Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur ortsaufgelösten Detektion von

Lichteinstrahlung, die neben einem Modul mindestens eine Strahlungsquelle umfasst. Ebenso werden Verwendungsmöglichkeiten der Anordnung angegeben.

Touchscreens werden heutzutage in einer Vielzahl von technischen Anwendungsgebieten zur Steuerung von elektronischen Geräten verwendet, wobei die intuitive Bedienung das Ansteuern von technischen Geräten in die Handhabung wesentlich erleichtert. Man verwendet sie an Informationssystemen, wie interaktiven Anzeigedisplays, an interaktiven Dialogsystemen, wie Ticket-, Bank- oder Geldautomaten, und Ansteuerungssys- temen in der Industrie, in der Touchscreens z.B. zur Steuerung von Maschinen Verwendung finden oder im Be ^¬ reich der Spielzeugindustrie, für Spielkonsolen und Spielautomaten. Die größte Verwendung von Touch- screen-Technologien findet immer mehr in Alltagstechnologien, wie z.B. PDAs oder Handys, Musikwiedergabegeräten, wie mp3-Playern, Computern und Laptops, so- wie Bildschirmen statt. Unter einem Touchscreen, auch

Tastschirm oder Sensorbildschirm genannt, versteht man eine auf dem Bildschirm angebrachte berührungssensitive Schicht, welche auf Kontakt des Benutzers mit seinem Finger oder einem je nach verwendeter Technologie geeigneten Stylus (Zeigegriffel) reagiert. Folglich bieten Touchscreens eine äußerst intuitive Bedienung, da der Bildschirm zugleich als Benutzeroberfläche dient und nicht der Umweg über externe Eingabegeräte gewählt werden muss . Damit eignen sich Touchscreens besonders für Dialogsysteme.

Insgesamt gibt es eine Vielzahl von verschiedenen Touchscreen-Technologien: Analog resistive Technologie

Resistive Touchscreens bestehen aus zwei sich gegenüberliegenden, transparenten, Halbleiterschichten, welche durch zahlreiche isolierte Abstandshalter, sog. „Spacer-Dots" voneinander getrennt sind. Die innere ITO-Schicht befindet sich auf einem festen Glasbildschirm, die äußere Schicht wird von einer flexiblen, kratzfesten Kunststofffol ie geschützt. Mittels eines Steuergerätes wird an den leitenden Schichten Spannung angelegt. Wird die obere Schicht auf die darunter liegende gedrückt, wird ein elektrischer Kontakt hergestellt und damit die Spannung an dieser Stelle verändert, wobei ortsaufgelöst der Berührungspunkt ermittelt werden kann. Die Nachteile bestehen in der relativ geringen Lichtdurchlässigkeit von lediglich 70-80 % und der Empfindlichkeit gegenüber me- chanischen Beschädigungen.

Kapazitive Technologie Bei der kapazitiven Technologie verwendet man Glassubstrate, welche eine transparente Beschichtung aus leitfähigen Halbleitern aufweist. Die Deckseite wird zusätzlich mit einer Glas- oder KunststoffSchicht als Kratzschutz versehen. An allen vier Ecken des be- schichteten Glassubstrates wird eine Spannung angelegt, um ein homogenes elektrisches Feld zu erzeugen. Durch Berührung des Systems kommt es zu einer Störung des vorherrschenden elektrischen Feldes. Diese Störung kann dabei ortsaufgelöst detektiert werden.

Nachteilig sind die hohen Entwicklungskosten, sowie die Tatsache, dass die Bedienung nur mit dem Finger oder mit Eingabestiften, die speziell für den kapazitiven Touchscreen entwickelt sind, möglich ist. Surface Acoustic Wave Technologie (Oberflächenwellen-

Technologie)

Bei der Surface Acoustic Wave Technologie verwendet man eine klare Glasscheibe ohne jegliche Art von Fo- lien oder andere Beschichtungen der Oberfläche. An zwei Seitenflächen des Glassubstrats sind Signalgeber montiert, welche sowohl horizontal als auch vertikal Ultraschallwellen aussenden. Die über die Benutzeroberfläche laufenden Wellen werden von der Oberfläche reflektiert und auf der gegenüberliegenden Seite von einem Sensor empfangen. Berührt man den Bildschirm, wird ein Teil der Ultraschallwellen absorbiert und die Berührung wird dann ortsaufgelöst dargestellt. Nachteilig ist, dass die Bedienung lediglich mit dem Finger oder zumindest einem anderen weichen Medium möglich ist. Infrarot -Technologie

Die Infrarot-Technologie funktioniert letztendlich mittels der Unterbrechung von Lichtstrahlen. Ein Rah ^¬ men, auf dem die Sensoren angebracht sind, umgibt das Display. So befinden sich auf der einen Seite dieses Rahmens jeweils vertikal und horizontal Infrarotleuchtdioden (LEDs), auf den dazugehörigen gegenüber- liegenden Seiten Fotosensoren, die das Licht erkennen. Durch die von den Leuchtdioden zu den Sensoren laufenden Lichtstrahlen entsteht somit ein Raster auf der Bildschirmoberfläche. Durch Berührung des Bildschirms wird der Lichtstrahl an dieser Stelle unter- brochen und so ein Signalabfall erzeugt, welcher durch die Fotosensoren registriert wird und somit den Berührungspunkt bestimmen lässt. Nachteilig bei der Infrarot-Technologie ist eine deutlich geringere Touchauflösung . Wegen der relativ schwachen Auflösung eignen sich Infrarot-Touchscreens nur für großflächige Displays mit geringer Auflösung. Des Weiteren kön ^¬ nen Fremd-Infrarotquellen, sowie Wärmestrahlung das System negativ beeinflussen. Andere optische Technologien

Des Weiteren wird in der DE 101 39 147 AI ein Verfahren und Vorrichtung zur Störung eines optischen Vorgangs an einem optischen Touchscreen beschrieben. Hierbei werden Störungen eines elektromagnetischen

Feldes, die durch Fremdkörper hervorgerufen werden, optisch detektiert. Dazu wird Licht in einen Wellenleiter, vorzugsweise in eine Glasplatte,

eingekoppelt. Durch Berührung der Glasplatte können die im Wellenleiter vorhandenen evaneszenten Felder durch Brechungsindexverschiebung phasen- und intensi- tätsverschoben detektiert werden. Von Nachteil bei der beschriebenen Technologie ist die zwangsweise ge ^¬ ringere Sensoranzahl, wenn man das Licht in die Glasplatte einkoppelt. Des Weiteren werden aufwändige In- terferrometer mit Referenzkanälen zur Detektion der

Phasenverschiebung verwendet.

Die DE 198 27 991 AI beschreibt eine Touchscreen- Vorrichtung, bei der durch am Rand des Bildschirms angeordnete Licht-Sensoren mit vorangestellten optischen Systemen reflektierte Lichtstrahlen, die durch ein Zeigeobjekt verursacht werden, detektieren werden. Nachteilig hierbei ist, dass Fremdlicht Fehlinformationen auslösen kann und unklar ist, wie viel reflektiertes Licht tatsächlich erfasst werden kann.

Auch die aufwändige vorgeschaltete Optik vor jedem Sensor ist sehr nachteilig.

Die DE 27 34 094 C2 und DE 32 45 785 AI beschreiben die Verwendung von Lichtgriffeln zur Positionsbestim- ^' mung auf Displays. Beide Technologien beruhen auf der Detektion von abgestrahltem Licht des Bildschirms mittels eines „Scan-Stiftes". Sehr nachteilig ist die mit einer erheblichen elektronischen Datenverarbei- tung verbundenen Komplexität des gesamten Systems.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Er ^¬ findung, eine Anordnung sowie ein Verfahren zur orts ^¬ aufgelösten Detektion von Lichteinstrahlung bereitzu- stellen, das die oben genannten Problematiken umgeht und somit eine vielseitig einsetzbare und zuverlässig arbeitende Anordnung bereitgestellt wird. Diese Aufgabe wird bezüglich der Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, bezüglich des Verfahrens zur ortsaufgelösten Detektion von Lichtbestrahlung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 sowie bezüglich der Verwendungszwecke der erfindungsgemäßen Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 20 gelöst. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche stellen dabei vorteilhafte Weiterbildungen dar. Erfindungsgemäß wird somit eine Anordnung zur ortsaufgelösten Detektion von Lichteinstrahlung bereitgestellt, die ein Modul aufweist, das mindestens ein flächiges Substrat aus einem lichtleitenden Material mit einer mindestens ein fluoreszierendes Material enthaltenden Polymerbeschichtung , eine Mehrzahl mit dem Substrat optisch gekoppelter Strahlungssensoren sowie eine Auswerteinheit, die eine ortsaufgelöste Zuordnung der detektierten Fluoreszenz und/oder der detektierten Änderung der Fluoreszenz erlaubt, um- fasst. Zudem umfasst die Anordnung mindestens eine

Strahlungsquelle. Als Strahlungsquelle kann dabei je ^¬ de beliebige Strahlungsquelle dienen, beispielsweise externe Strahlungsquellen, also Strahlungsquellen, die keine bauliche Einheit mit dem Modul bilden, ebenso ist es jedoch möglich, dass z.B. im Falle eines berührungsempfindlichen Displays die Display- Hintergrundbeleuchtung als Strahlungsquelle dient

Mit der vorliegenden Erfindung wurden oben genannte Probleme gelöst, sowie eine weitaus einfachere Technologie bereitgestellt. Darüber hinaus ergeben sich mit der vorliegenden Erfindung weitere Anwendungsmöglichkeiten sowie zusätzliche Funktionsmodi.

Die Erfindung besteht somit im Wesentlichen aus einem optischen Modul, das mindestens ein flächiges Sub- strat aus einem lichtleitenden Material mit einer mit Fluorophor dotierten Polymer- und/oder anorganischen Fluoreszenzschicht aufweist. Zusätzlich enthält das Modul mehrere, vorzugsweise an allen Kanten des Sub- strats optisch gekoppelte Strahlungssensoren, die der

Detektion bzw. der Ab- und/oder Zunahme der erzeugten Fluoreszenzstrahlung dienen. Je höher die bereitgestellte Sensoranzahl ist, desto höher ist die resultierende Auflösung.

Das optische Modul besteht zunächst aus einem optisch transparenten anorganischen und/oder organischen Glassubstrat, auf dem mindestens eine optisch transparente, ungefärbte und fluoreszierende

Polymerbeschichtung aufgebracht ist, die hauptsäch ^¬ lich mit UV-Licht absorbierenden organischen und/oder anorganischen fluoreszierenden Materialien, wie z.B. organischen Fluoreszenzfarbstoffen und/oder anorganischen Quantendots, in geeigneter Konzentration do- tiert wurden. Die betreffenden Fluoreszenzmaterialien können auch über einen Extrusionsprozess in optisch transparente Polymerfolien eingebracht werden, die anschließend zwischen zwei Glasscheiben laminiert werden und somit ein fluoreszierendes optisches Ver- bundsystem darstellen.

Auch besteht die Möglichkeit, eine transparente, mit Fluorophoren dotiere Kunststoffplatte als Substrat zu verwenden. Für Spezialanwendungen können die verwen- deten Fluoreszenzmaterialien neben einer UV-Absorption auch im sichtbaren und infraroten Spektralbereich Absorptionsbanden aufweisen, wobei auch die Umwandlung von Infrarotstrahlung in kurzwelligeres Licht durch „Up-conversion" genutzt werden kann. Zur Herstellung der Module werden zumindest in Teilbereichen der zu den beschichteten Glassubstraten gehören- den Substratkanten empfindliche photovoltaische oder pyroelektrische Lichtsensoren unter Verwendung optisch transparenter Kleber aufgebracht oder anderweitig optisch angekoppelt.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Module beruht auf einem Fluoreszenzeffekt, der optischen Leitung der Fluoreszenzstrahlung, ihrer Detektion sowie der Signalübertragung. Bestrahlt man die auf bzw. zwischen den Glassubstraten befindlichen fluoreszierenden

Polymer- oder Glasbeschichtungen mit kurz- und/oder langwelligem UV-Licht, so werden die in den Beschich- tungen enthaltenen Fluoreszenzmaterialien elektro ^¬ nisch angeregt und senden im Vergleich zu den Wellen- längen der Anregungsstrahlung längerwellige, sichtbare Fluoreszenzstrahlung aus. Die erzeugte Fluoreszenzstrahlung koppelt optisch in die Glassubstrate ein und breitet sich dort bis zu den Kanten der Substrate aus. Aufgrund der inneren Totalreflexion ge- langt der größte Anteil der Fluoreszenzstrahlung durch Lichtleitung zu den Kanten der Glassubstrate, trifft dort auf die Lichtsensoren, wo elektrische Ströme oder Spannungen erzeugt werden, deren Änderungen per Auswerteinheit (z.B. Ele ktroni kmodul ) regis- friert und elektronisch verarbeitet werden können.

Die einzelnen am Substrat angeordneten Sensoren sind dabei im Beispielsfalle eines rechteckigen Substrates so am Substrat angeordnet, dass ihre Registrierrichtung bevorzugt orthogonal zu der Kante des Substrates erfolgt, an dem sie angeordnet sind. Jeder Sensor bildet dabei einen Kanal, dessen Fluoreszenzintensität durch den jeweiligen Sensor beobachtet wird. Im Falle eines rechteckigen Substrates können dabei Sensoren an allen Seiten des Substrates angeordnet sein, wodurch ein imaginäres Gitternetz von Kanälen auf dem

Substrat gebildet wird. Die Signale der einzelnen Sensoren werden dabei von der Auswerteinheit, die beispielsweise ein Elektronikmodul sein kann, erfasst und dem jeweiligen Ort der detektierten Zunahme der Fluoreszenzstrahlung (bzw. deren Abnahme) zugeordnet.

Verwendet man Dotiermaterialien, die im sichtbaren und/oder infraroten Licht anregbar sind, so verwendet man Anregungsstrahlung im sichtbaren und/oder infra- roten Spektralbereich.

Bevorzugt ist dabei, dass das Substrat aus anorgani ^¬ schem Glas oder einem Kunststoff besteht. Eine weiter bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Substrat im Spektralbereich von 400 nm bis 700 nm eine optische Transparenz von mindestens 80 % aufweist. Ebenso ist vorteilhaft, wenn das Substrat einen optischen Verlust von < 1 dB/m aufweist.

Vorteilhaft ist ebenso, wenn die Polymerbeschichtung mit dem mindestens einen fluoreszierenden Material dotiert ist, das bevorzugt Absorptionsbanden im UV- oder Vis- und/oder IR-Bereich aufweist und weiter bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus organischen Laser- und Fluoreszenzfarbstoffen,

Nanophosphoren und/oder Quantendots, besonders bevor- zugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

Xanthenen, Oxazinen, Rhodaminen, Perylenen,

Naphthalimiden, Naphthaldiimiden, Stilbenen,

Cumarinen, Styrylen, Pyrromethenen , InAs, InP, GaAs, GaP, GaN, InGaAs, GalnP/InP, CdO, CdSe, CdS, CdTe, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, PbS, PbSe, PbTe, HgS, HgSe,

HgTe, ZnO:Ag, ZnO:Cu, ZnO:Al, ZnO:Mn, ZnO:Cu, ZnS:Ag, ZnS:Cu, ZnS:Al, ZnS:Mn, ZnS:Cu, ZnSe:Ag; ZnSe:Cu, ZnSe:Al, ZnSe:Mn, ZnSe:Cu, CdS:Ag, Cds:Cu, CdS:Al, Cds:Mn, CdS:Cu, CdSe:Ag, CdSe:Cu, CdSe:Al, CdSe:Mn, CdSe:Cu, Phosphaten, Silikaten, Germanaten, Oxiden, Sulfiden, Oxysulfiden, Seleniden, Sul foseleniden ,

Vanadaten, Niobaten, Arsenaten, Tantalaten,

Wolframaten, Molybdaten, Halogenaten, Nitriden, Boraten, Aluminaten, Gallaten, und Halogeniden, sowie deren Mischungen.

Zusätzlich können auch Mischungen aus den oben genannten organischen Farbstoffen sowie anorganischen Quantenpunkte verwendet werden. Der Gewichtsanteil des mindestens einen fluoreszierenden Materials in der Polymerbeschichtung liegt bevorzugt im Bereich von 0,01 und 20 Gew. -I, bevorzugt 0,1 und 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 und 2 Gew. -% .

Die Polymerbeschichtung basiert vorteilhafterweise auf einem Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polymethylmethacrylaten, Polymethacrylsäure- estern, Polymethacrylsäuren, Polyacrylsäuren, deren Estern, aus Copolymeren dieser Materialien, wie

Polymethacrylmethylimiden, Methylmethacrylat- Acrylnitril-vinylestern, Polymethylpenten , Acrylsäu- re-Styren-Acryl säure-Vinylacetat-Copolymeren,

Polystyren, Polyvinyltoluen, Polycarbonaten,

Polypropylen, Polyethylen, Cellulosederivaten ,

Polyacetalen, Polyamiden, fluorierten Acrylsäure- Polymeren, Cycloolef in-Polymeren, Polymididen,

Polyalylphthalaten, Acetatbutyraten und Polyestern, Polysulfonen, transparenten Epoxidharzen, Polyvi- nylchlorid, Polyurethanen, deren Copolymeren und

Blends . Insbesondere weist dabei die Polymerbeschichtung im sichtbaren Spektralbereich mindestens 90 % Transmission auf.

Weiter bevorzugt ist, dass die Strahlungssensoren photovoltaische und/oder pyroelektrische Strahlungssensoren aus ferroelektrischen Kristallen, Keramiken oder Polymeren sind.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn mindestens 8 Strahlungssensoren z.B. an den Kanten des Substrates äqui- distant angeordnet sind (absolute Definition) .

Selbstverständlich hängt die Anzahl der Strahlungs- sensoren von der Größe des Moduls ab, um eine hinreichend genaue Auflösung zu gewährleisten. Die Anzahl von Sensoren kann dabei auch bis zu mehreren hundert Sensoren pro Modul betragen. Bevorzugt ist das flächige Substrat n-eckig, wobei n eine ganze Zahl zwischen 3 bis 10, insbesondere 4 bedeutet und die Strahlungssensoren an nicht gegenüberliegenden Kanten des flächigen Substrates angeordnet sind .

Gemäß der zuvor genannten Ausführungsform ist somit vorgesehen, dass nicht jede Kante des Substrates mit Sensoren versehen sein muss. Beispielsweise ist es bei viereckigen Substraten ausreichend, wenn Sensoren lediglich an den beiden nicht gegenüber liegenden

Kanten angeordnet sind. Alternativ hierzu kann jedoch ebenso vorgesehen sein, Sensoren an allen Kanten anzuordnen .

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind die Kanten des Substrates durch Polieren und/oder Schlei- fen geglättet, um Strahlungsverluste bei der opti ^¬ schen Kopplung zwischen Substrat und Strahlungssensor zu vermeiden. Vorteilhaft ist ebenso, wenn die Strahlungssensoren mit einem passiven analogen Filter und/oder einem Analog-Digital-Wandler verbunden sind. Wird z.B. mit moduliertem Licht gearbeitet, werden die Signale aus den Lichtsensoren durch passive analoge Filter gelei- tet, welche nur die modulierte Trägerfrequenz durchlassen. Die Analog-Digital-Konverter empfangen die Trägersignale aus dem analogen Filter und erzeugen ein digitales Signal, in dem kodiert ist, ob der Träger gefunden wurde und wenn ja, mit welcher Intensi- tät. Je nach Auslegung der Modulationsfrequenz sind verschiedene Filter in der Sensorelektronik vorzusehen. Der zusätzlich verwendete Mikroprozessor prüft dabei die erhaltenen Signale. Wird mit mehreren

Lichtsensoren gearbeitet, wird für jeden Sensor eine getrennte Auswertung vorgenommen, so dass für die Datenbearbeitung die genauen Positionen des Zeigegerätes bzw. Fingers zur Verfügung stehen. Neben der Position ist es dabei auch möglich, Richtung und Geschwindigkeit zu berechnen. Gerade für die Verwendung als Touchscreen erweist sich eine hohe Anzahl an Sen ^¬ soren, die vorzugsweise um das gesamte Modul angeordnet sind, von großem Vorteil. Dabei sind dann auch komplizierte Vorgänge, wie Markierungen in Textverarbeitungsprogrammen, „drag and drop"-Funkt ionen oder einfaches „Doppelklicken" möglich.

Ebenso ist die Möglichkeit gegeben, dass das Modul mindestens ein weiteres Substrat und/oder mindestens eine weitere Beschichtung aufweist.

Besonders bevorzugt ist das Modul in ein berührungs- sensitives und/oder lichtsensitives Display, eine in ^¬ teraktive berührungssensitive und/oder lichtsensitive Reklameanzeige und/oder ein berührungssensitives und/oder lichtsensitives Dialogsystem integriert.

Bevorzugt ist die Strahlungsquelle ausgewählt aus der Gruppe der UV-, Vis- und IR-Strahlungsquel len , bevorzugt Leuchtdioden, Leuchtstofflampen, Halogenlampen, Quecksilberdampflampen, Glühlampen und Metalldampf- Lampen. Als bevorzugte Strahlungsquellen werden z.B. kurz- oder langwellig emittierende UV-Strahler, in Bildschirmen verwendete Lampen mit UV-Anteil oder auch Leuchtstofflampen, die neben sichtbarem Licht einen gewissen Anteil an UV-Strahlung aussenden oder Strahlungsquellen, die unsichtbares Infrarot 1 icht aussenden, verwendet. Dabei ist die Anregungsstrahlung bevorzugt moduliert, wie z.B. 50, 100, oder 200 Hz, je nach Bildschirmtechnologie, wobei die modulierte Strahlung so verwendet werden kann, dass Störquellen keinen negativen Einfluss auf die Detektion der Strahlung und somit der Ortsbestimmung haben.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungs form wird die Strahlungsquelle codiert oder impulsförmig betrieben.

Bevorzugt werden die beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen durch einen Elektronikmodul ergänzt. Die Signale aus den Lichtsensoren auf den Glaskanten werden durch eine kleine, ebenfalls auf der Glaskante anzubringende Elektronik-Einheit verarbeitet. Die Elektronik-Einheit kann beispielsweise durch dem Fachmann geläufige Software gesteuert werden.

Weiter wird ein Verfahren zur ortsaufgelösten Detektion von Berührung beschrieben, bei dem das mindes- tens eine fluoreszierende Material der Polymer- beschichtung eines in eine zuvor beschriebenen Anordnung integrierten Moduls mittels der mindestens einen Strahlungsquelle zur Fluoreszenz angeregt, das Modul auf der Seite der mindestens ein fluoreszierendes Material enthaltenden Polymerbeschichtung berührt, über die Strahlungssensoren eine Abnahme der Intensität der von der Anregungsquelle im Modul induzierten Fluoreszenz detektiert und der Ort der verminderten Flu- oreszenz mittels der Auswerteinheit dem Ort der Berührung zugeordnet wird. Dieses Verfahren beruht darauf, dass im Falle einer Störung der zu den Lichtsensoren und/oder pyroelektrischen Sensoren geleiteten Fluoreszenzstrahlen — z.B. durch Berühren der Subst rat flache mit dem Finger oder einem anders gear ^¬ teten Zeigegeräts — zumindest ein Teil der Fluoreszenzstrahlung absorbiert oder gestreut wird, in Folge dessen weniger umgewandelte Anregungsstrahlung auf die Fluoreszenzschichten gelangt und damit eine Ab- nähme der detektierten elektrischen Signale bewirkt wird. Durch Berührung der Moduloberfläche werden die durch Totalreflexion weitergeleiteten Fluoreszenzstrahlen durch Brechungsindexverschiebung durch den Finger oder andere Zeigegeräte optisch ausgekoppelt, wodurch es zu einer Abnahme der Fluoreszenzstrahlung kommt, die wiederum sehr genau ortsaufgelöst detektiert werden kann, wenn man an den Subst at kanten mehrere optische Sensoren verwendet. Erfindungsgemäß wird ebenso ein Verfahren zur ortsaufgelösten Detektion von Lichtbestrahlung bereitgestellt, bei dem ein zuvor beschriebenes erfindungsge ^¬ mäßes Modul auf der Seite der mindestens ein fluoreszierendes Material enthaltenden Polymerbeschichtung mit Licht, das geeignet ist, im fluoreszierenden Ma ^¬ terial Fluoreszenz zu induzieren, bestrahlt, über die Strahlungssensoren die im Modul induzierte Fluores ^¬ zenz oder die Steigerung der Fluoreszenz detektiert und der Ort der induzierten oder gesteigerten Fluoreszenz mittels der Auswerteinheit dem Ort der Berührung zugeordnet wird. Das Licht stammt dabei aus der Strahlungsquelle, insbesondere einer externen Strahlungsquelle. In dieser Anwendungsvariante kann statt der Abnahme der Fluoreszenzstrahlung ebenfalls die Zunahme bzw. das Entstehen von Fluoreszenzstrahlung detektiert werden. Hierzu kann das bereitgestellte Modul als interaktives Steuerungssystem z.B. mittels Licht- oder Laserpointer gesteuert werden. Hierzu muss die Emissionswellenlänge des Pointers mit der Absorptionsbande des lichtwandelnden Dotierstoffes im optischen Modul abgestimmt werden. Durch Bestrahlen einer bestimmten Stelle an der Frontseite des optischen Moduls wird dort spezifisch Fluoreszenzstrahlung angeregt, die bei Verwendung von mehreren Sensoren ortsaufgelöst dargestellt werden kann. Somit stellt die vorliegende Erfindung ein lichtsensitives optisches Modul z.B. zur Steuerung in der Display- und Steuertechnik dar. Verwendet man modulierte

Strahlung des lichtemittierenden Zeigegerätes, können negative Störeinflusse durch Fremdlicht eliminiert werden .

Bei den zuvor genannten Verfahren ist es vorteilhaft, wenn die Strahlung der Strahlungsquelle oder das Licht, das geeignet ist, im fluoreszierenden Material Fluoreszenz zu induzieren, moduliert, codiert oder impulsförmig ist.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung einer erfindungsgemäßen Anord- nung als Tast schirm, als interaktive Anzeige, als lichtempfindliches Dialogsystem und/oder in der Sicherheitstechni k .

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung, der Anordnung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich eine Vielzahl von Vorteilen erzielen.

Die erfindungsgemäße optische Anordnung bzw. das erfindungsgemäße Detektionsver fahren zeichnen sich durch eine hohe Empfindlichkeit und Auflösung aus, benötigen keinen hohen elektronischen Aufwand und sind sehr preisgünstig anzuwenden und in Displays zu integrieren .

Im Vergleich mit anderen optischen Technologien zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, dass die Detektions-Auflösung beliebig gesteigert werden kann. Hinzu kommt, dass nur eine Strahlungs ^¬ quelle benötigt wird, um ein lichtempfindliches, optisches System bereitstellen zu können. Auch können sämtliche Spektralfarben zur „Touchfunktion" verwendet werden.

Die Displayoberflächen können sehr hart und kratzfest gestaltet werden, was hinsichtlich der Verwendung in öffentlich zugänglichen Räumen und Geräten, sowie im

Hinblick der Vandalismus-Beständigkeit sehr vorteil ^¬ haft ist.

Des Weiteren können sämtlich Zeigegeräte und ensch- liehe Finger als Bedienelemente verwendet werden, da die Auskopplung der Fluoreszenzstrahlung unabhängig vom Härtegrad und Material des Zeigegeräts ist.

Sehr vorteilhaft gegenüber resistiven oder kapaziti- ven Technologien ist die hohe Transparenz der bereitgestellten optischen Module. Auch können mit der be- reitgestellten Technologie prinzipiell eine Vielzahl von Geometrien sowie gewölbte Oberflächen realisiert werden . Durch Verwendung modulierter Erregerstrahlung können negative Einflüsse durch Fremdlicht ausgeschlossen werden .

Als Anregungsstrahlungsquellen können die bereits vorhandene Display-Hintergrundbeleuchtung oder andere

Lichtquellen verwendet werden. Auch funktioniert das System im Gegensatz zu den anderen optischen Technologien mit lediglich einer Strahlungsquelle. Gegenüber langsam auftretenden Verstaubungen oder Ver- schmutzungen sind die erfindungsgemäßen Strahlungsmodule unempfindlich, da ihre Funktion auf Änderungen ihrer physikalischen Funktionsgrößen beruht.

Gegenüber dem Stand der Technik haben die erfindungs- gemäßen Strahlungsmodule den bedeutenden Vorteil, dass sie aufgrund ihres Wirkprinzips der

optoelektronischen Energiewandlung funktionieren.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne die Erfindung auf die speziellen Ausgestaltungsformen zu beschränken. a) Anwendung als Touchdisplay :

In einen bestehenden Bildschirm können die optischen Module so integriert werden, dass nur wenige elektro ^¬ nische und datenverarbeitende Zusatzkomponenten ein ^¬ gebaut werden müssen. Das optische Modul besteht aus einer Glasscheibe mit einer aufgeklebten

Celluloseacetatfolie, die mit einem speziellen Laser- farbstoff dotiert ist, der nur im langweiligen UV- Bereich absorbiert, und einer Vielzahl an Leuchtdioden, die an allen vier Kanten des Moduls angeordnet sind. Dabei kann die vorhandene Hintergrundbeleuch- tung als Strahlungsquelle verwendet werden. b) Anwendung in interaktiven Reklameanzeige:

In gängigen Reklametafeln mit integrierter Hinter- grundbeleuchtung kann das oben beschriebene optische und berührungsempfindliche Modul so integriert werden, dass bei feststehender Hintergrundanzeige, die nicht elektronischer Art ist und als Reklamefläche dient, ein interaktives und dialogfähiges Modul zur Verfügung steht. Berührt der potenzielle Kunde oder

Interessent einen ausgewiesenen, markierten Teil der Reklametafel, so detektiert das integrierte Modul den Ort der Berührung. Als Interaktion oder Dialog kann anschließend eine weitere Information als Ton

und/oder Bild erfolgen. c) Anwendung als lichtempfindliches Dialogsystem:

Die Erfindung kann dazu verwendet werden, die Zunahme bzw. das Entstehen von Strahlung zu detektieren.

Hierzu kann das bereitgestellte Modul als interakti ^¬ ves Steuerungssystem mittels Licht- oder Laserpointer als externer Strahlungsquelle gesteuert werden. Die Emissionswellenlänge des Pointers muss dabei mit der Absorptionsbande des lichtwandelnden Dotierstoffes im optischen Modul abgestimmt werden. Durch Bestrahlen einer bestimmten Stelle an der Frontseite des optischen Moduls wird dort spezifisch Fluoreszenzstrahlung angeregt, die bei Verwendung von mehreren Senso- ren ortsaufgelöst dargestellt werden kann. Somit stellt die bereitgestellte Erfindung ein lichtsensi- tives optisches Modul zur Steuerung in der Display- und Steuertechnik dar. Verwendet man modulierte

Strahlung des lichtemittierenden Zeigegerätes, können sowohl negative Störeinflusse durch Fremdlicht elimi ^¬ niert werden, als auch durch die Codierung der Erre ^¬ gerstrahlung im optischen Steuer- und Zeigegerät si ^¬ chergestellt werden, dass man das verwendete Display oder ähnliches nicht mit anderen Pointern verwenden kann . d) Anwendung in der Sicherheitstechnik:

Verwendet man das erfindungsgemäße Modul integriert in Fenstern, Türen, Vitrinen, usw., so kann man als benötigte Erregerstrahlung zur Erzeugung der totalreflektierten Fluoreszenz gewöhnliche Raumbeleuchtungen verwenden. Wird nun beispielsweise versucht, außerhalb von zu schützenden Gebäuden die vorhandenen Fenster und/oder Türen zu manipulieren oder gar zu zerstören, so kann die bereitgestellte Erfindung die nicht erwünschte Berührung oder Zerstörung elektronisch melden und z.B. stillen Alarm auslösen.

Genauso können beispielsweise in Museen Ausstellungstücke in Vitrinen vor unerwünschter Berührung oder Entwendung geschützt werden, indem das optische Modul in Vitrinen integriert wird. Als Strahlungsquelle können hier wiederum bereits vorhandene Beleuchtungen verwendet werden.