CN102823136A - 电容式接近传感器 - Google Patents

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Abstract

一种电容式接近传感器，具有带有一个或多个透明区域的显示面11，在该显示面的远离观察者的一侧上布置有第一电路板1，其设计为至少在显示面11的透明区域范围内是透光的并且承载有多个电容形成的传感器层。多个光井筒4在远离观察者的一侧包围传感器层，并从第一电路板1凸起直至以一个间距相对于第一电路板平行地延伸的第二电路板6，其中，在第二电路板6上在光井筒4内布置光源，并且其中接触元件5从第一电路板1通向第二电路板6。光导体2，2′在观察者一侧布置在透明区域范围内的第一电路板1上，其中，由不透明塑料制成的、位于观察者一侧的功能载体3以与光导体2，2′相同的厚度将第一电路板1注塑包封，其中，第一电路板1两侧的光导体2，2′区域被空出，并且在远离观察者的一侧形成光井筒4。透明的装饰层8在观察者一侧覆盖光导体2，2′和功能载体3，并且在透明区域范围内具有构成标记和/或象征符号的缺口，其中，第二电路板6固定在功能载体3的远离观察者的一侧。

Description

电容式接近传感器
技术领域
本发明涉及一种具有带有一个或多个透明区域的显示面的电容式接近传感器，其中，在远离观察者的一侧布置第一电路板，其设计为至少在显示面的透明区域范围内是透光的并且承载有多个电容形成的传感器层，光井筒在远离观察者的一侧包围传感器层，并从第一电路板凸起直至以一个间距相对于第一电路板平行地延伸的第二电路板，其中，在第二电路板上在光井筒内布设光源，并且其中接触元件从第一电路板通向第二电路板。
背景技术
这种电容式接近传感器的作用是通过使用控制与评估单元对测量信号进行评估的方式在特别是人的手靠近时形成电容量变化。
另外，显示面中可以照亮的透明区域或透射区域的作用是使得更加易于找到这个或这些传感器区域。
发明内容
本发明的目的在于提出一种电容式接近传感器，其结构紧凑、易于生产且成本低廉，在探测观察者的手靠近的过程中灵敏度高，而且更容易找到传感器区域。
该目的根据本发明由此实现，即光导体在观察者一侧安装在透明区域范围内的第一电路板上，并且由不透明塑料制成的、位于观察者一侧的功能载体以与光导体相同的厚度将第一电路板注塑包封，其中，在第一电路板的两侧的光导体区域被空出，并且在远离观察者的一侧形成多个光井筒，透明的装饰层在观察者一侧覆盖光导体和功能载体，并且在透明区域范围内具有构成标记和/或象征符号的缺口，其中，第二电路板固定在功能载体远离观察者的一侧。
在紧邻传感器层的周围区域或者甚至在传感器层的区域内被照亮的范围使得易于找到传感器区域。
因为传感器层靠近接近传感器的与观察者相邻的层，所以可以在观察者的手靠近时达到很高的灵敏度。
经过一个或多个喷射注塑步骤，接近传感器的生产过程只需少量的装配步骤。
通过对光导体和第一电路板进行注塑包封而形成的功能载体可以实现多重功能，不仅能够保持光导体和第一电路板，同时还能够形成光井筒。
另外，功能载体还能用于固定第二电路板，如有可能还可以固定其它元件，例如旋转调节器。
装饰层中的缺口可以以任意一种适当的方式来生成。
非常简单而且适合地，可以通过激光处理生成缺口。
光源优选地是多个通过表面安装技术可以方便组装的LED，它们放热少、耐久性强而且耗电量小。
如果在观察者一侧为光导体和功能载体喷涂薄膜厚度的透明塑料层，而且在该透明塑料城上面布置装饰层，则要对光导体和功能载体处和光导体与功能载体之间的交界区域内的凹陷以及光导体和功能载体与观察者一侧之间的高差进行补偿，从而得到一个与观察者一侧平齐的平面。
特别简单地，装饰层可以是油漆层。
如果第一电路板是柔性电路板，则只需占用很小的结构空间。
因此，还可以在布置光导体和注塑包封功能载体之前，例如通过深冲，柔性第一电路板变形为3D轮廓，从而使得功能载体的面向观察者的一侧进而显示面能够获得3D轮廓。
此外，柔性电路板的一个端部的延长部可以形成通向第二电路板的接触元件。
为了使光导体发出彩色的光，该光导体可以形成为单色或多色透明的。
但是，也可以使用彩色光源。
使用透光的第一电路板时和/或为了实现特别小的光损失，第一电路板在透明区域范围内具有由光导体覆盖的、对应于连续区域的连续凹槽。
如果在透明区域范围内的第一电路板的远离观察者的一侧安装第二光导体，可以提高由光源产生的并传输给观察者的光效率。
为此，优选地可以使第二光导体穿过光井筒直至第二电路板。
在一种更加简单的方式中，可以将第一光导体和/或第二光导体通过粘贴或喷涂安装在第一电路板上。
为了节省构件，彼此相互对应的第一光导体和第二光导体一体地形成。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出，并在接下来进一步描述。其中：
图1是电容式接近传感器的第一实施例的透视截面图；
图2是电容式接近传感器的第二实施例的透视截面图；
图3是根据图1和图2的接近传感器的没有第二电路板的透视前视图；
图4是根据图1的接近传感器的第一电路板的透视图；
图5是根据图1的接近传感器的没有装饰层和第二电路板的透视前视图；
图6是根据图5的接近传感器的透视后视图。
具体实施方式
图中示出的接近传感器具有设计为柔性电路板的第一电路板1，其承载有图中未示出的电路和由电容形成的传感器层。
第一电路板1设计成透光的。
传感器层同样设计为透明的，并且可以是所谓的ITO层（氧化铟锡层）。
在传感器层上并且在传感器层旁边间隔一定距离，通过注塑包封将第一光导体2和其它的第一光导体2′安装在电路板1上。
在图2的实施例中，在第一电路板1远离观察者的一侧安装多个第二光导体12，它们在第一电路板1远离观察者的一侧作为第一光导体2的延伸。
安装光导体2，2′，12之后，将第一电路板1被置入到一个模具中，并通过由不透光的塑料制成的箱型功能载体3进行注塑包封，其中，在第一电路板1两侧的第一光导体2和其它的第一光导体2′的区域被空出，并且在观察者一侧覆盖第一电路板1的功能载体3的区域的厚度与第一光导体2和其它的第一光导体2′相同。
在第一电路板1远离观察者的一侧，功能载体3构成光井筒4。同时，对应于一个传感器层的第一光导体和其它的第一光导体2和其它的第一光导体2′构成的对对应于一个光井筒4。
这些光井筒4再次被划分为第一光井筒4′和第二光井筒4″，其中所述的第一光井筒4′通向布置在传感器层上的第一光导体2，而第二光井筒4″通向其它的第一光导体2′。
第一电路板1的凸起构成的接触元件5从第一电路板1的平面出发沿垂直方向向远离观察者的一侧弯曲，直到其自由端进入功能载体3。
光井筒4在其远离观察者的一侧由固定在功能载体3处的共同的第二电路板6封闭。
在通过接触元件5与第一电路板1连接的第二电路板6上，在每个光井筒4′和4″中布设LED13。
在观察者一侧为光导体2，2′和功能载体3喷涂一层薄的透明塑料层。
在该塑料层上再设置形成为油漆层的透光的装饰层18，从而构成显示面11。
通过对第一光导体2和2′上方的装饰层8进行激光处理来形成缺口9，9′，这些缺口通过第一光导体2构成由字母组成的标记，并且由其它的第一光导体2′组成发光棒。
为了起到保护作用，还可以在装饰层8的表面再涂覆一层透明漆。
如果观察者用其手10的手指靠近显示面11上由字母组成的其中一个标记，就会使对应于这个标记的传感器层的电容发生变化，探测到这一电容变化后，通过图中未示出的控制单元调出电气设备或电子设备的功能。
通过对受控的LED，缺口9可以通过第一光导体2被照亮，以及缺口9′通过其它的光导体2′被照亮。

Claims (10)

1.一种电容式接近传感器，具有：带有一个或多个透明区域的显示面，在所述显示面的远离观察者的一侧上布置有第一电路板，所述第一电路板至少在所述显示面的透明区域的范围内设计成透光的并且承载多个电容形成的传感器层；光井筒，所述光井筒在远离观察者的一侧包围所述传感器层，并从所述第一电路板凸起直至以一个间距相对于所述第一电路板平行地延伸的第二电路板，其中在所述第二电路板上在所述光井筒内布置光源，并且其中，接触元件从所述第一电路板通向所述第二电路板，其特征在于，光导体（2，2′）在观察者一侧布置在透明区域范围内的所述第一电路板（1）上，并且由不透明塑料制成的、位于观察者一侧的功能载体（3）以与所述光导体（2，2′）相同的厚度将所述第一电路板（1）注塑包封，其中，在所述第一电路板（1）的两侧的所述光导体（2，2′）区域被空出，并且在远离观察者的一侧形成光井筒（4，4′，4″），其中，所述电容式接近传感器还具有透明的装饰层（8），透明的所述装饰层在观察者一侧覆盖所述光导体（2，2′）和所述功能载体（3），并且透明的所述装饰层在透明区域范围内具有构成标记和/或象征符号的缺口（9，9′），其中，所述第二电路板（6）固定在所述功能载体（3）的远离观察者的一侧上。
2.根据权利要求1所述的接近传感器，其特征在于，在观察者一侧为所述光导体（2，2′）和所述功能载体（3）喷涂薄膜厚度的透明塑料层，在所述透明塑料层上布置有所述装饰层（8）。
3.根据前述权利要求中任一项所述的接近传感器，其特征在于，所述装饰层（8）是油漆层。
4.根据前述权利要求中任一项所述的接近传感器，其特征在于，所述第一电路板（1）是柔性电路板。
5.根据前述权利要求中任一项所述的接近传感器，其特征在于，所述光导体设计为单色或多色透明的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的接近传感器，其特征在于，所述第一电路板在透明区域范围内具有由所述光导体覆盖的对应于连续区域的连续凹槽。
7.根据前述权利要求中任一项所述的接近传感器，其特征在于，第二光导体（12）安装在透明区域范围内的所述第一电路板（1）的远离观察者的一侧上。
8.根据权利要求7所述的接近传感器，其特征在于，所述第二光导体（12）穿过所述光井筒（4）直至所述第二电路板（6）。
9.根据前述权利要求中任一项所述的接近传感器，其特征在于，所述第一光导体（2，2′）和/或所述第二光导体（12）通过粘贴或喷涂安装在所述第一电路板（1）上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的接近传感器，其特征在于，彼此相互对应的所述第一光导体和所述第二光导体一体地形成。
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