DE102010033390A1 - Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter - Google Patents

Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter Download PDF

Info

Publication number
DE102010033390A1
DE102010033390A1 DE102010033390A DE102010033390A DE102010033390A1 DE 102010033390 A1 DE102010033390 A1 DE 102010033390A1 DE 102010033390 A DE102010033390 A DE 102010033390A DE 102010033390 A DE102010033390 A DE 102010033390A DE 102010033390 A1 DE102010033390 A1 DE 102010033390A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cover plate
sensor element
proximity switch
plate
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102010033390A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102010033390B4 (de
Inventor
Dipl.-Ing. Sergej (Univ.) Hoffmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diehl AKO Stiftung and Co KG
Original Assignee
Diehl AKO Stiftung and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diehl AKO Stiftung and Co KG filed Critical Diehl AKO Stiftung and Co KG
Priority to DE201010033390 priority Critical patent/DE102010033390B4/de
Publication of DE102010033390A1 publication Critical patent/DE102010033390A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102010033390B4 publication Critical patent/DE102010033390B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96Touch switches
    • H03K17/962Capacitive touch switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/9607Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755Constructional details of capacitive touch and proximity switches
    • H03K2217/96076Constructional details of capacitive touch and proximity switches with spring electrode
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/9607Capacitive touch switches
    • H03K2217/960785Capacitive touch switches with illumination

Landscapes

  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

Abstract

Ein kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter weist eine Abdeckplatte (10), in bzw. auf der ein Berührungsfeld (14) für einen Benutzer definiert ist; eine Trägerplatte (12), die in einem Abstand zur Abdeckplatte (10) angeordnet ist; wenigstens eine Lichtquelle (34, 38), die auf der Trägerplatte (12) angeordnet ist; und ein elektrisch leitfähiges Sensorelement (16), das zwischen dem Berührungsfeld (14) der Abdeckplatte (10) und der Trägerplatte (12) angeordnet ist, auf, wobei das Sensorelement (16) wenigstens ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement (20) aufweist, welches mit einem elektrisch leitfähigen Gegenkontaktelement (24) der Trägerplatte (12) elektrisch leitend verbunden ist. Das Sensorelement (16) weist außerdem einen im Wesentlichen plattenförmigen Sensorabschnitt (18) auf, der im Wesentlichen parallel zum Berührungsfeld (14) der Abdeckplatte (10) angeordnet ist und der perforiert (19) ausgebildet ist. Des Weiteren ist eine Streuscheibe (30) zwischen dem perforierten Sensorabschnitt (18) des Sensorelements (16) und dem Berührungsfeld (14) der Abdeckplatte (10) angeordnet, um das Berührungsfeld (14) möglichst gleichmäßig auszuleuchten.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen kapazitiven Berührungs- und/oder Annäherungsschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • In vielen elektrischen bzw. elektronischen Geräten, insbesondere auch in Haushaltsgeräten wie Herden, Kochfeldern, Mikrowellenöfen, Spülmaschinen, Waschmaschinen, Wäschetrocknern und dergleichen, werden häufig berührungsempfindliche Tastschalter bzw. Berührungs- und/oder Annäherungsschalter eingesetzt, die durch ein einfaches Berühren oder bloßes Annähern durch einen Benutzer zum Beispiel einen bestimmten Schaltvorgang auslösen und/oder eine Geräteeinstellung ändern.
  • Im Fall eines kapazitiven Berührungs- und/oder Annäherungsschalters bildet ein kapazitives Sensorelement aus einem elektrisch leitfähigen Material zusammen mit zum Beispiel einem Finger des Benutzers über eine als Dielektrikum wirkende Abdeckplatte aus einem elektrisch isolierenden Material eine Kapazität, die entsprechend dem Betätigen des Schalters, d. h. dem Berühren oder Nicht-Berühren eines dem kapazitiven Sensorelement zugeordneten Berührungsfeldes der Abdeckplatte variabel ist. Die Veränderung des Kapazitätswertes des kapazitiven Sensorelements wirkt sich entsprechend auf ein Ausgangssignal der Sensorschaltung aus, welches von einer Auswerteelektronik verarbeitet und ausgewertet werden kann, um ggf. eine Betätigung des kapazitiven Berührungs- und/oder Annäherungsschalters zu interpretieren.
  • Bei herkömmlichen kapazitiven Berührungs- und/oder Annäherungsschaltern, wie sie zum Beispiel aus der DE 10 2005 053 792 A1 , der DE 10 2007 050 654 A1 oder der DE 10 2009 005 008 A1 bekannt sind, weist das kapazitive Sensorelement eine Druckfeder aus einem elektrisch leitenden Material auf, welche sich unmittelbar oder mittelbar auf der Trägerplatte abstützt und einen Sensorabschnitt oder ein Kontaktelement in Richtung zur Abdeckplatte drückt. Ferner sind die in diesen Druckschriften gezeigten Berührungsschalter mit einer Lichtquelle verbunden, die auf der Trägerplatte angeordnet ist, um das Berührungsfeld der Abdeckplatte zu hinterleuchten und so den Berührungsschalter für den Benutzer zu kennzeichnen. Im Fall der DE 10 2007 050 654 A1 und der DE 10 2009 005 008 A1 sind zwischen der Lichtquelle und dem Berührungsfeld der Abdeckplatte zudem komplex geformte Lichtleiter vorgesehen, um das Licht möglichst verlustfrei zum Berührungsfeld zu transportieren und eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung des Berührungsfeldes zu erreichen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten kapazitiven Berührungs- und/oder Annäherungsschalter zu schaffen, der eine möglichst gleichmäßige Hinterleuchtung des Berührungsfeldes bereitstellen kann.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen kapazitiven Berührungs- und/oder Annäherungsschalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Der erfindungsgemäße kapazitive Berührungs- und/oder Annäherungsschalter weist eine Abdeckplatte, in bzw. auf der ein Berührungsfeld für einen Benutzer definiert ist; eine Trägerplatte, die in einem Abstand zur Abdeckplatte angeordnet ist; wenigstens eine Lichtquelle, die auf der Trägerplatte angeordnet ist; und ein elektrisch leitfähiges Sensorelement, das zwischen dem Berührungsfeld der Abdeckplatte und der Trägerplatte angeordnet ist, auf. Das Sensorelement wiederum weist wenigstens ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement auf, welches mit wenigstens einem elektrisch leitfähigen Gegenkontaktelement der Trägerplatte elektrisch leitend verbunden ist. Weiter weist das Sensorelement einen im Wesentlichen plattenförmigen Sensorabschnitt auf, der im Wesentlichen parallel zum Berührungsfeld der Abdeckplatte angeordnet ist, wobei dieser Sensorabschnitt perforiert ausgebildet ist. Zusätzlich ist eine Streuscheibe zwischen diesem perforierten Sensorabschnitt des Sensorelements und dem Berührungsfeld der Abdeckplatte angeordnet.
  • Da das Sensorelement einen im Wesentlichen plattenförmigen Sensorabschnitt aufweist, der im Wesentlichen parallel zum Berührungsfeld der Abdeckplatte angeordnet ist, kann das Sensorelement eine relativ große Sensorfläche zur Verfügung stellen, wodurch die Funktionsfähigkeit und die Zuverlässigkeit des Berührungs- und/oder Annäherungsschalters verbessert werden. Durch die Perforation dieses Sensorabschnitts des Sensorelements wird eine Lichtdurchlässigkeit erreicht, sodass das Berührungsfeld der Abdeckplatt auf einfache Weise, d. h. insbesondere geradlinig und ohne komplexe Lichtleitelemente, hinterleuchtet werden kann und ein möglichst kompakter Berührungs- und/oder Annäherungsschalter geschaffen werden kann. Um eine möglichst gleichmäßige Hinterleuchtung des Berührungsfeldes zu erreichen, ist zwischen dem perforierten Sensorabschnitt des Sensorelements und dem Berührungsfeld der Abdeckplatte eine Streuscheibe angeordnet.
  • Um die Strahlungsverluste bei der Hinterleuchtung des Berührungsfeldes zu minimieren, ist die Streuscheibe bevorzugt in direktem Kontakt sowohl zum perforierten Sensorabschnitt des Sensorelements als auch zum Berührungsfeld der Abdeckplatte angeordnet.
  • Die „Abdeckplatte” stellt bevorzugt eine Blende zum Beispiel eines elektronischen Haushaltsgerätes dar. Das „Berührungsfeld” in bzw. auf dieser Abdeckplatte soll den berührungs- bzw. annäherungsempfindlichen Bereich des kapazitiven Berührungs- und/oder Annäherungsschalters für den Benutzer definieren. Das Berührungsfeld kann eine optische und/oder haptische Kennzeichnung aufweisen; es kann auch lediglich durch die bereitgestellte Hinterleuchtung für den Benutzer kenntlich gemacht werden.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die „Trägerplatte” zum Beispiel eine Leiterplatte oder eine Kunststoffplatte sein. Die Trägerplatte kann außerdem als ein stabiler Plattenkörper ausgebildet sein oder nur Folienstärke aufweisen. Außerdem ist die Positionierung und Ausrichtung dieser Trägerplatte grundsätzlich beliebig; sie kann wie bei herkömmlichen Konstruktionen im Wesentlichen parallel zu der Abdeckplatte oder auch in einem von Null Grad verschiedenen Winkel zu dieser angeordnet werden.
  • Mit dem elektrisch leitfähigen Sensorelement ist zudem eine Auswerteelektronik zum Verarbeiten und Auswerten der von der Sensorschaltung erzeugten Ausgangssignale verbunden, um ein Betätigen des Schalters durch ein Berühren/Annähern bzw. Nicht-Berühren/Annähern festzustellen. Von dieser Auswerteelektronik zu unterscheiden ist die Steuerung z. B. des Haushaltsgerätes, mit welcher die Auswerteelektronik verbunden ist. In einigen Anwendungen kann die Auswerteelektronik auch in diese Steuerung integriert sein. Die Auswerteelektronik kann auf der Trägerplatte angeordnet sein oder separat von dieser platziert sein. Ebenso kann die Steuerung entweder auf der Trägerplatte oder separat von dieser angeordnet sein.
  • Der „im Wesentlichen plattenförmige Sensorabschnitt” des Sensorelements kann eine Schichtdicke in Folienstärke bis hin zu einigen mm oder sogar cm aufweisen. Der „Sensorabschnitt” des Sensorelements kann in diesem Zusammenhang ein integraler Bestandteil des Sensorelements sein oder eine separate Komponente, die mit dem wenigstens einen Kontaktelement des Sensorelements elektrisch leitend in Verbindung steht.
  • Der Begriff „Perforation” umfasst in diesem Zusammenhang alle Arten einer Durchlochung des Sensorabschnitts, insbesondere beliebige Formen, Größen und Anzahlen der Durchlochungen sowie regelmäßige und auch unregelmäßige Anordnungen der Durchlochungen. Die Durchlochungen sind dabei bevorzugt so gewählt, dass eine ausreichende Menge des von der wenigstens einen Lichtquelle erzeugten Lichts durch den Sensorabschnitt hindurchtreten kann, um das Berührungsfeld der Abdeckplatte zu hinterleuchten. Die Ausgestaltung der Durchlochungen wird dabei in Abhängigkeit von der von der wenigstens einen Lichtquelle erzeugten Lichtstärke, der Wellenlänge des erzeugten Lichtes, dem Abstand zwischen der wenigstens einen Lichtquelle und dem Sensorabschnitt, der Schichtdicke des Sensorabschnitts, der Schichtdicke der Streuscheibe, der Schichtdicke der Abdeckplatte bzw. des Berührungsfeldes, der Lichtdurchlässigkeit der Streuscheibe, der Lichtdurchlässigkeit der Abdeckplatte bzw. des Berührungsfeldes und dergleichen gewählt werden können.
  • Unter dem Begriff „Streuscheibe” soll in diesem Zusammenhang ein im Wesentlichen plattenförmiges Element in Platten- oder Folienstärke verstanden werden, das zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgebildet ist und eine möglichst homogene Intensitätsverteilung des von der wenigstens einen Lichtquelle erzeugten und durch den perforierten Sensorabschnitt des Sensorelements hindurchgetretenen Lichts über möglichst die gesamte Fläche des Berührungsfeldes bewirkt, um eine möglichst gleichmäßige und vollständige Hinterleuchtung des Berührungsfeldes der Abdeckplatte zu erreichen. Das Material und die Schichtdicke der Streuscheibe werden dabei vorzugsweise in Abhängigkeit von der verwendeten Wellenlänge und der gewünschten Intensität der Hinterleuchtung gewählt werden.
  • Das „wenigstens eine” Kontaktelement des elektrisch leitfähigen Sensorelementes und das „wenigstens eine” Gegenkontaktelement auf der Trägerplatte können sich in ihren Anzahlen wahlweise entsprechen oder unterscheiden. So kann zum Beispiel einem Kontaktelement genau ein Gegenkontaktelement zugeordnet sein oder es können zum Beispiel mehrere Kontaktelemente mit einem Gegenkontaktelement verbunden werden oder umgekehrt. Außerdem soll der Begriff des „wenigstens einen” (Gegen-)Kontaktelementes jeweils genau ein Element und auch mehrere Elemente, insbesondere zwei, drei oder vier Elemente umfassen. Das Vorsehen insbesondere mehrerer Kontaktelemente an dem Sensorelement kann die Kontaktierungssicherheit zur Auswerteelektronik erhöhen.
  • Die wenigstens eine „Lichtquelle” auf der Trägerplatte kann eine Leuchtdiode (LED) sein. Es können insbesondere eine, zwei, drei oder mehr Leuchtdioden auf der Trägerplatte vorgesehen sein. Dabei können im Fall mehrerer Leuchtdioden auch Leuchtdioden unterschiedlicher Wellenlängen eingesetzt werden, um die Farbe der Hinterleuchtung des Berührungsfeldes in Abhängigkeit zum Beispiel vom Betriebszustand des Berührungs- und/oder Annäherungsschalters oder des Haushaltsgerätes anzusteuern.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Streuscheibe aus einem Kunststoffmaterial gefertigt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Streuscheibe eine Gestalt (insbesondere Form und/oder Größe) auf, die im Wesentlichen der Gestalt (insbesondere Form und/oder Größe) des Berührungsfeldes der Abdeckplatte entspricht. Hierdurch können die Funktionssicherheit und die Zuverlässigkeit des Berührungs- und/oder Annäherungsschalters erhöht werden.
  • In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zudem wenigstens ein Grafikelement zum Kennzeichnen des Berührungs- und/oder Annäherungsschalters vorgesehen. Dieses wenigstens eine Grafikelement kann in die Streuscheibe integriert, in den Sensorabschnitt des Sensorelements integriert, in das Berührungsfeld der Abdeckplatte integriert, zwischen dem Sensorabschnitt des Sensorelements und der Streuscheibe angeordnet und/oder zwischen der Streuscheibe und dem Berührungsfeld der Abdeckplatte angeordnet sein. Unter dem Begriff „Grafikelement” werden in diesem Zusammenhang alle Arten von grafischen Elementen verstanden, welche geeignet sind, den Berührungs- und/oder Annäherungsschalter für den Benutzer optisch zu kennzeichnen. Hierzu zählen zum Beispiel Schablonen, Masken, Einfärbungen und dergleichen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist das Sensorelement von einem im Wesentlichen lichtundurchlässigen Gehäuse umgeben, das sich im Wesentlichen zwischen der Trägerplatte und der Abdeckplatte erstreckt. Unter den Begriff „Gehäuse” sollen in diesem Zusammenhang alle Arten von offenen oder geschlossenen Gehäusen und Rahmen verstanden werden, die geeignet sind, die Strahlungsverluste des von der wenigstens einen Lichtquelle erzeugten Lichts zu reduzieren. Die Gestalt (insbesondere Form und/oder Größe) dieses Gehäuses ist grundsätzlich beliebig.
  • In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Sensorelement als eine Druckfeder ausgebildet sein, welche sich (unmittelbar oder mittelbar) auf der Trägerplatte abstützt und den Sensorabschnitt in Richtung zur Abdeckplatte drückt. Hierdurch kann ein vorbestimmter Abstand zwischen dem Sensorabschnitt des Sensorelements und dem Berührungsfeld der Abdeckplatte gewährleistet werden, wodurch die Funktionsfähigkeit und die Zuverlässigkeit des Berührungs- und/oder Annäherungsschalters verbessert werden können.
  • Vorteilhaft ist das Sensorelement als eine Flachformfeder ausgebildet. Eine Flachformfeder stellt ein einfach herzustellendes und zu montierendes Bauteil zur Realisierung des als Druckfeder ausgebildeten Sensorelements dar. Unter einer „Flachformfeder” sollen in diesem Zusammenhang alle Federelemente verstanden werden, die als ein im Wesentlichen flaches Bauteil vorgefertigt (z. B. gestanzt) und dann in ihre endgültige Form geformt (z. B. gebogen) werden. Die Flachformfeder ist bevorzugt aus einem Federstahl gebildet.
  • In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen der Lichtquelle auf der Trägerplatte und dem Sensorabschnitt des Sensorelements wenigstens ein Lichtleitelement angeordnet sein. Auf diese Weise können die Strahlungsverluste des von der wenigstens einen Lichtquelle erzeugten Lichts reduziert werden.
  • Der kapazitive Berührungs- und/oder Annäherungsschalter der Erfindung kann in vorteilhafter Weise in einer Bedienvorrichtung, insbesondere einer Bedienvorrichtung eines elektrischen bzw. elektronischen Haushaltsgerätes wie eines Herdes, eines Kochfeldes, eines Mikrowellenofens, einer Spülmaschine, einer Waschmaschine, eines Wäschetrockners und dergleichen eingesetzt werden.
  • Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
  • 1 eine schematische Querschnittsansicht eines kapazitiven Berührungs- und/oder Annäherungsschalters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Draufsicht eines als Flachformfeder ausgebildeten Sensorelements gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
  • 3 eine schematische Querschnittsansicht eines kapazitiven Berührungs- und/oder Annäherungsschalters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bezug nehmend auf 1 und 2 wird nun zunächst ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Berührungs- und/oder Annäherungsschalters näher beschrieben.
  • Der Berührungs- und/oder Annäherungsschalter weist eine Abdeckplatte 10 auf, die beispielsweise ein Teil einer Bedienblende eines elektronischen Haushaltsgerätes ist. Diese Abdeckplatte 10 ist üblicherweise aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt. Auf der dem Benutzer abgewandten Seite der Abdeckplatte 10 ist mit einem Abstand zu dieser eine Trägerplatte 12 zum Beispiel in Form einer Leiterplatte angeordnet. Im Ausführungsbeispiel von 1 ist diese Trägerplatte 12 im Wesentlichen parallel zur Abdeckplatte 10 angeordnet.
  • In der Abdeckplatte 10 ist ein Berührungsfeld 14 definiert, um den Berührungs- und/oder Annäherungsschalter für den Benutzer zu kennzeichnen. Diese Kennzeichnung kann zum Beispiel durch eine optische und/oder haptische Kennzeichnung des Berührungsfeldes 14 oder allein durch die noch zu erläuternde Hinterleuchtung des Berührungsfeldes 14 erfolgen.
  • Zwischen dem Berührungsfeld 14 der Abdeckplatte 10 und der Trägerplatte 12 ist ein kapazitives Sensorelement 16 angeordnet, welches im Wesentlichen aus einer Druckfeder aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist. Vorzugsweise ist diese Druckfeder 16 als eine Flachformfeder ausgestaltet, wie in 2 veranschaulicht.
  • Erfindungsgemäß weist die Druckfeder 16 einen Sensorabschnitt 18 aus einem elektrisch leitfähigen Material auf, das mit einer Perforation 19 versehen ist. Form und Größe dieses perforierten Sensorabschnitts 18 entsprechen im Wesentlichen der Gestalt des Berührungsfeldes 14 der Abdeckplatte 10. Im geformten und eingebauten Zustand der Druckfeder 16 erstreckt sich deren perforierter Sensorabschnitt 18 im Wesentlichen parallel zur Abdeckplatte 10 bzw. deren Berührungsfeld 14.
  • Wie in der Seitendarstellung von 1 zu erkennen, hat das Sensorelement 16 im eingebauten Zustand im Wesentlichen die Form von zwei einander zugewandten F (griechischer Buchstabe Sigma), wobei der perforierte Sensorabschnitt 18 diese beiden F miteinander verbindet. Zu beiden Seiten des Sensorabschnitts 18 erstrecken sich Schenkel 29 in Richtung zur Trägerplatte 12, die mehrfach gebogen sind (Biegestellen 28 in 2), um die Druckfederwirkung zu erzielen.
  • An ihren der Trägerplatte 12 zugewandten Enden haben diese Schenkel 29 jeweils einen Kontaktabschnitt 20 und zwei Befestigungselemente 22. Die Kontaktabschnitte 20 werden im Wesentlichen parallel zur Trägerplatte 12 gebogen und stützen sich gegen Gegenkontaktelemente 24 auf der Trägerplatte 12 ab. Diese elektrisch leitfähigen Gegenkontaktelemente 24 stehen mit der Auswerteelektronik (nicht dargestellt) in Verbindung, sodass auch das diese kontaktierende Sensorelement 16 mit der Auswerteelektronik in Verbindung steht. Zur Positionierung und Befestigung des Sensorelements 16 greifen dessen Befestigungselemente 22 in entsprechende Montagelöcher 26 in der Trägerplatte 12 ein. Das Sensorelement 16 kann wahlweise nur auf die Trägerplatte 12 aufgesetzt werden oder mit dieser an den Kontaktelementen 20 und/oder den Befestigungselementen 22 verlötet werden.
  • Wie in 1 dargestellt, ist zwischen dem Sensorabschnitt 18 des Sensorelements 16 und dem Berührungsfeld 14 der Abdeckplatte 10 eine Streuscheibe 30 aus einem lichtdurchlässigen Kunststoffmaterial angeordnet. Die Gestalt, d. h. die Form und die Größe, dieser Streuscheibe 30 entsprechen im Wesentlichen jener des Berührungsfeldes 14 bzw. des Sensorabschnitts 18 des Sensorelements 16. Die Schichtdicke der Streuscheibe 30 beträgt zum Beispiel etwa 2 mm. In dieser Streuscheibe 30 kann optional ferner ein Grafikelement 32 in Form einer Schablone oder Maske integriert sein.
  • Im Bereich innerhalb des Sensorelements 16 ist ferner auf der Trägerplatte 12 eine Lichtquelle 34 in Form einer LED angeordnet, welche in diesem Ausführungsbeispiel von der der Abdeckplatte 10 abgewandten Seite durch die Trägerplatte 12 hindurch gesteckt ist. Das von dieser LED 34 in Richtung auf die Abdeckplatte 10 ausgesendete Licht durchdringt die Perforation 19 des Sensorabschnitts 18 und wird in der Streuscheibe 30 homogen verteilt. Das Berührungsfeld 14 der Abdeckplatte 10 wird auf diese Weise gleichmäßig und vollflächig hinterleuchtet.
  • Um die Strahlungsverluste auf dem Weg von der LED 34 zum Berührungsfeld 14 der Abdeckplatte 10 zu minimieren, ist das Sensorelement 16 von einem Gehäuse 40 umgeben. Dieses Gehäuse 40 ist im Wesentlichen lichtundurchlässig ausgebildet und erstreckt sich im Wesentlichen von der Trägerplatte 12 zur Abdeckplatte 14. Wie in 1 zu erkennen, umgibt das Gehäuse 40 bevorzugt auch die Streuscheibe 30 zwischen dem Sensorelement 16 und der Abdeckplatte 10.
  • Bezug nehmend auf 3 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel eines kapazitiven Berührungs- und/oder Annäherungsschalters gemäß der Erfindung erläutert. Dabei sind gleiche bzw. äquivalente Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern wie in 1 und 2 gekennzeichnet.
  • Der Berührungs- und/oder Annäherungsschalter dieses Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem in 1 und 2 dargestellten durch die Art und die Anordnung der Lichtquelle zum Hinterleuchten des Berührungsfeldes 14 der Abdeckplatte 10. Wie in 3 veranschaulicht, weist dieser Berührungs- und/oder Annäherungsschalter als Lichtquelle eine LED 38 in SMD-Technik (surface-mounted device, oberflächenmontierbares Bauelement) auf der Trägerplatte 12 auf.
  • Ein weiterer Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel von 1 und 2 liegt in dem optionalen Grafikelement 36, welches in diesem Fall als eine Einfärbung der Streuscheibe 30 realisiert ist. Diese Einfärbung kann zum Beispiel über die gesamte Streuscheibe 30 einheitlich sein oder es können verschiedene Bereiche der Streuscheibe 30 unterschiedliche Einfärbungen 36 aufweisen.
  • Die weiteren Merkmale und Vorteile des in 3 dargestellten Berührungs- und/oder Annäherungsschalters entsprechen jenen des ersten Ausführungsbeispiels. Auf eine erneute Beschreibung derselben wird deshalb an dieser Stelle verzichtet.
  • Außerdem können die Merkmale der beiden Ausführungsbeispiele von 1 und 2 bzw. von 3 in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.
  • Obwohl in 1 bis 3 nicht dargestellt, ist es in Ergänzung oder alternativ zu der Anordnung des lichtundurchlässigen Gehäuses 40 um das Sensorelement 16 und die Streuscheibe 30 auch möglich, wenigstens ein Lichtleitelement (nicht dargestellt) zwischen der wenigstens einen Lichtquelle 34, 38 und dem perforierten Sensorabschnitt 18 des Sensorelements 16 anzuordnen, um die Strahlungsverluste zu minimieren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005053792 A1 [0004]
    • DE 102007050654 A1 [0004, 0004]
    • DE 102009005008 A1 [0004, 0004]

Claims (8)

  1. Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter, mit einer Abdeckplatte (10), in bzw. auf der ein Berührungsfeld (14) für einen Benutzer definiert ist; einer Trägerplatte (12), die in einem Abstand zur Abdeckplatte (10) angeordnet ist; wenigstens einer Lichtquelle (34, 38), die auf der Trägerplatte (12) angeordnet ist; und einem elektrisch leitfähigen Sensorelement (16), das zwischen dem Berührungsfeld (14) der Abdeckplatte (10) und der Trägerplatte (12) angeordnet ist, wobei das Sensorelement (16) wenigstens ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement (20) aufweist, welches mit wenigstens einem elektrisch leitfähigen Gegenkontaktelement (24) der Trägerplatte (12) elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (16) einen im Wesentlichen plattenförmigen Sensorabschnitt (18) aufweist, der im Wesentlichen parallel zum Berührungsfeld (14) der Abdeckplatte (10) angeordnet ist, wobei der Sensorabschnitt (18) perforiert (19) ausgebildet ist; und eine Streuscheibe (30) zwischen dem perforierten Sensorabschnitt (18) des Sensorelements (16) und dem Berührungsfeld (14) der Abdeckplatte (10) angeordnet ist.
  2. Berührungs- und/oder Annäherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuscheibe (30) aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist.
  3. Berührungs- und/oder Annäherungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuscheibe (30) eine Gestalt aufweist, die im Wesentlichen der Gestalt des Berührungsfeldes (14) der Abdeckplatte (10) entspricht.
  4. Berührungs- und/oder Annäherungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Grafikelement (32, 36) zum Kennzeichnen des Berührungs- und/oder Annäherungsschalters vorgesehen ist, welches in die Streuscheibe (30) integriert ist, in den Sensorabschnitt (18) des Sensorelements (16) integriert ist, in das Berührungsfeld (14) der Abdeckplatte (10) integriert ist, zwischen dem Sensorabschnitt (18) des Sensorelements (16) und der Streuscheibe (30) angeordnet ist und/oder zwischen der Streuscheibe (30) und dem Berührungsfeld (14) der Abdeckplatte (10) angeordnet ist.
  5. Berührungs- und/oder Annäherungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (16) von einem im Wesentlichen lichtundurchlässigen Gehäuse (40) umgeben ist, das sich im Wesentlichen zwischen der Trägerplatte (12) und der Abdeckplatte (10) erstreckt.
  6. Berührungs- und/oder Annäherungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (16) als eine Druckfeder ausgebildet ist, welche sich auf der Trägerplatte (12) abstützt und den Sensorabschnitt (18) in Richtung zur Abdeckplatte (10) drückt.
  7. Berührungs- und/oder Annäherungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (16) als eine Flachformfeder ausgebildet ist.
  8. Berührungs- und/oder Annäherungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Lichtquelle (34, 38) auf der Trägerplatte (12) und dem Sensorabschnitt (18) des Sensorelements (16) wenigstens ein Lichtleitelement angeordnet ist.
DE201010033390 2010-08-04 2010-08-04 Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter Expired - Fee Related DE102010033390B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010033390 DE102010033390B4 (de) 2010-08-04 2010-08-04 Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010033390 DE102010033390B4 (de) 2010-08-04 2010-08-04 Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010033390A1 true DE102010033390A1 (de) 2012-02-09
DE102010033390B4 DE102010033390B4 (de) 2012-03-15

Family

ID=45494809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201010033390 Expired - Fee Related DE102010033390B4 (de) 2010-08-04 2010-08-04 Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010033390B4 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTV20130088A1 (it) * 2013-05-31 2014-12-01 Evco S P A Pulsante capacitivo sensibile al tatto e/o allo sfioramento, interfaccia di comando utente provvista del detto pulsante capacitivo, e metodo per realizzare detta interfaccia di comando
FR3025754A1 (fr) * 2014-09-11 2016-03-18 Faurecia Interieur Ind Tableau de commande pour vehicule et son procede de fabrication.
WO2019038381A1 (de) * 2017-08-23 2019-02-28 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Kraftfahrzeugbedienvorrichtung sowie verfahren zur herstellung einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen bedieneinheit für eine kraftfahrzeugbedienvorrichtung
EP3764545A1 (de) * 2019-07-12 2021-01-13 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Sensorelementeinrichtung für eine bedieneinrichtung, bedieneinrichtung und elektrogerät mit einer solchen bedieneinrichtung
WO2022096929A1 (en) * 2020-11-09 2022-05-12 Flex Ltd. Touch detection through metal with detailed lit icon

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996033556A2 (en) * 1995-04-18 1996-10-24 Philips Electronics N.V. Touch sensing devices and methods of making such
EP1732224A1 (de) * 2005-06-01 2006-12-13 Electrolux Home Products Corporation N.V. Berührungsempfindliches Bedienfeld
DE102005053792A1 (de) 2005-11-09 2007-05-10 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Kapazitiver Berührungsschalter
DE102006039133A1 (de) * 2006-08-21 2008-03-06 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Bedieneinrichtung für ein Haushaltsgerät mit zumindest einer kapazitiven Sensortaste
DE102007050654A1 (de) 2007-10-24 2009-04-30 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Kapazitiver Berührungsschalter
EP2166670A1 (de) * 2008-09-23 2010-03-24 Invensys Controls Europe Kapazitiver Sensor und entsprechendes Herstellungsverfahren
DE102009005008A1 (de) 2009-01-17 2010-07-22 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Berührungsempfindlicher Tastschalter

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996033556A2 (en) * 1995-04-18 1996-10-24 Philips Electronics N.V. Touch sensing devices and methods of making such
EP1732224A1 (de) * 2005-06-01 2006-12-13 Electrolux Home Products Corporation N.V. Berührungsempfindliches Bedienfeld
DE102005053792A1 (de) 2005-11-09 2007-05-10 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Kapazitiver Berührungsschalter
DE102006039133A1 (de) * 2006-08-21 2008-03-06 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Bedieneinrichtung für ein Haushaltsgerät mit zumindest einer kapazitiven Sensortaste
DE102007050654A1 (de) 2007-10-24 2009-04-30 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Kapazitiver Berührungsschalter
EP2166670A1 (de) * 2008-09-23 2010-03-24 Invensys Controls Europe Kapazitiver Sensor und entsprechendes Herstellungsverfahren
DE102009005008A1 (de) 2009-01-17 2010-07-22 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Berührungsempfindlicher Tastschalter

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTV20130088A1 (it) * 2013-05-31 2014-12-01 Evco S P A Pulsante capacitivo sensibile al tatto e/o allo sfioramento, interfaccia di comando utente provvista del detto pulsante capacitivo, e metodo per realizzare detta interfaccia di comando
FR3025754A1 (fr) * 2014-09-11 2016-03-18 Faurecia Interieur Ind Tableau de commande pour vehicule et son procede de fabrication.
WO2019038381A1 (de) * 2017-08-23 2019-02-28 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Kraftfahrzeugbedienvorrichtung sowie verfahren zur herstellung einer zumindest teilweise elektrisch leitfähigen bedieneinheit für eine kraftfahrzeugbedienvorrichtung
US11196417B2 (en) 2017-08-23 2021-12-07 Bcs Automotive Interface Solutions Gmbh Motor vehicle control device and method for manufacturing an at least partly electrically conductive control unit for a motor vehicle control device
EP3764545A1 (de) * 2019-07-12 2021-01-13 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Sensorelementeinrichtung für eine bedieneinrichtung, bedieneinrichtung und elektrogerät mit einer solchen bedieneinrichtung
US11757447B2 (en) 2019-07-12 2023-09-12 E.G.O. Elektro-Geraetebau Gmbh Sensor element device for an operating device, operating device and electrical appliance having such an operating device
WO2022096929A1 (en) * 2020-11-09 2022-05-12 Flex Ltd. Touch detection through metal with detailed lit icon

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010033390B4 (de) 2012-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1257057B1 (de) Sensorelement für einen kapazitiven Berührungsschalter
EP2355356B1 (de) Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter
DE102013021879B4 (de) Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung
DE102006039133A1 (de) Bedieneinrichtung für ein Haushaltsgerät mit zumindest einer kapazitiven Sensortaste
DE102012010321A1 (de) Sensorelementeinrichtung für einen kapazitiven Berührungsschalter einer Bedieneinrichtung,Bedieneinrichtung und Kochfeld
EP2209212A1 (de) Berührunggsempfindlicher Tastschalter
EP3280053B1 (de) Bedienmodul für ein haushaltsgerät
DE102010033390B4 (de) Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter
DE102014018470A1 (de) Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Bedienvorrichtung
EP3179633A1 (de) Berührungs- und/oder annäherungsempfindlicher tastschalter
DE102011077902A1 (de) Kapazitive Bedien- und Anzeigeeinrichtung für ein Haushaltsgerät und Haushaltsgerät mit einer solchen Bedien- und Anzeigeeinrichtung
DE102010062428B4 (de) Optische Bedien- und/oder Anzeigeeinheit
DE102019000919A1 (de) Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung
DE112010004640T5 (de) Aufbau eines elektrischen Schalters aufweisend einen5-Wege-Toogle-Mechanismus und eine beleuchtete, flexible Schicht
EP3092444B1 (de) Hausgerätebedienvorrichtung
DE102009060210A1 (de) Kapazitiver Berührungsschalter
EP3520218B1 (de) Schichtenverbund zur bereitstellung eines bedienelements für ein hausgerät
DE102013214162B4 (de) Bedienteil für eine Bedieneinrichtung und Bedieneinrichtung
DE102009060207A1 (de) Kapazitiver Berührungsschalter
DE102011077899A1 (de) Kapazitive Bedieneinrichtung für ein Haushaltsgerät und Haushaltsgerät
DE102010036237B4 (de) Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter
EP3369179A1 (de) Kapazitiver berührungsschalter
EP2827497B1 (de) Bedieneinrichtung für ein Elektrogerät und Elektrogerät
DE202013011515U1 (de) Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung
EP3023834B1 (de) Bedieneinrichtung für ein elektrogerät und elektrogerät

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20120616

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee