BRPI0904141A2 - aparato de iluminação de ìcone sensìvel ao toque - Google Patents

Abstract

APARATO DE ILUMINAçãO DE ìCONE SENSìVEL AO TOQUE. A presente invenção refere-se um aparato (1) de iluminação de ícone sensível ao toque que compreende um icone ilulTlinável (3) diametralmente oposto a um elemento sensível ao toque (7), sendo o icone iluminável (3) disposto sobre uma primeira face (12) de uma placa de circuito impresso (10) e o dispositivo sensível ao toque (7) disposto em uma segunda face (13) desta placa (10). Entre o icone iluminável (3) e o dispositivo sensível ao toque (7) é definida uma região de iluminação (15) no corpo (14) da placa de circuito impresso (10). Tangencialmente à região de iluminação (15) são montados dispositivos de iluminação (9), dispostos dentro de cavidades (5,6) feitas no corpo (14) da dita placa (10). Os dispositivos de iluminação (9) são configurados para iluminar o ícone iluminável (3) irradiando sua luz através da região de iluminação (15) da placa de circuito impresso (10).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARATO DE ILUMINAÇÃO DEÍCONE SENSÍVEL AO TOQUE".

Campo da Invenção

A presente invenção se refere a um aparato de iluminação de ícone sensível aotoque para painel de operações de eletrodomésticos.

Fundamentos da Invenção

Os eletrodomésticos tem alcançado posição de destaque no que se refere àtecnologia que têm recebido. É comum ter nos dias de hoje eletrodomésticos com painéismodernos que acompanham o desenvolvimento tecnológico de áreas da eletrônica como aárea de interfaces. Desse modo, assim como é possível desenvolver telefones celulares,caixas de banco e computadores com interface touch screen é também possível aplicar esteconceito aos eletrodomésticos.

Nesta linha, não só o touch screen vem sendo aplicado aos eletrodomésticos, mastambém botões que são sensíveis ao toque. Os botões sensíveis ao toque funcionam apartir de um raciocínio diferente dos botões que atuam sobre chaves eletromecânicas. Porexemplo, os botões sensíveis ao toque podem possuir um elemento de interface, ou ícone,sobreposto a um elemento sensível ao toque conectado a uma placa de circuito impresso.Esse elemento sensível ao toque possui uma capacitância equivalente ao terra do circuitoeletrônico. Assim, quando o dedo de um usuário toca o ícone, mesmo sem esforçomecânico, há uma alteração na distribuição das cargas elétricas, e, conseqüentemente, nacapacitância associada ao elemento sensível ao toque instalado na região tocada. Oreceptor sensível ao toque capta a alteração da capacitância e a transmite ao circuito daplaca de circuito impresso, que pode conter um microcontrolador, o qual toma as açõespertinentes (ascender luzes, ligar ou desligar o eletrodoméstico, entre outras).

Estes aperfeiçoamentos de cunho tecnológico dão caráter inovador e sofisticado aoeletrodoméstico, o que aumenta seu valor agregado, além de também prover o consumidorde mecanismos cômodos para acionar e operar seu produto. Desse modo, é fato que osaperfeiçoamentos garantem a satisfação do consumidor.

No entanto, fica claro que estes aperfeiçoamentos trazem aumento de custo, umavez que é necessária a implementação de componentes adicionais, realização demontagem de placas de circuito impresso, desenvolvimento de novos circuitos econtratação e/ou desenvolvimento de mão-de-obra específica. Desse modo, torna-seimperioso buscar soluções técnicas que satisfaçam o consumidor e que tenham baixocusto.

Na questão específica do botão sensível ao toque com iluminação de ícone, umaparato dispendioso é utilizado, pois é necessário realizar uma montagem que além daplaca de circuito impresso compreende guias de luz e dispositivos correlatos. Nestamontagem, além de ter o problema do número de componentes utilizados ainda há aquestão do espaço físico ocupado.

Desse modo, nota-se que o estado da técnica carece de um aparato de iluminaçãode ícones sensíveis ao toque que possua poucos componentes e uma montagem que sejasimples, para, assim, reduzir os custos envolvidos no projeto.

Objetivos da Invenção

Portanto, é um objetivo desta invenção prover um aparato de iluminação de íconessensíveis ao toque que possua uma estrutura otimizada, com o intuito de eliminarcomponentes e custos desnecessários.

Sumário da Invenção

O objetivo desta invenção é atingido por um aparato de iluminação de íconesensível ao toque compreendendo uma placa de circuito impresso dotada de duas faces eum corpo, dito corpo sendo disposto eirutre ás duas faces, sendo que sobre a primeira faceda placa de circuito impresso é disposto um elemento sensível ao toque e em sua segundaface é disposto um ícone iluminável.

O ícone iluminável é diametralmente oposto ao elemento sensível ao toque sendoque o volume do corpo compreendido entre o ícone iluminável e o elemento sensível aotoque define uma região de iluminação.

A placa de circuito impresso é dotada ainda de dispositivos de iluminação inseridosno interior de seu corpo e os dispositivos de iluminação são diametralmente opostos unsaos outros e montados tangencialmente à região de iluminação.

Os dispositivos de iluminação são ainda configurados para iluminar o íconeiluminável irradiando sua luz através da região de iluminação da placa de circuito impresso.

Descrição Resumida dos Desenhos

A figura mostra:

Figura 1 - Ilustra esquematicamente a seção transversal do aparato da presenteinvenção.

Descrição Detalhada da Invenção

Como pode ser visto a partir da figura 1 o aparato de iluminação de ícone sensívelao toque 1 da presente invenção compreende uma placa de circuito impresso 10 dotada deduas faces, sendo uma primeira face 12 e uma segunda face 13, e um corpo 14, dispostoentre as duas faces 12, 13. De preferência, a placa de circuito impresso 10 é feita dematerial de alta transparência, sendo imais precisamente feita de fibra de vidro ou de outromaterial que possua boa condutividade luminosa.

A placa de circuito impresso abriga os outros elementos do aparato 1 da presenteinvenção e é preferencialmente disposta junto a um painel de operações de umeletrodoméstico. Este painel de operações contém a interface com usuário, ou seja, atravésdeste painel o usuário manipula, liga e desliga o eletrodoméstico bem como ativa e desativaoutras funções. Para atingir sua finalidade o painel de operações da presente invençãocompreende botões sensíveis ao toque ou ícones sensíveis ao toque ou uma combinaçãodestes. Preferencialmente, o painel de operações compreende pelo menos um íconesensível ao toque que é iluminado através do aparato 1 da presente invenção. As outraspeças e partes estruturais do painel de operações não estão ilustrados na figura 1, uma vezque a figura 1 ilustra a porção do pairnel de instrumentos que abriga o aparato da presenteinvenção.

Na figura 1 o painel de operações está representado através da membrana deinterface 11 e do ícone iluminável 3.

A membrana de interface 11 é preferencialmente feita de um material polimérico,como por exemplo, policarbonato, mas outros materiais podem ser aplicados contanto queas funcionalidades do aparato 1 da presente invenção sejam mantidas. Esta membrana deinterface 11 é a parte do painel de operações que está à mostra para o usuário, e, portanto,recebe a impressão de ícones, símbolos, legendas e outros sinais pertinentes para aoperação e apresentação do eletrodoméstico ao usuário. A figura 1 esquematicamentemostra um ícone iluminável 3 impresso sobre a membrana de interface 11. Obviamente, amembrana de interface 11 pode conter miais de um ícone 3 impresso sobre sua superfície.

A região onde o ícone iluminável 3 é impresso também é feita de um materialpolimérico, preferencialmente policarbonato, e compreende de modo preferencial umdesenho que designe alguma das funções do eletrodoméstico, sendo este desenhopertencente à região iluminada 4 do íooine 3. A região iluminada 4 permite a passagem daluz gerada por dispositivos de iluminação 9. Alternativamente, o ícone iluminável 3 pode serconcretizado na forma de um desenho, um símbolo, letra ou qualquer outro signo que sejapertinente às funções e/ou operação do eletrodoméstico. De maneira alternativa, a regiãoiluminada 4 pode estar disposta ao redor do desenho do ícone 3, na forma de um círculo ououtra figura qualquer.

Na figura 1 a membrana de interface 11 está disposta sobre uma placa de circuitoimpresso 10, significando que a placa de circuito impresso 10 está Iocalizadajunto à porçãoposterior do painel de operações do eletrodoméstico. Mais precisamente, a membrana deinterface 11 é fixada junto à primeira face 12 da placa de circuito impresso 10, de modo oícone iluminável 3 fique também disposto sobre a referida primeira face 12. A membrana deinterface 11 pode ser disposta sobre primeira face 12 da placa de circuito impresso 10 porquaisquer métodos aplicáveis, não sendo esta questão um fator Iimitante para o escopo deproteção da invenção.

Além disso, a presente invenção pode ainda ser concretizada compreendendo umvidro ou outro material transparente entre a membrana de interface 11 e a primeira face 12da placa de circuito impresso 10. Erin uma concretização alternativa a membrana deinterface 11 é impressa diretamente em uma camada de vidro, a qual é colada sobre a ditaprimeira face 12 da placa de circuito impresso 10.

No lado oposto ao ícone ilumiinável 3, na segunda face 13 da placa de circuitoimpresso 10, é disposto um elemento sensível ao toque 7. Desta forma, forma-se umconjunto de detecção de toque de um dedo de usuário 2, formado pelo ícone iluminável 3 epelo elemento sensível ao toque 7 dispostos diametralmente opostos um ao outro. Ofuncionamento específico deste conjunto de detecção de toque será explicado mais adiante.

Vale ressaltar que a figura 1 não está desenhada em proporção, uma vez que éuma representação esquemática para que um melhor entendimento da invenção sejaatingido. Por esta razão não se deve assumir que o dedo de usuário 2 tenha tamanhomenor que o elemento sensível ao toque 7.

A placa de circuito impresso 10 é dotada ainda de dispositivos de iluminação 9inseridos no interior de seu corpo 14, sendo ilustrado um par destes dispositivos 9 na figura1. Mais precisamente, cada dispositivo de iluminação 9 é montado, isto é, inserido, dentrode cavidades 5,6

Preferencialmente, os dispositivos de iluminação 9 são LEDs (Light EmittingDiodes) laterais do tipo SMD, sendo fixados reversamente no interior das cavidades 5,6 daplaca de circuito impresso 10. Em síntese, os dispositivos de iluminação 9 são fixados "deponta-cabeça", isto é, voltados para o interior do corpo 14 da placa de circuito impresso 10.Preferencialmente, a solda é utilizada oomo o meio de fixação 8 para fixar os dispositivos deiluminação 9 nesta posição reversa.

Na concretização preferencial da presente invenção as cavidades 5,6 são furosfeitos ou já existentes na placa de circuito impresso 10 para a inserção dos dispositivos deiluminação 9. A região de iluminação 15 é, então, parte da placa de circuito impresso 10que, por sua vez, compreende um elemento sensível ao toque 7. Preferencialmente, estaregião 15 é preenchida algum material, nesse caso sendo uma parte da placa de circuitoimpresso 10. Isso é necessário uma vez que a presença de ar entre a primeira face 12 daplaca de circuito impresso 10 e o elemento sensível ao toque 7 pode atrapalhar asensibilidade do elemento sensível ao toque 7.

A placa de circuito impresso 10 compreende em sua segunda face 13 o circuito(não ilustrado) responsável por detectar o toque do dedo 2 de um usuário no íconeiluminável 3. Assim sendo, o elemento sensível ao toque 7 e os dispositivos de iluminação 9através da solda (meios de fixação 8) são conectados a um circuito integrado específicopara esta finalidade. O circuito integrado pode ser um microcrontolador ou outro qualqueraplicável à presente invenção. Nesta concretização, o elemento sensível ao toque 7 e osmeios de fixação 8 de cada dispositivo de iluminação 9 estão instalados na mesma placa decircuito impresso 10 que o circuito de detecção de toque. Alternativamente, a presenteinvenção pode prever a instalação do circuito de detecção de toque em uma placa decircuito impresso diferente da placa 10 que abriga os dispositivos de iluminação 9 e oelemento sensível ao toque 7.

O elemento sensível ao toque 7 é um dispositivo conhecido por técnicos noassunto, principalmente aqueles que aluíam na área de interfaces. Este elemento 7 se tratade um dispositivo conhecido por "touch sensitive pacf' que nada mais é do que um sensorde toque, geralmente feito de material metálico. Na concretização preferida da presenteinvenção, o elemento sensível ao toque 7 é disposto subposto ao ícone iluminável 3 deforma que, quando o ícone iluminável 3 é tocado, ocorre à alteração da capacitânciaequivalente vista pelo circuito de detecção de toque, a qual é então medida e tratada deforma apropriada, como poderá ser visto a seguir.

Assim, quando um usuário aproxima seu dedo 2 do ícóne iluminável 3, ocorre umaalteração da capacitância equivalente que, após ser tratada adequadamente, resultará noseventos de interface desejados tal como, mas não limitado a, ativação ou desligamento dosdispositivos de iluminação 9 e a ativação ou desligamento de funções do produto atreladas a tal ícone.

Quando os dispositivos de iluminação 9 são ativados a luz irradiada por eles sepropaga através do corpo 14 da placa de circuito impresso 10 e ilumina o ícone 3.Especificamente, o volume do corpo 14 compreendido entre o ícone iluminável 3 e oelemento sensível ao toque 7 define uma região de iluminação 15, a qual recebe a luzpropagada pelos dispositivos de iluminação 9. Assim, os dispositivos de iluminação 9, comopode ser visto a partir da figura 1 são, de preferência, diametralmente opostos uns aosoutros e montados tangencialmente à região de iluminação 15.

Como dito os dispositivos de iluminação 9 são configurados para iluminar o íconeiluminável 3 irradiando sua luz através da região de iluminação 15 da placa de circuitoimpresso 10. Preferencialmente, LEDs laterais (dispositivos de iluminação 9) têm suaslâmpadas voltadas para o interior da região de iluminação 15, sendo que o elementosensível ao toque 7 também atua como um refletor de luz. Desta forma, a luz irradiada paradentro da região de iluminação 15 é refletida para iluminar o ícone iluminável 3.

Como pode ser visto, o aparato 1 compreende um conjunto compacto decomponentes em tamanho e em número, uma vez que a própria placa de circuito impresso10 atua como meio de condução de luz, dispensando o uso de guias de luz e refletoresespecíficos. É importante também notar que o elemento sensível ao toque 7 acumula afunção de refletor de luz, o que contribui para que a montagem do aparato 1 da presenteinvenção não utilize muitos componentes. Mais precisamente, o elemento sensível ao toque7 atua como um bloqueador evitando que a luz proveniente dos dispositivos de iluminação 9saia pela segunda face 13 da placa de circuito impresso 10.

Além da economia de espaço e de tamanho, nota-se que o aparato 1 da presenteinvenção também possui fácil fabricação, uma vez que a placa de circuito impresso utilizadapara o circuito de detecção de toque é aproveitada para abrigar a funcionalidade de reflexãoe guia de luz, bastando, para isso, que sejam feitas pequenas cavidades 5 e 6 para abrigaros dispositivos de iluminação 9.

Como conseqüência destas vantagens a presente invenção possui ainda umavantagem adicional, que é o baixo custo envolvido em sua fabricação, viabilizando aprodução em larga escala. Com efeito, esta vantagem também se estende ao consumidorque obterá um eletrodoméstico moderno, acionado e operado pelo simples toque dosdedos, e com preço reduzido.

Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendidoque o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tãosomente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims (6)

1. Aparato de iluminação de íoone sensível ao toque (1) CARACTERIZADO pelofato de compreender:uma placa de circuito impresso (10) dotada de duas faces (12,13) e um corpo (14),dito corpo (14) sendo disposto entre as duas faces (12,13), sendo que sobre a primeira face(12) da placa de circuito impresso (10) é disposto um ícone iluminável (3), e sobre suasegunda face (13) é disposto um elemento sensível ao toque (7).o ícone iluminável (3) sendo diametralmente oposto ao elemento sensível ao toque (7)sendo que o volume do corpo (14) compreendido entre o ícone iluminável (3) e oelemento sensível ao toque (7) define uma região de iluminação (15)a placa de circuito impresso (10) sendo dotada ainda de dispositivos de iluminação(9) inseridos no interior de seu corpo (14)os dispositivos de iluminação (9) sendo diametralmente opostos uns aos outros emontados tangencialmente à região de iluminação (15)os dispositivos de iluminação (9) sendo ainda configurados para iluminar o íconeiluminável (3) irradiando sua luz através da região de iluminação (15) da placa de circuitoimpresso (10).

2. Aparato de iluminação de ícone sensível ao toque, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pello fato de que os dispositivos de iluminação (9) sãomontados reversamente no interior do corpo (14) da placa de circuito impresso (10).

3. Aparato de iluminação de ícone sensível ao toque, de acordo com areivindicação 2, CARACTERIZADO pello fato de que os dispositivos de iluminação (9) sãomontados dentro de cavidades (5,6) dispostas no corpo (14) da placa de circuito impresso (10).

4. Aparato de iluminação de ícone sensível ao toque, de acordo com asreivindicações 1, 2 e 3, CARACTERIZADO pelo fato de que os dispositivos de iluminação(9) são LEDs fixados reversamente πιο interior das cavidades (5,6) da placa de circuitoimpresso (10).

5. O aparato de iluminação de ícone sensível ao toque, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a placa de circuito impresso (10) é feitade material transparente.

6. Aparato de iluminação de ícone sensível ao toque, de acordo com asreivindicações 1 e 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a placa de circuito impresso (10) éfeita de fibra de vidro.