichen Lumenausgang. In einigen Ausführungsformen haben hierin beschriebene Beleuchtungsaufbauten eine Gesamtleistung von bis zu 1 Watt, 0,75 Watt oder sogar 0,5 Watt, wobei niedrigere Wattangaben typischerweise für Stromersparnisse wünschenswert sind, insbesondere wenn die Schnittstelle für ein Motorfahrzeug ist. Ausgaben mit hoher Energie können notwendig sein, wenn die Benutzerschnittstelle intensivem Umgebungslicht ausgesetzt ist, zum Beispiel direktem Sonnenlicht, welches die Anzeige auswaschen kann.
  • Geeignete Schalter für Benutzerschnittstellen sind im Stand der Technik bekannt und kommerziell verfügbar. Ein Fachmann kann nach dem Lesen der Offenbarung geeignete Schalter für bestimmte Benutzerschnittstellen auswählen.
  • Optional hat die Hauptoberfläche der Folie, welche gegenüberliegend dem Sensor ist, für hierin beschriebene Benutzerschnittstellen zumindest eine Schutzschicht, eine leicht reinigbare Schicht, eine Antibeschlagschicht und/oder eine antireflektive Schicht auf zumindest einem Teil der Hauptoberfläche.
  • Optional weist die Hauptoberfläche der Folie gegenüberliegend dem Sensor einen schützenden Überzug auf.
  • Schützende Überzüge sind im Stand der Technik bekannt und werden benutzt, um das Zerkratzen und Beschädigen von Substraten zu reduzieren. Beispielhafte schützende Beschichtungen können Partikel (zum Beispiel Nanopartikel) beinhalten, um die Abriebsfestigkeit zu erhöhen. Ein beispielhaftes schützendes Überzugsmaterial ist ein hartes Überzugsmaterial, welches von 3M Company, St. Paul, MN, unter der Handelsbezeichnung „3M 906”, „3M SCOTCHGRAD TM Graphic and Sorface Protection Film 8991” verfügbar ist, welches eine 0,1 mm dicker Polyesterschicht mit einem harten Überzug auf der exponierten Seite und einem drucksensitiven Permanent-Kleber zum Binden an ein Substrat ist.
  • Optional weist die Hauptoberfläche der Folie gegenüber dem Sensor eine leicht zu reinigende Beschichtung auf. Leicht zu reinigende Beschichtungen sind im Stand der Technik bekannt und werden benutzt, um Öl und Schmutz abzuweisen, ein Einfärben zu verhindern und/oder die Absorption von Kontaminiertem in das Substrat zu verhindern. Beispielhafte leicht zu reinigende Beschichtungsmaterialien beinhalten Fluorkohlenwasserstoffe beinhaltende Materialien oder hochgradig querverbundene Beschichtungen. Ein beispielshaftes leicht zu reinigendes/Antigraphittibeschichtungsmaterial ist kommerziell von Dow Corning, Midland, MI unter der Handelsbezeichnung „Dow Corning 2601” verfügbar.
  • Optional weist die Hauptoberfläche der Folie gegenüber dem Sensor eine Antibeschlagsbeschichtung auf. Antibeschlagsbeschichtungen sind im Stand der Technik bekannt und werden verwendet, um die Bildung von Wassertropfen zu reduzieren oder zu verhindern, welche Licht Streuen würden, und das Wasser stattdessen in einen dünnen Film zu zerstreuen, welcher Licht nicht streut. Beispielhafte Antibeschlagsbeschichtungsmaterialien beinhalten Nanopartikel in einem superhydrophilen Bindemittel. Beispielhafte kommerziell verfügbare Antibeschlagsbeschichtungsmaterialien beinhalten jene, welche von Film Specialities Incorporated, Hillsborough, NJ, unter der Handelsbezeichnung „VISGARD” und „VISTEX”, verfügbar sind.
  • Optional beinhaltet die Hauptoberfläche der Folie gegenüber dem Sensor eine antireflektierende Beschichtung. Antireflektierende Beschichtungen sind im Stand der Technik bekannt und werden dazu verwendet, destruktive Interferenzen von reflektierten Lichtwellen von einer Oberfläche zu erzeugen, um die Reflektionen zu eliminieren. Beispielhafte antireflektive Konstruktionen nutzen Fluoropolymerbindemittel mit einem niedrigen Index (UV-härtbar, zum Beispiel mit einem refraktiven Index von ungefähr 1,4) und einer harten Beschichtung mit hohem Index (zum Beispiel Refraktikerindex von ungefähr 1,7) darauf (zum Beispiel aus Zr-Metalloxid verbundenen Verbundstoffen).
  • Geeignete Lichtanordnungskonfigurationen können nach dem Lesen dieser Offenbarung, unter Verwendung bekannter Techniken von einem Fachmann entworfen und aufgebaut werden.
  • Ausführungsformen von Benutzerschnittstellen, welche hierin beschrieben sind, sind zum Beispiel als Automobilkomponenten (zum Beispiel als Instrumententafelkomponenten), als Haushaltsgerätekomponenten (zum Beispiel als Geschirrspülerkomponenten, Herdkomponenten, Ofenkomponenten, Mikrowellenkomponenten, Waschmaschinenkomponenten und Wäschetrocknerkomponenten), als medizinische Ausrüstung, Aufzugsknöpfe, Laborausrüstung (zum Beispiel Waagen), genauso wie als Konsumerelektronik (zum Beispiel Unterhaltungsgeräte und Mobiltelefone), Bankautomaten und dergleichen nützlich.
  • Vorteile und Ausführungsformen dieser Erfindung werden durch die folgenden Beispiele weiter dargestellt, aber die speziellen Materialien und die Mengen davon, welche in diesen Beispielen genannt sind, genauso wie andere Bedingungen und Details sollten nicht als übermäßig einschränkend für diese Erfindung ausgelegt werden. Alle Teile und Prozentangaben beziehen sich auf Gewicht, solange nicht anders angegeben.
  • Beispiel 1
  • Eine Benutzerschnittstelle, wie in 12 und 13 wurde aufgebaut. Ein Verbundstoff aus optisch klarer klebender Schicht, reflektiven Mehrschicht optischen Schichten, gefärbten Schichten, Schichten, welche eine gebürstete H-Linienerscheinung (mit der gebürsteten Seite zu dem Benutzer) haben, und eine bebilderte Mikrolinsenfolie wurde, wie unten beschrieben, konstruiert, wobei die Seite mit der bebilderten reflektiven Folie zu dem Sensor 301 und den LEDs 306 zeigt.
  • Die Schaltung 250 für die Benutzerschnittstelle 299 hat eine konventionelle Energieversorgung 251 (erhalten von Omron Cooperation, Kioto, Japan, unter der Handelsbezeichnung „Omron S8PS-30024C”), einen Sensorverstärker 253 (erhalten von Keyence Corporation, Osaka, Japan, unter der Handelsbezeichnung „Keyence FS-V21X”), Gleichrichterdiode 257 (erhalten von Nihon Inter Electronics Corporation, Kanagawa, Japan, unter der Handelsbezeichnung „10E1”), um Leckströme parallel zu schalten, und Spannungsreglerdiode 259 (erhalten von Ishizuka Electronics Corporation, Tokyo, Japan, unter der Handelsbezeichnung „CRDE103”), um den maximalen Strom zu steuern, den programmierbaren Logikcontroller 256 (erhalten von Omron Coroporation unter der Handelsbezeichnung ”Omron 20C2DR-D-V2”), weisen LEDs 306a und grüne LEDs 306b (erhalten von Nishia Corporation, Tokoshima, Japan, unter der Handelsbezeichnung „Nishia NSPW310BS” (weiße LED) und „Nishia NSPG310B” (grüne LED)) und Sensor 309 (erhalten von Keyence Corporation unter der Handelsbezeichnung „Keyence FU-22X”). Zusätzliche Sensorverstärker (wie 253), Dioden (wie 257), unterschiedliche farbige LEDs (wie 306a und 306b), Sensoren (wie 301) und Bilder (wie 304) wurden auch parallel genutzt, so wie zusätzliche weiße LEDs (wie 306a) auch für zusätzliche virtuelle Bildknöpfe in Serie verwendet wurden (nicht alle gezeigt).
  • Eine erste optisch klare klebende Schicht (vermarktet von 3M Company, St. Paul, MN, als Produktnummer 8171) 315 wurde auf eine erste Hauptoberfläche eines Acrylbrettes 1250 mm lang, 3 mm dick und 200 mm breit) 310 unter Verwendung einer konventionellen Laminierrolle aufgebracht. Eine erste Hauptoberfläche einer reflektiven Mehrschicht optischen Schicht (vermarktet von 3M Company unter der Handelsbezeichnung „Dual brightness enhancing film Q” („DBEF Q”)) 305 wurde mit einer konventionellen Laminierrolle auf eine Hauptoberfläche des ersten optisch klaren Klebers 315 aufgebracht. Eine zweite optisch klare klebende Schicht (vermarktet durch 3M Company, St. Paul, MN) 313 wurde unter Verwendung einer konventionellen Laminierrolle auf die zweite Hauptoberfläche der reflektiven mehrschichtigen optischen Schicht aufgebracht.
  • Eine erste Hauptoberfläche einer gefärbten Schicht 307 wurde mit einer konventionellen Laminierrolle auf eine Hauptoberfläche der zweiten optisch klaren klebenden Schicht 313 aufgebracht. Die gefärbte Schicht 307 wurde hergestellt, indem eine konventionelle schwarze UV-härtbare pigmentierte Tinte auf einem konventionellen 50 μm Polyesterfilm beschichtet wurde.
  • Eine dritte optisch klare klebende Schicht (vermarktet durch 3M Company, St. Paul, MN) 311 wurde auf die zweite Hauptoberfläche der gefärbten Schicht aufgebracht. Eine 50 μm dicke Schicht, welche eine gebürstete Hoarlinienerscheinung hat 309 (erhalten von Kai Sei Kogyo Co. Ltd., Tokyo, Japan, als Modell HSNO.1) wurde mit einer konventionellen Laminierrolle auf eine Hauptoberfläche der dritten optisch klaren klebenden Schicht 311 aufgebracht. Eine vierte optisch klare klebende Schicht 317 wurde unter Verwendung konventioneller Laminierrollen auf die zweite Hauptoberfläche des Acrylbretts 310 aufgebracht.
  • Eine Mikrolinsenfolie (vermarktet durch 3M Company unter der Handelsbezeichnung „SCOTCHLIGHT REFLECTIVE SHEATING 680-85”) wurde per Laser bebildert, wie in Beispiel 1 der US Pat. Nr. 6,288,842 (Florczak et al.) gezeigt, deren Offenbarung hierin per Referenz beinhaltet ist, außer dass die optische Anordnung aus einem Laser (verfügbar von Bright Solutions, CuraKarpianano, Italien, unter der Handelsbezeichnung „Wedge Laser”), einem Strahlverbreiterungsteleskop und asphärischen Linsen besteht. Das Bild war im wesentlichen ein Knopf (seitliche Dimension von 6 mm zu 22 mm). Eine Öffnung 302 (1,8 mm) wurde in die Mitte des bildlichen Knopfes geschnitten. Die bebilderte reflektive Folie 303 wurde dann auf die vierte optisch klare klebende Schicht 317 mit einer konventionellen Laminierrolle aufgebracht.
  • Bei an der Benutzerschnittstelle anliegender Energieversorgung schalteten die initialen Einstellungen die weißen LEDs 306a hinter dem Display ein, was die schwebenden Bilder, welche in die Mikrolinsenfolie beschrieben waren, zeigte, insbesondere das weiße schwebende Bild vom Knopf 304. Für diese Benutzerschnittstelle konnte der Infrarotsensor 301 eine Änderung in der Präsenz eines Benutzerfingers in der Nähe des schwebenden Bildes 304 anhand der Differenz in der Menge von Licht, welche durch die Öffnung 302 zurückreflektiert wurde, erkennen. Eine erste durch den Sensor 301 erkannte Änderung würde die weißen LEDs 306a ausschalten und die grünen LEDs 306b anschalten, und dadurch die Erscheinung des beschriebenen Bildes von Weiß auf Grün ändern. Eine zweite durch den Sensor 301 erkannte Änderung würde die grünen LEDs 306b ausschalten und die weißen LEDs 306a anschalten, und dadurch die Erscheinung des schwebenden Bildes von Grün auf Weiß ändern. Jede folgende Änderung würde zwischen der grünen und der weißen Erscheinung für das schwebende Bild wechseln.
  • Beispiel 2
  • Eine Benutzerschnittstelle 39, wie in 14 und 15 gezeigt, wurde konstruiert. Ein Verbund aus bebilderter Mikrolinsenfolie, welche mit der Seite der bebilderten reflektiven Folie 403 zu der Acrylplatte 407 positioniert wurde und grünen LEDs 405 und roten LEDs 406, klarer Harzschicht 408 und Sensorplatte 409 wurde erstellt, wie unten beschrieben. Dieser Verbund war eine Benutzerschnittstelle, welche konstruiert wurde, um kapazitive Änderungen, wie sie durch das Einbringen eines Fingers in die Nähe des Sensorbereichs entsprechend der Position des Bildes 404 auf der Mikrolinsenfolie 403 hervorgerufen wird, zu kennen.
  • Schaltung 350 für Benutzerschnittstelle 399 verwendete eine konventionelle Energieversorgung aus einer 9 V Batterie 410, welche Leistung für die grünen LEDs 405 und roten LEDs 406 ebenso wie Leistung für die Sensorschaltung durch den 5 V Spannungsregler 411 bereitstellte. Sensorschaltung 420 beinhaltete die leitende Sensorplatte 409, den komplementären Metalloxidhalbleiter (CMOS) Controller 412 (erhalten von Microchip Technology, Inc., Chandler, AZ, unter der Handelsbezeichnung „PIC12F629 212”) und Metalloxidhalbleiterfeldeffekttransistor (MOSFET) 414 (erhalten von Faichild in South Portland, MA unter der Handelsbezeichnung „2N7002”).
  • Oberflächenmontierte lichtemittierende gründe LEDs 405 und rote LEDs 406 (0,1 Watt Leistung, jede von Lumex, Inc., Pallentine, IL, unter der Handelsbezeichnung „SML-LXR851SIC-TR” und „SML-LXR851SUGC-TR” erhalten) wurden, um den Umfang der klaren Acrylplatte 407 (20 mm im Quadrat und 2 mm dick) montiert. LEDs 405 und 406 wurden durch ein konventionelles klares Siliconharz 408 befestigt, welches winkelgetreu auf Sensorplatte 409 beschichtet wurde.
  • Eine Mikrolinsenfolie (vermarktet durch 3M Company unter der Handelsbezeichnung „SCOTCHLIGHT REFLECTIVE SHEAT 680-85” vermarktet) wurde mittels Laser bebildert, wie in Beispiel 1 oben beschrieben, mit der Ausnahme, dass das Bild ein anderer Knopf war (seitliche Ausdehnung von 17 mm × 17 mm). Die bebilderte Mikrolinsenfolie wurde an die Oberfläche der Acrylplatte unter Verwendung der klebenden Rückseite der Mikrolinsenfolie („SCOTCHLIGHT REFLECTIVE SHEAT 680-85”) befestigt. Die bebilderten Merkmale hinter den Mikrolinsen erlaubten es dem Licht von den LEDs 405 und 406 durch die bebilderten Mikrolinsenfolie 403 hindurch zu fließen und Bilder 404 zu bilden, welche als über der Oberfläche der Benutzerschnittstelle 399 schwebend und unter diese sinkend erschienen.
  • Mit Energie, welche der Benutzerschnittstelle bereitgestellt wurde, schalteten die initialen Einstellungen die grünen LEDs 405 hinter Mikrolinsenfoliendisplay 403 ein, was das schwebende Bild 404, welches in der Mikrolinsenfolie 403 geschrieben war, zeigte. Kapazitive Sensorschaltung 350 konnte eine Veränderung durch das Vorhandensein eines Fingers eines Benutzers in der Nähe des schwebenden Bildes 404 durch die Veränderung der Kapazität in der Sensorplatte 409 erkennen. Eine erste erkannte Veränderung würde die roten LEDs 406 einschalten, was die Erscheinung des schwebenden Bildes 404 von Grün zu leuchtend Orange ändern würde. Eine zweite erkannte Veränderung würde die roten LEDs 406 ausschalten, was die Erscheinung des schwebenden Bildes 404 von leuchtend Orange zu Grün ändern würde. Jede folgende Veränderung würde zwischen der grünen und der leuchtend orangen Erscheinung für das schwebende Bild 404 wechseln.
  • Beispiel 3
  • Eine Benutzerschnittstelle wurde konstruiert, wie in Beispiel 2 beschrieben, außer dass eine bebilderte replizierte Mikrolinsenfolie 501 mit strahlungssensitiven Schichten 510 (gemeinsam 505, 507 und 509) auf der im Wesentlichen planaren Hauptoberfläche 512 der Mikrolinsenfolie 503 auf der Acrylplatte 407 befestigt wurde. Bezugnehmend auf 16 war die strahlungssensitive Schicht 510, welche Schichten 505, 507 und 509 (wie unten beschrieben) hat, ein eingestellter mehrschichtiger optischer Stapel, wie jene, welche in U.S. Pat. Nr. 7,336,422 (Dann et al.) gezeigt sind, wobei die Offenbarung davon hierin per Referenz beinhaltet ist. Dieser Verbund ist eine Benutzerschnittstelle, welche zum Erkennen von kapazitiven Änderungen, wie sie durch das Einbringen eines Fingers in die Nähe der Sensorfläche entsprechend der Position vom Bild 404 auf Mikrolinsenfolie 403 erzeugt werden, konstruiert ist.
  • Mikrolinsenfolie 503 hatte eine transparente Basisfolie 508, welche erste und zweite breite Flächen 511 und 506 hat, und optionale Basisfolie 514 mit einer zweiten breiten Fläche 512 war im Wesentlichen planar. Erste Fläche 511 hatte eine Reihe von asphärischen Mikrolinsen 504. Die Form der Mikrolinsen und Dicke der Basisfolie 514 und deren Variabilität war derart ausgewählt, dass Licht geeignet zum Betrachten der Folie ungefähr an der zweiten breiten Fläche 512 der Mikrolinsenfolie 503 fokussiert wurde.
  • Strahlungssensitive Schicht 510 war ein mehrschichtiger optischer Stapel (d. h. Schichten 505, 507, 509), welche über eine Vakuumablagerung vorbereitet wurden, wobei die Schichten auf die im Wesentlichen flache Seite 512 der reflexierten Mikrolinsenfolie 503 aufgebracht wurden. Die erste Schicht (ungefähr 5 nm Dicke) 505 aus Chrommetall wurde auf die Hauptfläche 506 durch Vakuumsputtering (siehe Beispiele aus U.S. Pat. Nr. 5,877,895 (Shaw, et al.), deren Offenbarung hierin per Referenz beinhaltet ist) aufgebracht. Zweite Schicht 507 (ungefähr 400 nm Dicke) wurde auf die erste Schicht 405 durch Vakuumverdampfen und dann Kondensieren und Polymerisieren von Tripropylenglykoldiacrylaten mit 2% Fotoinitiator (2-hydroxy-2-methyl-Phenyl-Propan-1-eins) aufgebracht (siehe Beispiele aus U.S. Pat. Nr. 5,877,895 (Shaw, et al.), deren Offenbarung hierin per Referenz beinhaltet ist). Dritte Schicht 509 (ungefähr 80 nm) aus Aluminiummetall wurde auf die zweite Schicht 507 über Vakuumsputtering aufgebracht (siehe Beispiele aus U.S. Pat. Nr. 5,877,895 (Shaw, et al.), deren Offenbarung hierin per Referenz beinhaltet ist).
  • Das schwebende Bild eines weiteren Knopfmerkmals wurde in die Mikrolinsenfolie geschrieben, wie in 16 beschrieben, mit demselben Prozess wie in Beispiel 1. Die Verbindung für Beispiel 3 nutzte die bebilderte replizierte Mikrolinsenfolie anstelle der bebilderten Mikrolinsenfolie (403) aus Beispiel 2. Die bebilderte Mikrolinsenfolie wurde an Sensorplatte 409 mit durchscheinendem weißen doppelseitigen Klebeband befestigt.
  • Bevor die Sensorschaltung mit Energie versorgt wurde, konnten die Bildmerkmale hinter der replizierten Mikrolinsenfolie mit reflektiertem Umgebungslicht als eine Erscheinung eines silberfarbenen schwebenden Bildes, wie in der Art von 7 aufweisend, gesehen werden. Nachdem die Sensorschaltung mit Energie versorgt wurde und die grünen LEDs eingeschaltet waren, konnten die Bildmerkmale hinter der replizierten Mikrolinsenfolie mit dem übertragenen Licht der grünen LEDs als eine Erscheinung eines grün gefärbten schwebenden Bildes aufweisend, wie in der Art von 8, gesehen werden. Wenn der Sensor eine Veränderung an der Sensorplatte erkannte, zum Beispiel ein Finger in der Position des schwebenden Bildes, erkannte die Sensorschaltung eine Veränderung der Kapazität und schaltete die roten LEDs an. Das Licht, welches von der Kombination der grünen LEDs und der roten LEDs ausgestrahlt wurde, änderte die Erscheinung des schwebenden Bildes von grün zu leuchtend orange. Eine zweite detektierte Veränderung würde die roten LEDS 406 abschalten, und daher die Erscheinung des schwebenden Bildes von leuchtend Orange zu Grün verändern. Jede folgende Veränderung würde zwischen der grünen und der leuchtend orangen Erscheinung für das schwebende Bild wechseln. Die Sensorschaltung wurde dann abgeschaltet und die Bildmerkmale hinter der replizierten Mikrolinsenfolie wechselten in ihrer Erscheinung zurück zu einem silberfarbenen schwebenden Bild.
  • Beispiel 4
  • Die Benutzerschnittstelle aus Beispiel 4 wurde, wie in Beispiel 3 beschrieben, hergestellt, außer, dass die bebilderte replizierte Mikrolinsenfolie 503 mit strahlungssensitiven Schichten 510 durch die bebilderte Mikrolinsenfolie, welche in Beispiel 1 aus U.S. Pat. Anm. Nr. 2007/0081254 (Endle, et al.) ersetzt wurde, deren Offenbarung Wer in per Referenz beinhaltet ist, außer dass die optische Anordnung auf einem Laser (verfügbar von Bright Solutions, CuraCartingono, Italien, unter der Handelsbezeichnung „Wedge Laser”), einem strahlverbreiternden Teleskop und asphärischen Linsen bestand. Das schwebende Bild war cyangefärbt und die bebilderte Mikrolinsenfolie war an die Sensorplatte 409 mit durchscheinendem weißen doppelseitigem Klebeband befestigt.
  • Bevor die Sensorschaltung eingeschaltet wurde, konnten die Bildmerkmale hinter der replizierten Mikrolinsenfolie mit reflektiertem Umgebungslicht als eine Erscheinung eines cyanfarbenen schwebenden Bildes auf einem diffusen weißen Hintergrund, wie in der Art von 7, gesehen werden. Nachdem die Sensorschaltung mit Energie versorgt wurde und die grünen LEDs angeschaltet wurden, konnten die cyanfarbenen Bildmerkmale hinter der replizierten Mikrolinsenfolie auf einem grünen Hintergrund von übertragenem Licht von den grünen LEDs, wie in der Art von 8, gesehen werden. Wenn der Sensor eine Veränderung an der Sensorplatte erkannte, zum Beispiel einen Finger an der Position des schwebenden Bildes, würde der Sensor eine Veränderung der Kapazität erkennen und die roten LEDs anschalten. Das von der Kombination der grünen LEDs und der roten LEDs ausgesendete Licht würde die Erscheinung des Hintergrunds des schwebenden Bildes von Grün zu leuchtend Orange ändern. Eine zweite erkannte Änderung würde die roten LEDs 406 abschalten, und daher die Erscheinung des Hintergrunds des schwebenden Bildes von leuchtend Orange zu Grün verändern.
  • Jede folgende Änderung würde zwischen der grünen und der leuchten orangen Hintergrunderscheinung für das schwebende Bild wechseln. Die Sensorschaltung wurde dann abgeschaltet und die Bildmerkmale hinter der replizierten Mikrolinsenfolie Kehrten in ihrer Erscheinung zu einem cyanfarbenen schwebenden Bild auf einem diffusen weißen Hintergrund zurück.
  • Beispiel 5
  • Die Benutzerschnittstelle im Beispiel 5 wurde wie in Beispiel 3 beschrieben hergestellt, außer dass der Sensor 301, Öffnung 302, bebilderte reflektive Folie 303 und Knopf 304 mit der Konfiguration, welche in 17 dargestellt ist, ersetzt wurden, welche einen Sensor 601, bebilderte reflektive Folie 603 und Knopf 604 (entsprechend ohne eine Öffnung) aufweist. In diesem Beispiel wurde die Sensierregion für Sensor 601 derart gewählt, dass sie mit Knopf 604 übereinstimmt. Für diese Benutzerschnittstelle konnte der Infrarotsensor 601 eine Veränderung durch den Benutzer (zum Beispiel der Finger des Benutzers in der Nähe des schwebenden Bildes 604) durch den Unterschied in der Menge des Lichts, welches zu dem Sensor 601 zurückkehrt, erkennen.
  • Beispiel 6 (Prophetisches Beispiel)
  • Die Benutzerschnittstelle in Beispiel 6 könnte wie in Beispiel 3 beschrieben hergestellt werden, außer dass Sensor 301, Öffnung 302, bebilderte reflektive Folie 303 und Knopf 304 mit der Konfiguration, welche in 18 gezeigt ist, ersetzt werden könnten, welche ein Infrarot übertragendes Sensorelement 701a und ein empfangendes Sensorelement 701b (verfügbar zum Beispiel von Keyence Corporation unter der Handelsbezeichnung „Keyence FU-32”), bebilderte reflektive Folie 703 und Knopf 704 (entsprechend ohne Öffnung) zeigt. Übertragendes Sensorelement 701a könnte derart angebracht sein, dass es mit dem empfangenen Sensorelement 701b übereinstimmt, so dass Bild 7604 dazwischen liegt. Für diese Benutzerschnittstelle könnten das Infrarot übertragene Sensorelement 701a und das empfangende Sensorelement 701b eine Veränderung des Vorhandenseins des Fingers des Benutzers in der Gegend des schwebenden Bildes 704 durch die Veränderung in der Menge von Licht, welche von dem übertragenden Sensorelement 701a zu dem empfangenden Sensorelement 701b übertragen wird, erkennen.
  • Beispielhafte Benutzerschnittstellenausführungsformen
    • 1. Benutzerschnittstelle aufweisend: einen Sensor; eine Folie, aufweisend: zumindest eine Schicht von Mikrolinsen, wobei die Schicht eine erste und eine zweite Seite hat; eine Schicht von Material, welche an der ersten Seite der Schicht von Mikrolinsen abgelagert ist; ein zumindest teilweise vollständiges Bild, welches in dem Material geformt ist, welches mit jeder der Vielzahl von Mikrolinsen verknüpft ist, wobei das Bild in Kontrast zu dem Material steht; und ein zusammengesetztes Bild, welches durch die einzelnen Bilder bereitgestellt wird, das dem nicht unterstützten Auge als über oder unter der Folie schwebend erscheint, wobei der Sensor und die Folien derart angeordnet sind, dass, wenn ein Benutzer mit dem schwebenden zusammengesetzten Bild interagiert, der Sensor aktiviert wird.
    • 2. Benutzerschnittstelle aus Ausführungsform 1, wobei das Material ein strahlungssensitives Material ist.
    • 3. Benutzerschnittstelle aus Ausführungsform 1 oder 2, wobei das Material ein metallisches strahlungssensitives Material ist.
    • 4. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 3, wobei das metallische strahlungssensitive Material aus einer Gruppe bestehend aus Aluminium, Silber, Kupfer, Gold, Titan, Zink, Zinn, Chrom, Vanadium, Thantal, Legierungen aus diesen Materialien und Kombinationen dieser Materialien ausgewählt wird.
    • 5. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 1, wobei das Material ein nicht-metallisches strahlungssensitives Material ist.
    • 6. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 5, wobei das nicht-metallische strahlungssensitive Material aus einer Gruppe bestehend aus Zinksulfiden, Zinksediniden, Siliziumdioxiden, Indiumzinnoxid, Zinkoxid, Magnesiumfluorlithium und Kombinationen davon ausgewählt wird.
    • 7. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 1, wobei das Material eine strahlungssensitive Metalloxidverbindung ist.
    • 8. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 7, wobei das Material, welches eine strahlungssensitive Metalloxidverbindung ist, aus einer Gruppe bestehend aus Aluminiumoxidverbindungen, Metalloxidverbindungen, Kupferoxidverbindungen, Zinnoxidverbindungen und Chromoxidverbindungen ausgewählt wird.
    • 9. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 1, wobei das Material ein thermochromes strahlungssensitives Material ist.
    • 10. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 9, wobei das thermochrome strahlungssensitive Material aus einer Gruppe bestehend aus Kupfercarbonat, Kupfernitrid mit Thiocarbamid, Kupfercarbonat mit Schwefel beinhaltend Verbindungen von Thiolen, Thioether, Sulfidoxiden und Sulfonen, hydrierten Sulfaten, Boronnitriden, Aluminiumnitriden, Wismutnitriden und Kombinationen davon, ausgewählt wird.
    • 11. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 1, wobei das Material ein Mehrschichtdünnfilm strahlungssensitives Material ist.
    • 12. Benutzerschnittstelle nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, ferner aufweisend eine Abstandsschicht, welche zwischen der Materialschicht und den Mikrolinsen angebracht ist.
    • 13. Benutzerschnittstelle nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei die Mikrolinsen aus der Gruppe bestehend aus plankonvexen Linsen, runden doppel-konvexen Linsen, Stäben, Mikrosphären, Perlen, zylindrischen Linsen und Kombinationen davon ausgewählt werden.
    • 14. Benutzerschnittstelle nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei das zusammengesetzte Bild über einen Betrachtungswinkel von weniger als 100° erfassbar ist.
    • 15. Benutzerschnittstelle aufweisend: einen Sensor; eine Folie, aufweisend: eine Reihe von Mikrolinsen; eine Materialschicht, welche benachbart zu der Reihe von Mikrolinsen ist; mindestens ein erstes modifiziertes und/oder ein erstes Spendermaterial, welches in Kontakt mit der Materialschicht ist, wobei das erste modifizierte und/oder erste Spendermaterial individuelle, teilweise komplette Bilder auf der Materialschicht bildet, welche mit jeder der Vielzahl von Mikrolinsen verknüpft sind, wobei die Folie ein zusammengesetztes Bild bereitstellt, welches durch die individuellen Bilder bereitgestellt wird, welches dem nicht unterstützten Auge als über und/oder unter der Folie schwebend erscheint, wobei der Sensor und die Folie derart angeordnet sind, dass wenn ein Benutzer mit dem schwebenden zusammengesetzten Bild interagiert, der Sensor aktiviert wird.
    • 16. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 15, wobei zumindest ein Teil des zusammengesetzten Bildes fluoresziert und/oder phosphoresziert und dem nicht unterstützen Auge als über der Folie schwebend erscheint.
    • 17. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 15, wobei zumindest ein Teil des zusammengesetzten Bildes fluoresziert und/oder phosphoresziert und dem nicht unterstützten Auge als unter der Folie schwebend erscheint.
    • 18. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 15, wobei zumindest ein Teil des zusammengesetztes Bildes fluoresziert und/oder phosphoresziert und dem nicht unterstützten Auge als über und unter der Folie schwebend erscheint.
    • 19. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 18, wobei das erste modifizierte und/oder erste Spendermaterial einen Farbstoff aufweist.
    • 20. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 19, wobei zumindest ein Teil des zusammengesetzten Bildes eine Farbe ähnlich dem Farbstoff in dem ersten modifizierten und/oder dem ersten Spendermaterial aufweist.
    • 21. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 20, wobei das erste modifizierte und/oder das erste Spendermaterial ein strahlungssensitives Material aufweist.
    • 22. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 20, wobei das erste modifizierte und/oder das erste Spendermaterial ein metallisches strahlungssensitives Material aufweist.
    • 23. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 20, wobei das erste modifizierte und/oder das erste Spendermaterial ein nicht-metallisches strahlungssensitives Material aufweist.
    • 24. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 23, wobei das zusammengesetzte Bild über einen Blickwinkel von weniger als 150° wahrnehmbar ist.
    • 25. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 24, wobei die Farbe des zusammengesetzten Bildes sich relativ zu dem Blickwinkel von weniger als 150° verändert.
    • 26. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 25, wobei das zusammengesetzte Bild ein zweidimensionales Bild ist.
    • 27. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 25, wobei das zusammengesetzte Bild ein dreidimensionales Bild ist.
    • 28. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 27 ferner aufweisend ein zweites modifiziertes und/oder ein zweites Spendermaterial, benachbart zu der Materialschicht, wobei das zweite modifizierte und/oder Spendermaterial individuelle, teilweise vollständige Bilder auf der Folie bildet, welcher mit jeder der Vielzahl von Mikrolinsen verknüpft sind.
    • 29. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 28, wobei das zweite modifizierte und/oder das zweite Spendermaterial einen Farbstoff aufweisen, welcher unterschiedlich zu dem Farbstoff des ersten modifizierten und/oder des ersten Spendermaterials ist.
    • 30. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 29, wobei zumindest ein Teil des zusammengesetztes Bildes eine Farbe darstellt, welche ähnlich dem Farbstoff in dem ersten modifizierten und/oder dem ersten Spendermaterial und in dem zweiten modifizierten und/oder zweiten Spendermaterial ist.
    • 31. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 29, wobei zumindest ein Teil des zusammengesetzten Bildes eine Farbe darstellt, welche einer Mischung der Farbstoffe in dem ersten modifizierten und/oder dem ersten Spendermaterial und dem zweiten modifizierten und/oder zweiten Spendermaterial ist.
    • 32. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 29, wobei das erste modifizierte und/oder das erste Spendermaterial einen Farbstoff aufweist und ein erstes zusammengesetztes Bild bereitstellt und wobei das zweite modifizierte und/oder das zweite Spendermaterial ein zweites zusammengesetztes Bild bereitstellt, welches fluoresziert und/oder phosphoresziert.
    • 33. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 32, ferner aufweisend eine klebende Schicht zum Aufbringen der Folie auf ein Substrat.
    • 34. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 33, wobei die Folie auf einem Substrat angebracht ist.
    • 35. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 15, wobei das zusammengesetzte Bild den nicht unterstützten Auge auch als zumindest teilweise in der Ebene der Folie liegend erscheint.
    • 36. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei das zusammengesetzte Bild unter reflektiertem Licht als über der Folie schwebend erscheint.
    • 37. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei das zusammengesetzte Bild unter reflektiertem Licht als unter der Folie schwebend erscheint.
    • 38. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei das zusammengesetzte Bild unter reflektiertem Licht sowohl als über als auch als unter der Folie schwebend erscheint.
    • 39. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei das zusammengesetzte Bild in übertragenem Licht als über der Folie schwebend erscheint.
    • 40. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei das zusammengesetzte Bild in übertragenem Licht als unter der Folie schwebend erscheint.
    • 41. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei das zusammengesetzte Bild unter übertragenem Licht sowohl als über als auch als unter der Folie schwebend erscheint.
    • 42. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei des zusammengesetzte Bild dem nicht unterstützten Auge auch als teilweise in der Ebene der Folie liegend erscheint.
    • 43. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei die Folie eine Folie mit freiliegenden Linsen ist.
    • 44. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei die Folie eine Folie mit eingebetteten Linsen ist.
    • 45. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei das zusammengesetzte Bild als sich relativ zu der Folie bewegend erscheint, wenn sich die Betrachtungsposition relativ zu der Folie ändert.
    • 46. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei das zusammengesetzte Bild verschwindet und wieder erscheint, wenn der Winkel, bei welchem die Folie betrachtet wird, sich ändert.
    • 47. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei die Folie mehr als ein zusammengesetztes Bild aufweist.
    • 48. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei der Sensor ein Infrarotsensor ist und wobei die Folie eine Öffnung darin zum Erkennen durch die Folie hindurch durch den Infrarotsensor hat.
    • 49. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 35, wobei der Sensor ein kapazitiver Sensor ist.
    • 50. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 49, ferner aufweisend eine teilweise transmissive reflektive Schicht, wobei der Sensor, die Folie und die Schicht sequentiell in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
    • 51. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 49, ferner aufweisend: eine gefärbte Schicht; und eine teilweise transmissive reflektive Schicht, wobei der Sensor, die Folie, die gefärbte Schicht und die teilweise transmissive reflektive Schicht sequentiell in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
    • 52. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 49, ferner aufweisend: eine farbverändernde Schicht; und eine teilweise transmissive reflektive Schicht, wobei der Sensor, die Folie, die farbverändernde Schicht und die teilweise transmissive reflektive Schicht sequentiell in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
    • 53. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 49, ferner aufweisend: eine gefärbte Schicht; eine teilweise transmissive reflektive Schicht; und eine Lichtsteuerschicht, wobei der Sensor, die Folie, die gefärbte Schicht, die teilweise transmissive reflektive Schicht und die Lichtsteuerschicht sequentiell in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
    • 54. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 49, ferner aufweisend: eine farbverändernde Schicht; eine teilweise transmissive reflektive Schicht; und eine Lichtsteuerschicht, wobei der Sensor, die Folie, die lichtverändernde Schicht, die teilweise transmissive reflektive Schicht und die Lichtsteuerschicht sequentiell in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
    • 55. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 54, ferner aufweisend einen Schalter zum Aktivieren einer Vorrichtung in einem An-Modus.
    • 56. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 54, ferner aufweisend einen Schalter zum Aktivieren der Vorrichtung in einem Aus-Modus.
    • 57. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 54, ferner aufweisend einen Schalter zum Aktivieren einer Vorrichtung aus beiden, einem An- und einem Aus-Modus.
    • 58. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 57, ferner aufweisend eine Lichtquelle, wobei die Lichtquelle, der Sensor und die Folie sequentiell in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
    • 59. Benutzerschnittstelle nach Ausführungsform 58, wobei die Lichtquelle eine lichtaussendende Diode beinhaltet.
    • 60. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 59, wobei die Folie eine Hauptoberfläche gegenüber dem Sensor liegend hat, welche eine schützende Beschichtung auf zumindest einem Teil der Hauptoberfläche aufweist.
    • 61. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 60, wobei die Folie eine Hauptoberfläche gegenüber dem Sensor hat, welche eine leicht zu reinigende Beschichtung auf zumindest einem Teil der Hauptoberfläche aufweist.
    • 62. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 61, wobei die Folie eine Hauptoberfläche gegenüber dem Sensor liegend hat, welche eine Antibeschlagsbeschichtung auf zumindest einem Teil der Hauptoberfläche aufweist.
    • 63. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 62, wobei die Folie eine Hauptoberfläche gegenüberliegend dem Sensor hat, welche eine antireflektive Beschichtung auf zumindest einem Teil der Hauptoberfläche aufweist.
    • 64. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 63, welche eine Automobilkomponente ist.
    • 65. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 64, welche eine Automobilanzeigetafelkomponente ist.
    • 66. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 63, welche eine Haushaltsgerätekomponente ist.
    • 67. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 63, welche eine Geschirrspülerkomponente ist.
    • 68. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 63, welche eine Herdkomponente ist.
    • 69. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 63, welche eine Ofenkomponente ist.
    • 70. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 63, welche eine Mikrowellenkomponente ist.
    • 71. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 63, welche eine Waschmaschinenkomponente ist.
    • 72. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 63, welche eine Wäschetrocknerkomponente ist.
    • 73. Benutzerschnittstelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 63, welche eine Konsumerelektronikkomponente ist.
  • Eine Vielzahl von Modifikationen und Kombinationen der Ausführungsformen, welche offenbart sind, wird dem Fachmann offensichtlich sein und diese Modifikationen sind derart zu sehen, dass sie innerhalb des Geltungsbereichs der Erfindung, wie sie in den anhängenden Ansprüchen definiert ist, liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (15)

  1. Benutzerschnittstelle aufweisend: einen Sensor; eine Folie, aufweisend: zumindest eine Schicht von Mikrolinsen, wobei die Schicht eine erste und eine zweite Seite hat; eine Schicht von Material, welche an der ersten Seite der Schicht von Mikrolinsen abgelagert ist; ein zumindest teilweise vollständiges Bild, welches in dem Material gebildet ist, welches mit jeder der Vielzahl von Mikrolinsen verknüpft ist, wobei das Bild mit dem Material Kontrast hat; und ein zusammengesetztes Bild, welches durch die individuellen Bilder bereitgestellt wird, welches dem nicht-unterstützten Auge als über und/oder unter der Folie schwebend erscheint, wobei der Sensor und die Folie derart angeordnet sind, dass wenn ein Benutzer mit dem schwebenden zusammengesetzten Bild interagiert, der Sensor aktiviert wird.
  2. Benutzerschnittstelle nach Anspruch 1, wobei das Material ein strahlungssensitives Material ist.
  3. Benutzerschnittstelle nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend eine Abstandsschicht, welche zwischen der Materialschicht und den Mikrolinsen angebracht ist.
  4. Benutzerschnittstelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zusammengesetzte Bild über einen Blickwinkel von weniger als 100° erfassbar ist.
  5. Benutzerschnittstelle aufweisend: einen Sensor; eine Folie, aufweisend: eine Reihe von Mikrolinsen; eine Materialschicht, anliegend an der Reihe von Mikrolinsen; ein erstes modifiziertes und/oder ein erstes Spendermaterial in Kontakt mit der Materialschicht, wobei das erste modifizierte und/oder erste Spendermaterial individuelle teilweise vollständige Bilder auf der Materialschicht bildet, welche mit jeder der Vielzahl von Mikrolinsen verknüpft sind, wobei die Folie ein zusammengesetztes Bild zeigt, welches durch die individuellen Bilder bereitgestellt wird, welches dem nicht-unterstützten Auge als über und/oder unter der Folie schwebend erscheint, wobei der Sensor und die Folie derart angeordnet sind, dass, wenn ein Benutzer mit dem schwebenden zusammengesetzten Bild interagiert, der Sensor aktiviert wird.
  6. Benutzerschnittstelle nach Anspruch 5, wobei zumindest ein Teil des zusammengesetzten Bildes fluoresziert und/oder phosphoresziert und dem nicht-unterstützten Auge als über der Folie, unter der Folie oder beides, über und unter der Folie, schwebend erscheint.
  7. Benutzerschnittstelle nach Anspruch 5 oder 6, wobei das erste modifizierte und/oder das erste Spendermaterial strahlungssensitives Material aufweist.
  8. Benutzerschnittstelle nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Farbe des zusammengesetzten Bildes sich relativ zu dem Blickwinkel von weniger als 150° ändert.
  9. Benutzerschnittstelle nach einem der Ansprüche 5 bis 8, ferner aufweisend ein zweites modifiziertes und/oder ein zweites Spendermaterial benachbart zu der Materialschicht, wobei das zweite modifizierte und/oder das zweite Spendermaterial individuelle teilweise vollständige Bilder auf der Folie formt, welche mit jeder der Vielzahl von Mikrolinsen verknüpft sind.
  10. Benutzerschnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Sensor ein Infrarotsensor ist und wobei die Folie eine Öffnung aufweist für die Erkennung durch die Folie hindurch durch den Infrarotsensor.
  11. Benutzerschnittstelle nach eine um der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend eine teilweise transmissive reflektive Schicht, wobei der Sensor, die Folie und die Schicht sequentiell in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
  12. Benutzerschnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend: eine gefärbte Schicht oder eine farbverändernde Schicht; und eine teilweise transmissive reflektive Schicht, wobei der Sensor, die Folie, die gefärbte Schicht oder die farbverändernde Schicht und die teilweise transmissive reflektive Schicht sequentiell in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
  13. Benutzerschnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend: eine gefärbte Schicht oder eine farbverändernde Schicht; eine teilweise transmissive reflektive Schicht; und eine Lichtsteuerschicht, wobei der Sensor, die Folie, die gefärbte Schicht oder die farbverändernde Schicht, die teilweise transmissive reflektive Schicht und die Farbsteuerschicht sequentiell in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
  14. Benutzerschnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner aufweisend eine Lichtquelle, wobei die Lichtquelle, der Sensor und die Folie sequentiell in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
  15. Benutzerschnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Folie eine Hauptoberfläche gegenüber dem Sensor aufweist, welche eine schützende Beschichtung, eine leicht zu reinigende Beschichtung, eine Antibeschlagsbeschichtung oder eine antireflektive Beschichtung auf zumindest einem Teil der Hauptoberfläche aufweist.
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