ES2307680T3 - Elemento sensor para un interruptor tactil capacitivo. - Google Patents
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Abstract
Elemento sensor con una superficie sensitiva (12) que forma una parte de un interruptor táctil capacitivo (11), la superficie sensitiva está aplicada al lado inferior de una superficie de mando del interruptor táctil, siendo la superficie sensitiva (12) al menos parcialmente translúcida y puede ser iluminada desde abajo con una fuente luminosa (17), estando previstos unos elementos conductores de luz (20) para el flujo de luz de la fuente luminosa hacia esta superficie sensitiva, estando previsto un contacto en forma de una clavija alargada elástica (18), que se extiende desde un circuito impreso (16) hasta esta superficie sensitiva y comunica a la misma eléctricamente con el circuito impreso o un circuito de mando que se encuentra encima de éste o está unido con el mismo para el interruptor táctil, caracterizado por el hecho de que la superficie sensitiva (12) en sí suelta es presionada por los elementos conductores de luz (20) contra el lado inferior de la superficie de mando y que la superficie sensitiva es una parte separada de la clavija elástica (18).
Description
Elemento sensor para un interruptor táctil
capacitivo.
La invención se refiere a un elemento sensor
según el preámbulo de la reivindicación 1. Una aplicación preferida
es un interruptor táctil para electrodomésticos, por ejemplo una
placa de cocción.
Los elementos sensores con una superficie
sensitiva que forman una parte de un interruptor táctil capacitivo,
donde la superficie sensitiva está aplicada al lado inferior de una
superficie de mando, son conocidos de la técnica actual. Para la
señalización óptica para dicha superficie sensitiva o un
interruptor táctil en algunos casos están fijados por debajo de la
superficie de mando a la superficie sensitiva de diodos luminosos
LED o elementos luminosos similares. En este caso se presenta a
menudo el problema de que estos elementos luminosos iluminan una
zona más grande de lo que se desea.
El documento
US-A-5917165 muestra una tecla
sensorial de plástico espumado extendida y voluminosa de material
eléctricamente conductivo. La misma presenta un orificio continuo a
lo largo del eje longitudinal central. En el estado montado debajo
de una superficie de mando se aprieta su cara superior contra el
lado inferior de la superficie de mando, por lo cual esta cara
superior representa la superficie sensitiva. El lado inferior de la
tecla sensorial está presionado contra un circuito impreso, por lo
cual puede estar fijado un diodo luminoso LED en el orificio
continuo. Éste está iluminado hacia arriba y representa un marcado
reconocible para un operador.
El documento
DE-A-19714195 muestra una
iluminación detrás de una superficie de contacto, por lo cual
comprende un dispositivo visualizador. La superficie de contacto
presenta un piezosensor que responde bajo presión para captar un
contacto o una maniobra. En este caso, la superficie de contacto
debe necesariamente realizarse de tal manera que sea elástica o
pueda transmitir al sensor el movimiento provocado por la
presión.
Es el objetivo de la invención crear un elemento
sensor inicialmente mencionado, en el cual sea posible un marcado
iluminado de una superficie sensitiva dentro de la superficie
sensitiva y no se ocasione una irradiación indeseada de la
iluminación.
Este objetivo se resuelve mediante un elemento
sensor con las características de la reivindicación 1. Las
configuraciones ventajosas de la invención son objeto de otras
reivindicaciones y en lo sucesivo se describirán
detalladamente.
Debido a la translucidez según la invención de
la superficie sensitiva que puede formarse como la transparencia o
translucencia, se puede generar de una manera sencilla un marcado
luminoso en la zona de la misma superficie sensitiva. Este marcado
luminoso es generado por la fuente luminosa fijada por debajo de la
superficie sensitiva. Los elementos conductores de luz proporcionan
una iluminación esencialmente precisa y fiable del punto deseado,
es decir de la superficie sensitiva o sea dentro de la superficie
sensitiva. De ese modo puede evitarse una dispersión de la luz al
exterior de la zona prevista, impidiéndolo los elementos
conductores de luz.
Ventajosamente está previsto por cada elemento
sensor una fuente luminosa o un elemento conductor de luz. Así es
posible un marcado óptico individual de cada elemento sensor. En un
dispositivo con varios elementos sensores debería estar previsto lo
mismo para cada elemento sensor correspondiente a una función
individual. Los elementos sensores generalmente utilizados pueden
estar provistos de una iluminación común.
Los elementos conductores de luz pueden proteger
la fuente luminosa de un interruptor táctil contra el ambiente, por
ejemplo contra todo el ambiente por debajo de una superficie de
mando. La superficie de mando en la aplicación de un interruptor
táctil para una placa de cocción puede ser la zona de cocción
misma, por ejemplo de vitrocerámica. Ventajosamente los elementos
conductores de luz protegen la fuente luminosa contra otro
interruptor táctil y/o el lado inferior restante de la superficie de
mando que puede ser particularmente translúcida. Por esta razón, un
apantallamiento en una superficie de mando transparente es muy
importante.
Los elementos conductores de luz pueden
presentar una pared que rodea al menos una fuente luminosa y forma
un canal hacia la superficie sensitiva. De esta manera se puede
formar ventajosamente un canal cerrado entre la fuente luminosa y
la superficie sensitiva. El canal por lo tanto es esencialmente
opaco y cerrado. Los elementos conductores de luz pueden estar
formados ellos mismos al menos parcialmente como una pared de canal
o pueden consistir solamente en un canal o en su pared. La
superficie sensitiva en sí suelta es presionada por los elementos
conductores de luz contra el lado inferior de la superficie de
mando. Esta presión puede ocurrir de manera elástica. Dicha
superficie sensitiva por ejemplo puede estar formada como disco
eléctricamente conductivo o plaqueta. Especialmente los elementos
conductores de luz consisten preferiblemente en plástico o están
realizados de manera flexible. De ese modo puede simplificarse la
fabricación y la aplicación es versátil.
Los elementos conductores de luz pueden formar
un contacto eléctrico en la superficie sensitiva, por ejemplo del
correspondiente mando de superficies sensitivas. De esta manera
pueden ahorrarse contactos separados como por ejemplo cables o
similares. A este efecto, los elementos conductores de luz deben
ser realizados de manera eléctricamente conductivos, por ejemplo
mediante plástico eléctricamente conductivo.
Los elementos conductores de luz pueden
presentar una superficie reflectante. En el caso de que estos
estuviesen previstos sobre la superficie opuesta a la fuente
luminosa, se puede aumentar la eficiencia. Esto especialmente es
ventajoso en elementos conductores de luz en forma de canal, por lo
cual un azogamiento interior del canal aumenta la eficiencia.
En un elemento sensor anteriormente descrito, la
fuente luminosa puede ser variable en dependencia del estado de
conexión del interruptor táctil. Por ejemplo aquella puede ser
activada o desactivada conforme al interruptor táctil y por
consiguiente puede indicar ópticamente su estado de conexión.
Para ejecutar el dispositivo de la forma más
sencilla posible, una fuente luminosa puede estar dispuesta
esencialmente por debajo de la superficie sensitiva y puede estar
acoplada a la superficie sensitiva mediante un canal o similar tal
como un elemento conductor de luz. Por ejemplo, la fuente luminosa
y los elementos conductores de luz pueden estar dispuestos sobre una
platina por debajo de la superficie de mando.
Para la representación de símbolos o similares
en estado iluminado, la superficie sensitiva puede estar realizada
al menos parcialmente de manera diáfana o transparente o
translúcida. Según una posibilidad, la misma contiene los
correspondientes huecos transparentes en forma de los símbolos que
deben ser representados. Estos serán transparentados por la luz y se
representan a través de la superficie de mando.
Además es posible que los elementos conductores
de luz conduzcan la luz de la fuente luminosa en forma de un
símbolo a representar sobre la superficie sensitiva. Para ello
puede estar disponible una correspondiente plantilla o similar en
los elementos conductores de luz. La luz transmitida es proyectada
sobre la superficie sensitiva y genera la representación del
símbolo. Para ello, la superficie sensitiva debe ser ejecutada de
manera translúcida.
Alternativamente a los elementos conductores de
luz ejecutados de manera sencilla en una posible forma de canal
corta, los mismos pueden ser realizados según el tipo de fibras
ópticas de plástico. Por ello es posible una disposición central de
varias fuentes luminosas para diferentes superficies sensitivas.
Desde estas fuentes luminosas se puede conducir la luz mediante los
elementos conductores de luz hacia la correspondiente superficie
sensitiva. Dicha disposición central o concentrada de fuentes
luminosas puede tener varias ventajas, por ejemplo con respecto a
una estructura más simple de platinas de conexión.
Estas y otras características se deducen tanto
de las reivindicaciones como también de la descripción y de los
dibujos.
Los ejemplos de realización de la invención
están representados en los dibujos y en lo sucesivo están descritos
detalladamente. En los dibujos se muestra:
Fig. 1 una sección a través de un dispositivo de
interruptor táctil con una superficie sensitiva, una fuente
luminosa y un elemento conductor de luz en forma de embudo,
Fig. 2 una vista de la superficie sensitiva
desde arriba y
Fig. 3 una representación del símbolo iluminado
de la superficie sensitiva.
El dispositivo de interruptor táctil 11 en la
figura 1 consiste en una superficie sensitiva 12 que está dispuesta
en el lado inferior 13 de una placa vitrocerámica 14 como
superficie de mando. Paralelamente y a una distancia de esta placa
vitrocerámica 14 se extiende un circuito impreso 16, sobre el que
se encuentra y es accionable un diodo luminoso LED 17 como fuente
luminosa, junto a otra conexión eléctrica. Además está previsto un
contacto 18 en forma de una clavija alargada elástica que va desde
el circuito impreso 16 hasta la superficie sensitiva 12. Este
contacto une la superficie sensitiva 12 eléctricamente con el
circuito impreso 16 o el circuito de mando situado encima o unido
con éste para el interruptor táctil. Simultáneamente el contacto en
forma de clavija 18 puede servir para mantener presionada la
superficie sensitiva contra el lado inferior 13 de la placa
vitrocerámica 14, en caso de no estar fijado permanentemente de
otra manera. Ventajosamente la clavija de contacto 18 es elástica,
de modo que las cargas mecánicas que provocan un cambio de la
distancia entre la placa vitrocerámica y el circuito impreso 16
pueden ser compensadas. El contacto 18 ventajosamente está fijado de
manera conductiva sobre el circuito impreso 16, por ejemplo está
soldado o pegado. Un contacto puede establecerse también por un
cable o similar.
Sobre el diodo luminoso LED 17 que está formado
por ejemplo mediante una técnica de construcción SMD está invertido
un elemento conductor de luz en forma de un embudo 20. De esta
manera puede lograrse simultáneamente una fijación del embudo
mediante el diodo luminoso LED. El embudo 20 consiste
ventajosamente en un plástico flexible y es intransparente u opaco,
pudiendo ser el plástico muy delgado. Según se puede ver en la
figura 1, el embudo 20 va desde el diodo luminoso LED 17 hasta
completamente la superficie sensitiva 12, de modo que no se emite
luz al ambiente. También es una gran ventaja que el material del
embudo fuese elástico o flexible. Según es visible además en la
Fig. 1, este tipo de fijación es suficiente para el embudo 20.
Debido al apriete entre la superficie sensitiva 12 y el circuito
impreso 16 el mismo está asegurado verticalmente en su posición. Al
estar invertido sobre el diodo luminoso LED 17 se encuentra
asegurado horizontalmente en su posición.
La Fig. 2 muestra, en vista desde arriba, la
superficie sensitiva 12. Ella presenta un hueco 22 esencialmente
triangular en forma de ranura. Éste está cerrado salvo un puente
estrecho 23. Mediante el puente 23 está unido también el interior
del hueco 22 de manera conductiva con el resto de la superficie
sensitiva 12. De esta manera, el hueco 12 no perjudica o solamente
de manera insignificante el funcionamiento de la superficie
sensitiva para un interruptor táctil capacitivo.
A través del hueco 22 puede entrar la luz del
diodo luminoso 17, de modo que según la Fig. 3, como símbolo 24, se
produce casi un triángulo luminoso o un marco triangular. Así se
representa a un usuario la superficie sensitiva iluminada 12
mediante una placa vitrocerámica diáfana. Además sería posible
ejecutar el puente 23 tan delgado que ya no pudiera ser percibido
ópticamente. Pueden estar previstos también varios puentes. Además
es posible crear una superficie sensitiva mediante una capa
transparente y no obstante eléctricamente conductiva con una
correspondiente máscara no transparente, que se arregla sin un
puente o similar.
Por consiguiente gracias a la invención, en
cualquier tipo de superficies sensitivas, particularmente en el
caso de las superficies sensitivas que se deben apretar por
separado contra una superficie de mando, se ha creado una
posibilidad de facilitar un apantallamiento contra el entorno de los
diodos luminosos LED destinados a la iluminación. Además, los
elementos conductores de luz pueden asumir otras funciones, por
ejemplo el aseguramiento mecánico de la posición de la superficie
sensitiva. También cuando en las figuras están representados
solamente los elementos conductores de luz con la forma
esencialmente apantallada, estos pueden estar provistos también de
una función de conducción de luz que actúa a distancias mayores y
eventuales ángulos o flexiones. Esto es necesario en el caso de
existir mayor distancia entre la fuente luminosa y la superficie
sensitiva.
Por consiguiente, mediante la invención es
posible crear un dispositivo de interruptor táctil con una
superficie sensitiva. La superficie sensitiva se pega al lado
inferior de una superficie de mando. Ésta es al menos parcialmente
translúcida o transparente y se ilumina desde abajo con un diodo
luminoso LED como fuente luminosa. Con una forma de realización de
la invención están previstos elementos conductores de luz cerrados
en forma de embudos, que conducen la luz del diodo luminoso a la
superficie sensitiva o la protegen contra el ambiente. Los
elementos conductores de luz pueden presentar además otras
funciones como el aseguramiento de la posición o contactación
eléctrica de la superficie sensitiva.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de documentos relacionados por el
solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información
del lector y no forma parte del documento de patente europea. La
misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin
embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u
omisiones.
\bullet US 5917165 A [0003]
\bullet DE 19714195 A [0004].
Claims (9)
1. Elemento sensor con una superficie sensitiva
(12) que forma una parte de un interruptor táctil capacitivo (11),
la superficie sensitiva está aplicada al lado inferior de una
superficie de mando del interruptor táctil, siendo la superficie
sensitiva (12) al menos parcialmente translúcida y puede ser
iluminada desde abajo con una fuente luminosa (17), estando
previstos unos elementos conductores de luz (20) para el flujo de
luz de la fuente luminosa hacia esta superficie sensitiva, estando
previsto un contacto en forma de una clavija alargada elástica
(18), que se extiende desde un circuito impreso (16) hasta esta
superficie sensitiva y comunica a la misma eléctricamente con el
circuito impreso o un circuito de mando que se encuentra encima de
éste o está unido con el mismo para el interruptor táctil,
caracterizado por el hecho de que la superficie sensitiva
(12) en sí suelta es presionada por los elementos conductores de
luz (20) contra el lado inferior de la superficie de mando y que la
superficie sensitiva es una parte separada de la clavija elástica
(18).
2. Elemento sensor según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que por cada elemento sensor
está prevista una fuente luminosa (17) y/o un elemento conductor de
luz (20).
3. Elemento sensor según la reivindicación 1 o
2, caracterizado por el hecho de que los elementos
conductores de luz (20) protegen la fuente luminosa (17) de un
interruptor táctil (11) contra el entorno, preferiblemente contra
otros interruptores táctiles y/o el lado inferior restante (13) de
la superficie de mando (14).
4. Elemento sensor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que los elementos conductores de luz (20) presentan una pared que
rodea al menos una fuente luminosa (17) y forma un canal hacia la
superficie sensitiva (12), por lo cual el canal preferiblemente
está cerrado de manera esencialmente opaca.
5. Elemento sensor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que los elementos conductores de luz (20) están formados al menos
parcialmente como pared de canal, presionando la superficie
sensitiva (12) contra el lado inferior (13) de la superficie de
mando (14) de preferencia elásticamente contra el lado inferior de
la superficie de mando.
6. Elemento sensor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que los elementos conductores de luz (20) presentan una superficie
reflectante, preferiblemente sobre la superficie opuesta a la
fuente luminosa (17).
7. Elemento sensor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que los elementos conductores de luz (20) consisten en plástico y/o
son flexibles.
8. Elemento sensor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que la superficie sensitiva (12) para la representación de los
símbolos (24) en estado iluminado está realizada al menos
parcialmente de forma translúcida o transparente, presentando
preferiblemente unos huecos translúcidos (22) en forma de los
símbolos (24) que se deben representar.
9. Elemento sensor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que los elementos conductores de luz (20) conducen la luz de la
fuente luminosa (17) en forma de un símbolo (24) que se debe
representar sobre la superficie sensitiva (12).
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