BRPI1001422A2 - Sistema de iluminação para ícones sensíveis ao toque - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE ILUMINAÇÃO PARA ÍCONES SENSÍVEIS AO TOQUE. A presente invenção refere-se um sistema de iluminação (1) para ícones sensíveis ao toque que compreende: um painel de interface (2) dotado de um ícone (4), sendo o ícone (4) translúcido; e uma placa de circuito impresso (3) disposta junto à superfície posterior do painel de interface (2) e compreendendo um elemento sensível ao toque (5). Posteriormente em relação à placa de circuito impresso (3) é provida uma cobertura refletora (7) e um dispositivo de iluminação (6). O ícone (4) e o elemento sensível ao toque (5) estão alinhados de forma que quando o dispositivo de iluminação (6) é ligado, a cobertura refletora (7) reflete a luz através da placa de circuito impresso (3) e do icone (4), permitindo, assim, que o ícone (4) em questão seja destacado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE ILUMINAÇÃO PARA ÍCONES SENSÍVEIS AO TOQUE".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um sistema de iluminação para ícones sensíveis

ao toque de painéis de interface de eletrodomésticos.

Fundamentos da Invenção

Os painéis de interface dos eletrodomésticos sofreram alterações ao longo do tempo. As máquinas de lavar roupas, por exemplo, tinham as suas funções controladas pelo usuário através de um botão que era girado pelo usuário de acordo com a opção 10 desejada. Com o passar do tempo o botão giratório foi substituído por botões baseados em chaves eletromecânicas, o que demonstrou um avanço na interface entre usuário e o eletrodoméstico, além de conferir ao eletrodoméstico um aspecto moderno e de tec- nologia de ponta.

Atualmente, os eletrodomésticos receberam mais um avanço proveniente da tecnologia de interfaces. Este avanço são as interfaces sensíveis ao toque, que po- dem ser providas na forma de tela sensível ao toque ou de botão sensível ao toque.

No caso do botão sensível ao toque, uma possível maneira de aplicá-lo a um eletrodoméstico se dá através de um elemento sensível ao toque, conhecido como touch sensitive pad ou touch sensitive ring. Este elemento sensível ao toque, que 20 normalmente está fixado a uma placa de circuito impresso, é disposto atrás do painel de interface do eletrodoméstico, mais precisamente ele é disposto atrás de uma regi- ão da interface visível ao usuário que terá a função de botão. Essa região de interface que servirá como botão é normalmente um ícone, sobre o qual o usuário irá tocar com seu dedo para ativar uma função específica.

Na construção mais comum deste botão sensível ao toque, entre a região da

interface que servirá como botão (ícone) e o elemento sensível ao toque há um mate- rial isolante (dielétrico). Neste aspecto, quando um usuário toca o ícone, ocorre a al- teração da capacitância equivalente, a qual é captada pelo elemento sensível ao to- que e transmitida ao circuito da placa de circuito impresso, que irá adotar alguma a- ção.

No caso da tela sensível ao toque, uma possível concretização denominada touch screen resistivo compreende duas camadas finas sobrepostas de material con- dutor elétrico com propriedades resistivas, mas que não se mantêm em contato. Em alguns casos são utilizados pequenos espaçadores entre as camadas para que elas 35 não se toquem. Desta forma, quando o dedo do usuário toca a tela, através da pres- são deste toque, uma camada toca a outra gerando contato elétrico. Para saber a posição exata em que o toque ocorreu, cada camada é provida, nas regiões periféri- cas, com barras condutoras paralelas e dispostas em dois de seus quatro lados, sen- do que em uma camada as barras condutoras são paralelas a um eixo “X” e na outra camada as barras condutoras são paralelas a um eixo Ύ”.

Assim, quando um toque é realizado e o ponto de resistência é criado, a cor- rente que percorre as barras condutoras flui através deste ponto de resistência, sen- do possível, assim, obter a posição em que o toque foi feito. Esta concretização é conhecida pelo nome de “quatro fios” (do inglês: “four wires”).

Sobre a interface baseada em um botão sensível ao toque, o estado da técnica apresenta uma desvantagem considerável na construção do sistema de iluminação em- pregado. Mais precisamente, a interface do estado da técnica faz uso de dispositivos de iluminação e de guias de onda, para que a Iuz do dito dispositivo de iluminação possa ser direcionada através do botão (ícone). Neste caso, o sistema do estado da técnica apre- senta: uma camada superficial, na qual estão impressos os ícones; uma camada posteri- or, que contém os elementos sensíveis ao toque (normalmente em forma de anel); uma camada intermediária, composta por um guia de onda ou por material acrílico; e finalmen- te, a placa de circuito impresso, na qual estão instalados os LEDs. Desse modo, a Iuz dos LEDs, passa pelo guia de onda, através do elemento sensível ao toque para iluminar o ícone tocado.

Como pode ser percebido o sistema do estado da técnica possui uma arquitetura em camadas, a qual emprega muitos materiais para ser concretizada. Tendo em vista este fato, os inventores buscaram por alternativas no que tange à diminuição da quantidade de material, principalmente no que se refere ao emprego do guia de onda, com o objetivo sim- plificar o sistema de iluminação e reduzir seus custos de fabricação.

Objetivos da Invenção

Portanto, é um objetivo desta invenção prover um sistema de iluminação para ícone sensível ao toque que possua baixo custo de fabricação e uma estrutura simples no que diz respeito à sua arquitetura e materiais empregados.

Sumário da Invenção

Os objetivos da presente invenção são atingidos por um sistema de iluminação pa- ra ícones sensíveis ao toque compreende: um painel de interface que compreende um íco- ne translúcido; e uma placa de circuito impresso que compreende um elemento sensível ao toque. A placa de circuito impresso é disposta junto à superfície posterior do painel de inter- face e o elemento sensível ao toque estando alinhado com o ícone. A placa de circuito im- presso compreende ainda um dispositivo de iluminação em sua superfície posterior.

O sistema de iluminação é provido ainda de uma cobertura refletora, disposta pos- teriormente em relação à placa de circuito impresso, capaz de refletir a Iuz do dispositivo de iluminação em direção ao ícone. Descrição Resumida dos Desenhos As figuras mostram:

Figura 1 - Uma vista em corte lateral esquemática do sistema de iluminação da presente invenção;

Figura 2 - Uma vista em corte lateral esquemática do sistema de iluminação da presente invenção mostrando o comportamento da luz; e

Figura 3 - Uma vista em corte lateral esquemática, de uma concretização alternati- va da presente invenção, mostrando o comportamento da luz.

Descrição Detalhada da Invenção

A figura 1 ilustra o sistema de iluminação 1 da presente invenção. O sistema de i- luminação 1 da presente invenção, como poderá ser visto, compreende componentes que fazem parte da interface do eletrodoméstico com o usuário e que, de alguma forma, atuam na transmissão da Iuz que ilumina o ícone 4.

O sistema de iluminação 1 da presente invenção compreende um painel de interfa- ce 2 de um eletrodoméstico. Assim como na maioria dos eletrodomésticos, o painel de inter- face 2 da presente invenção compreende designações das funções que o equipamento possui e meios de ativar estas funções. No caso da presente invenção, o painel de interface

2 compreende um ou mais ícones 4 em sua superfície frontal que desempenham a função do botão sensível ao toque. A superfície frontal do painel de interface 2 é aquela que fica à vista do usuário.

O ícone 4 é preferencialmente translúcido e pode ter formas diversas, sendo possí- vel de ser concebido na forma de figura, símbolo, letra ou qualquer outro signo que indique alguma das funções que o eletrodoméstico desempenha. Além disso, o ícone 4 é preferen- cialmente impresso sobre o painel de interface 2 e possui transparência suficiente para permitir a passagem de Iuz através de si, de forma que seja possível distinguir que, quando o ícone 4 está iluminado, a função relacionada a ele está ativada. De preferência, o ícone 4 é feito de material polimérico translúcido. Além disso, cabe notar que outras formas de se fixar o ícone 4 sobre o painel de interface 2 podem ser adotadas sem que o escopo de pro- teção da presente invenção seja prejudicado.

O sistema de iluminação 1 da presente invenção também compreende uma placa de circuito impresso 3 que é disposta junto à superfície posterior do painel de interface 2. A placa de circuito impresso 3 é feita de um material que possua transparência pelo menos parcial. Neste caso, na concretização preferencial da presente invenção a placa de circuito impresso 3 é feita de fibra de vidro. Alternativamente, a placa de circuito impresso 3 pode possuir um orifício que permita a passagem de luz, sendo este orifício de qualquer forma e dimensões aplicáveis à presente invenção. Ainda, a placa de circuito impresso 3 pode ser feita de outros materiais, contanto que o mesmo possua boa condutividade luminosa. Qual- quer meio adequado pode ser empregado para dispor a placa de circuito impresso 3 junto ao painel de interface 2.

A placa de circuito impresso 3 compreende um elemento sensível ao toque 5 em sua superfície frontal. O elemento sensível ao toque 5 e a placa de circuito impresso 3 pos- suem dupla função na concretização preferencial da presente invenção, uma vez que de- sempenham a função de detectar o toque do dedo do usuário sobre o ícone 4 e de permitir a passagem da Iuz gerada por um dispositivo de iluminação 6 através do ícone 4.

O elemento sensível ao toque 5 é geralmente metálico, fixado à placa de circuito impresso 3 e conectado a um circuito provido na dita placa de circuito impresso 3. Na con- cretização preferencial da presente invenção, o elemento sensível ao toque 5 é um elemen- to desenhado em cobre durante o roteamento da placa de circuito impresso 3. Este circuito é projetado e configurado para detectar o toque do usuário sobre o ícone 4 e tomar ações pertinentes, como, por exemplo, acender o dispositivo de iluminação 6.

O princípio de funcionamento do elemento sensível ao toque 5 e o modo pelo qual o toque do usuário sobre o ícone 4 é detectado também são conhecidos por técnicos no assunto. Neste sentido, quando o dedo do usuário toca o ícone 4, o elemento sensível ao toque 5 capta a alteração da capacitância equivalente entre a sua superfície e o ícone 4. A alteração de capacitância é então detectada pelo circuito associado ao elemento sensível ao toque 5, que adota alguma medida pertinente ao toque do usuário sobre o ícone 4, como, por exemplo, acionar um dispositivo de iluminação 6.

Na concretização preferencial da presente invenção, o elemento sensível ao to- que 5 é provido na forma de uma área de contorno, que contorna o ícone, podendo ser de vários tamanhos e espessuras, dependendo do tamanho e formato do ícone ou área que se deseja detecção. Esta área de contorno permite que a Iuz seja transmitida através do ícone 4 uma vez que, como pode ser visto a partir das figuras 2 e 3, a Iuz é gerada atrás deste elemento 5 e precisa ser transmitida através do ícone 4. Além disso, é importante notar que o elemento sensível ao toque 5 é disposto no sistema de iluminação 1 de forma a ficar alinhado com o ícone 4, ou seja, o elemento sensível ao toque 5 e o ícone 4 são substancialmente concêntricos. É importante que estes elementos estejam alinhados tan- to por razões inerentes à transmissão de Iuz quanto àquelas inerentes à detecção de alte- ração de capacitância.

A placa de circuito impresso 3 compreende ainda um dispositivo de iluminação 6 em sua superfície posterior. O dispositivo de iluminação 6 é, preferencialmente, um LED (Light Emitting Diode) do tipo SMD (Surface Mount Device) e é fixado à placa de circuito impresso 3 uma vez que, como já dito, a placa 3 abriga o circuito responsável pela detecção do toque e, conseqüentemente, pelo acionamento do dispositivo de iluminação 6.

O sistema da iluminação 1 da presente invenção pode ser provido com mais de um dispositivo de iluminação 6 sem que isso prejudique o escopo da invenção ou mesmo a sua funcionalidade.

O dispositivo de iluminação 6 não ilumina diretamente o ícone 4, isto é, o dispositi- vo de iluminação 6 não está voltado frontalmente para o ícone 4. Preferencialmente, o refe- rido dispositivo de iluminação 6 é disposto lateralmente em relação ao ícone 4 de maneira que uma cobertura refletora 7 direcione a Iuz através de reflexão e espalhamento. Conse- qüentemente, esta concretização evita a formação de um ponto de concentração de Iuz que pode incomodar o usuário.

A cobertura refletora 7 é disposta posteriormente em relação à placa de circuito im- presso 3, sendo preferencialmente fixada em pelo menos um ponto ou região à placa de circuito impresso 3. Assim, quanto á fixação, a cobertura refletora 7 pode ser totalmente fixada à placa de circuito impresso, ou, ainda, ter somente um ponto ou uma pequena su- perfície fixada à placa de circuito impresso 3, definindo um ponto de articulação ou de pivo- tamento para a cobertura 7, a partir do qual é facilitado o acesso ao dispositivo de ilumina- ção 6 para uma eventual troca, por exemplo. A fixação da cobertura 7 à placa de circuito impresso 3 pode-se dar pelos mais variados processos, como, por exemplo, colagem, solda e outros possíveis.

Além disso, quanto à extensão do envolvimento da cobertura sobre a placa de cir- cuito impresso 3, a cobertura refletora 7 pode cobrir o dispositivo de iluminação 6 parcial- mente, totalmente ou, ainda, não cobri-lo.

Na concretização em que a cobertura refletora 7 cobre totalmente o dispositivo de iluminação 6, é definida uma câmara, na qual a Iuz originada pelo dispositivo de iluminação

6 é confinada com o intuito de ser somente refletida em direção ao ícone 4.

Por outro lado, nas concretizações em que o dispositivo de iluminação é coberto parcialmente ou não é coberto, não se forma uma câmara, pois existe pelo menos uma a- bertura através da qual a Iuz pode escapar. Todavia, nestas concretizações a cobertura re- fletora 7, deve-se ressaltar, ainda mantém a característica de ser posteriormente disposta em relação á placa de circuito impresso 3 e de refletir a Iuz em direção ao ícone 4. Desta forma, a cobertura refletora 7, nessas concretizações, pode possuir pelo menos uma super- fície oposta ao dispositivo de iluminação 6 e uma superfície superior adjacente à dita super- fície oposta, tal como ilustra a figura 3.

A partir destas características de fixação e da extensão do envolvimento, a cobertu- ra refletora 7 pode ser concretizada a partir da combinação desses fatores. Por exemplo, na concretização ilustrada na figura 1, a cobertura refletora 7 é totalmente fixada à placa de circuito impresso 3 e cobre totalmente o dispositivo de iluminação 6. Porém, pode existir concretizações em que a cobertura 7 seja fixada em um ponto da placa de circuito impresso

3, sendo, portanto, articulável, e, ainda, cobrindo totalmente o dispositivo de iluminação 6. Pode1 adicionalmente, a presente invenção ser concretizada com uma cobertura refletora 7 sendo totalmente fixada à placa de circuito impresso 3 e cobrindo parcialmente, ou até não cobrindo, o dispositivo de iluminação 6.

Apesar das figuras 1, 2 e 3 ilustrem um formato substancialmente trapezoidal para a cobertura refletora 7, no geral, independentemente das concretizações mencionadas aci- ma, o formato da cobertura reflexiva 7 pode ser qualquer um desejável, contanto que aten- dam as características principais da invenção. O mesmo vale para a espessura da cobertura reflexiva 7, isto é, pode ser qualquer uma aplicável.

No que diz respeito ao material, a cobertura refletora 7 é preferencialmente feita de material polimérico, podendo ser feita outros materiais, sem prejuízo ao escopo de proteção da invenção. Neste sentido, a cobertura refletora 7 pode também ser formada por dois ma- teriais sendo: um primeiro material com maiores características de reflexão de Iuz destinado à superfície ou às superfícies que receberão a incidência luminosa originada do dispositivo de iluminação 6; e um segundo material que constitui o restante da cobertura 7. O primeiro material e o segundo material podem ser fixados um ao outro por qualquer meio aplicável.

A construção do sistema de iluminação 1 da presente invenção é simples e com- pacta o que não só economiza espaço como também custos inerentes à fabricação. Além disso, o sistema 1 da presente invenção apresenta um substituto eficiente e barato ao guia de onda. É importante também ressaltar que o fato do dispositivo de iluminação 6 transmitir a sua Iuz de maneira indireta, através da cobertura refletora 7, evita um ponto de concentra- ção de Iuz bem como provê iluminação uniforme do ícone 4.

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

Claims (9)

1. Sistema de iluminação para ícones sensíveis ao toque CARACTERIZADO por compreender um painel de interface (2) que compreende um ícone (4) translúcido; uma placa de circuito impresso (3) que compreende um elemento sensível ao to- que (5); a placa de circuito impresso (3) sendo disposta junto à superfície posterior do pai- nel de interface (2) e o elemento sensível ao toque (5) estando alinhado com o ícone (4); a placa de circuito impresso (3) compreendendo ainda um dispositivo de iluminação (6) em sua superfície posterior; sendo o sistema de iluminação (1) provido ainda de uma cobertura refletora (7) disposta posteriormente em relação à placa de circuito impresso (3) e sendo ca- paz de refletir a Iuz do dispositivo de iluminação (6) em direção ao ícone (4).

2. Sistema de iluminação para ícone sensível ao toque, de acordo com a reivindi- cação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a cobertura refletora (7) é totalmente fixada à placa de circuito impresso.

3. Sistema de iluminação para ícone sensível ao toque, de acordo com a reivindi- cação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a cobertura refletora (7) tem um ponto ou uma superfície fixada à placa de circuito impresso (3), definindo um ponto de articulação para a cobertura (7).

4. Sistema de iluminação para ícone sensível ao toque, de acordo com a rei- vindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a cobertura refletora (7) cobre to- talmente o dispositivo de iluminação (6), definindo uma câmara, na qual a Iuz origina- da pelo dispositivo de iluminação (6) é confinada e somente refletida em direção ao ícone (4).

5. Sistema de iluminação para ícone sensível ao toque, de acordo com a reivindi- cação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a cobertura refletora (7) cobre parcialmente o dispositivo de iluminação (6).

6. Sistema de iluminação para ícone sensível ao toque, de acordo com a reivindi- cação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a cobertura refletora (7) possui pelo menos uma superfície oposta ao dispositivo de iluminação (6) e uma superfície superior adjacente à dita superfície oposta.

7. Sistema de iluminação para ícone sensível ao toque, de acordo com a reivindi- cação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de iluminação (6) é um diodo emissor de Iuz (LED).

8. Sistema de iluminação para ícone sensível ao toque, de acordo com a reivindi- cação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a cobertura refletora 7 é formada por dois materiais, sendo um primeiro material com maiores características de reflexão de Iuz e um segundo material constituindo o restante da cobertura 7.

9. Sistema de iluminação para ícone sensível ao toque, de acordo com a reivindi- cação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a cobertura refletora (7) é feita de material polimérico.