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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Leuchtdruckknopfschalter,
welcher Tasten-Oberflächen
bzw. Tasten-Oberteile bei Dunkelheit beleuchten kann und welcher
für verschiedene Arten
von elektronischen Geräten
geeignet ist, z. B. Mobiltelefone. Dokument
US 5 557 267 beschreibt eine Vorrichtung
gemäß der Präambel von
Anspruch 1.
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Es
ist erforderlich, dass Tasten-Oberteile, welche Ziffern oder Zeichen
bei einem Mobiltelefon, dessen Verwendung sich jüngst weit ausgebreitet hat,
und in irgendwelchen anderen Geräten
anzeigen, durch einen Verwender visuell deutlich erkannt werden
können,
selbst in der Dunkelheit, z. B. bei Nacht. Daher werden Druckknopfschalter
mit Lichtquellen, z. B. LEDs (Licht emittierende Dioden), welche
in der Lage sind, die Tasten-Oberteil-Anzeigebereiche des Schalters
zu beleuchten, verbreitet verwendet.
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In
einer konventionellen Technik für
Leuchtdruckknopfschalter besteht eine übliche Anordnung darin, dass
eine Schalt-Schicht, z. B. ein Membranschalter mit einer Klick-Einrichtung,
und eine Tastenflächengebilde-Schicht,
bei welcher Acryl-Tastenoberteile mit der Oberfläche eines Silikonkautschuks verbunden
sind, auf einer Platine angeordnet gebildet werden, auf welcher
LEDs, Anschlussstellen, etc. platziert sind. Ferner ist ein Anzeigebereich,
welcher einen Betriebscode für
die Tasten-Oberteile anzeigt, auf dem Boden des Acryl-Tastenoberteils
gebildet und aufgedruckt. Das heißt, wenn ein Anwender ein gewünschtes
Tasten-Oberteil drückt,
wird der Silikonkautschuk um das Tasten-Oberteil herum verformt, um darunter
den Membranschalter mit einer klickenden Empfindung zu drücken und
zu betätigen
bei einer Bedienungstafel, bei welcher eine Mehrzahl dieser konventionellen
Leuchtdruckknopfschalter angeordnet sind. Und falls eine LED Licht
emittiert, beleuchtet das Licht den Silikonkautschuk durch eine Öffnung der
Schalter-Schicht, um so wiederum den jeweiligen Anzeigebereich durch
Licht zu beleuchten, welches durch den milchig-weißen Silikonkautschuk gestreut
wird. Somit wird die Ziffer oder das Zeichen, welche jeden Betriebscode
anzeigen, an der Bodenfläche
dieses farblosen und klaren Tastenoberteils beleuchtet.
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Das
Problem mit einer solchen oben beschriebenen konventionellen Technik
liegt jedoch in der Schwierigkeit, eine Konstruktion der Vorrichtung mit
reduzierter Dicke zu erreichen, welche nun für Mobiltelefone etc. erforderlich
geworden ist, weil der Silikonkautschuk mit ausreichender Dicke
zum Streuen des Lichts und die Schalter-Schicht, z. B. ein gefalteter
Membranschalter, zwischen den Tasten-Oberteilen und der Platine
gebildet sind. Außerdem
ist es in dieser konventionellen Technik auch notwendig, die Anzahl
an LEDs zu erhöhen,
um die Tastenteile ausreichend zu erleuchten, weil das von der LED
durch die Öffnung
der Schalter-Schicht zum Silikonkautschuk geleitete Licht nicht
effizient genutzt wird, da es durch Bereich der Schalter-Schicht
blockiert wird. Das heißt,
dass viele LEDs als Lichtquellen benötigt werden, und außerdem sind
die Kosten von Silikonkautschuk vergleichsweise hoch. Aufgrund ansteigender
Kosten der Teile ist die Struktur gemäß der o. g. konventionellen
Technik nicht in der Lage, eine Kostenreduktion des Schalters zu
erreichen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Leuchtdruckknopfschalter nach Anspruch 1 bereitgestellt.
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Die
erste Flächengebilde-Schicht
kann aus einem lichtdurchlässigen
Flächengebilde,
z. B. einem PET-Film, und lichtdurchlässigen Tasten-Oberteilen gebildet
sein, z. B. ein auf der Oberfläche
der lichtdurchlässigen
Flächengebilde-Schicht durch ein
Verkleben oder ein Formgebungsverfahren mit angeformtem äußeren Teil
etc.
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Die
Anzeigebereiche, welche Betriebscodes wie Ziffern oder Zeichen anzeigen,
können
an den entsprechenden Positionen entweder auf den unteren oder oberen
Oberflächen
der Tasten-Oberteile geformt und gedruckt werden oder auf der vorderen oder
hinteren Oberfläche
des Flächengebildes
der ersten Flächengebilde-Schicht.
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Die
zweite Flächengebilde-Schicht,
welche als Licht streuendes Flächengebilde
fungiert, kann Licht streuen durch Verwendung eines Flächengebildes
mit einer matten Oberfläche
oder eines aus einem milchig-weißen Material gemachten Flächengebildes.
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Die
Erhebungen können
durch Verdicken des Flächengebildes
der zweiten Flächengebilde-Schicht
durch Prägen
etc. gebildet werden. Es ist jedoch bevorzugt, die Erhebung zu bilden,
nachdem ein Epoxidharz oder Ähnliches
auf beide Flächen
des Flächengebildes
gedruckt wird, um die erforderliche Härte und Höhe für die Erhebung zu erhalten.
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Falls
die zweite Flächengebilde-Schicht
die Oberfläche
der Platine sowie die o. g. Anordnung bedeckt, kann ein exponierter
Bereich einer elektrischen Schaltung auf der Platine umschlossen
werden, so dass eine staub- und wasserdichte Struktur kostengünstig erzeugt
werden kann.
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Andere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden,
lediglich beispielhaft, deutlich anhand der folgenden Beschreibung,
welche sich auf die bevorzugte Ausführungsform bezieht, mit Bezug
auf die begleitenden Zeichnungen.
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1 ist eine Zusammenbaudarstellung
einer Druckknopfschaltergruppe entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Schnittansicht
einer zusammengesetzten in 1 gezeigten
Druckknopfschaltergruppe.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben. 1 zeigt
eine Konstruktionsansicht einer Gruppe von Druckknopfschaltern gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine Schnittansicht
der zusammengesetzten in 1 gezeigten
Schaltergruppe.
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Die
in 1 und 2 gezeigte Leuchtdruckknopfschaltergruppe
wird als Bedienfeld für
ein Mobiltelefon verwendet. Die Druckknopfschaltergruppe wird im
Allgemeinen aus einer ersten Flächengebilde-Schicht 3 gebildet,
welche einen PET-Film 2 aufweist, auf welchem eine Mehrzahl
von Tasten-Oberteilen 1, welche farblos oder klar und gefärbt und
aus einem Acrylharz gemacht sind, verbunden sind, um eine Matrix
zu bilden. Eine zweite Flächengebilde-Schicht 6,
welche einen PET-Film 4 mit matter Oberfläche und
einer Mehrzahl von farblosen oder klaren und gefärbten Vorsprüngen auf
beiden Seiten des Films aufweist. Und eine Platine 9, auf
welcher eine Mehrzahl von LEDs 7, eine Mehrzahl von taktilen
Schaltern 8, Anschlussstellen (nicht gezeigt) usw., welche
durch Löten
befestigt werden.
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In
der ersten Flächengebilde-Schicht 3 ist
ein Anzeigebereich 10, welcher einen Betriebscode für das Tasten-Oberteil 1 anzeigt,
z. B. eine Ziffer oder ein Buchstabe, durch Aufdrucken auf der unteren Oberfläche jedes
Tasten-Oberteils 1 gebildet (siehe 2). Der Anzeigebereich 10 kann
jedoch entweder auf der vorderen oder hinteren Oberfläche des PET-Films 2 oder
auf der oberen Oberfläche
des Tasten-Oberteils gebildet werden, solange der Anzeigebereich 10 der
Stelle entspricht, an welcher sich das Tasten-Oberteil 1 befindet.
Diese Ausführungsform zeigt,
dass jedes Tasten-Oberteil 1 mit dem PET-Film 2 verbunden
ist. Eine Mehrzahl von Tasten-Oberteilen kann jedoch durch Spritzguss
auf dem PET-Film gebildet werden unter Verwendung eines Formgebungsverfahrens
mit angeformtem äußeren Teil
(outsert forming technique).
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Die
zweite Flächengebilde-Schicht 6 ist
entgegengesetzt zur hinteren Oberfläche des PET-Films 2 der
ersten Flächengebilde-Schicht 3 angeordnet. Jeder
Vorsprung 5 ist angeordnet, um dem Zentrum von jedem Tasten-Oberteil 1 zu
entsprechen. In dieser Ausführungsform
ist das Material des Vorsprungs 5 ein Epoxidharz, und die
verwendete Formungsmethode für
den PET-Film 2 ist Verkapseln durch Drucken (Print-potting). Ähnliche
Vorsprünge
können
gebildet werden durch Rasterdruck oder Prägen.
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Die
Platine 9 ist gegenüber
der hinteren Oberfläche
des PET-Films 4 der zweiten Flächengebilde-Schicht 6 angeordnet.
Jeder Vorsprung, welcher von der hinteren Oberfläche des Films 4 vorspringt,
ist entgegengesetzt von jedem Zentrum der Oberseite von jedem taktilen
Schalter 8 angeordnet, so dass ein gewünschter taktiler Schalter 8 verstellt werden
kann durch Drücken
des Vorsprungs 5 über dem
Schalter.
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Die
erste Flächengebilde-Schicht 3,
die zweite Flächengebilde-Schicht 6 und
die Platine 9, wie in 2 gezeigt,
werden zu einem Teil kombiniert unter Verwendung eines Rahmens 11 durch
Schichten mit einem Klebstoff auf dem Randbereich von lediglich
der hinteren Oberfläche
des PET-Films 2, während
der PET-Film 4 der zweiten Flächengebilde-Schicht 6 mit
einem Klebstoff auf dem gesamten Randbereich seiner beiden Oberflächen beschichtet wird,
so dass er mit sowohl dem Rahmen 11 und der Platine 9 verbunden
und befestigt wird.
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Wenn
ein Anwender in der wie oben gebildeten Leuchtdruckknopfschaltergruppe
eine gewünschtes
Tasten-Oberteil drückt,
drückt
das Tasten-Oberteil wiederum den darunter liegenden Vorsprung 5. Nachdem
das Tasten-Oberteil sich bis zu einem bestimmten Abschnitt hinunter
bewegt, wird der entsprechende taktile Schalter 8 gedrückt und
mit einem klickenden Gefühl
verstellt. Zu diesem Zeitpunkt sind Bereiche des PET-Films 2, 4 verformt.
Wenn die drückende
Kraft jedoch freigegeben wird, setzen die PET-Filme die Verformung
mit einer angemessenen wiederherstellenden Kraft frei, um das Tasten-Oberteil
und den Vorsprung 5 aus ihrer gedrückten Position zu ihrer ursprünglichen
Höhe zurückzubringen.
In der Leuchtdruckknopfschaltergruppe kann der der PET-Film 4 zur
Lichtstreuung von seiner hinteren Oberfläche aus durch das von einer
Mehrzahl von LEDs 7 ausgestrahlte Licht beleuchtet werden,
welche LEDs in den Bereichen der Platine angeordnet sind, in welchem
die taktilen Schalter 8 nicht angeordnet sind. Falls jede
LED 7 im Dunklen angeschaltet wird, beleuchtet daher das
durch den PET-Film 4 gestreute Licht den PET-Film 2 fast
gleichförmig über seine
gesamte Oberfläche.
Dies führt
zu gleichmäßiger Beleuchtung
mit hoher Helligkeit des Anzeigebereichs 10, z. B. mit
Zif fern und Buchstaben, welche auf der Bodenseite von jedem farblosen
oder klaren und gefärbten
Tasten-Oberteil aufgedruckt sind.
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Dementsprechend
kann der Anwender jeden Anzeigebereich 10 deutlich visuell
erkennen.
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Außerdem wird
in der Leuchtdruckknopfschaltergruppe eine Konstruktion mit verringerter
Dicke und geringeren Kosten realisiert, da billige und sehr dünne PET-Filme 2, 4 als
Flächengebilde-Material
zwischen der Gruppe von Tasten-Oberteilen 1 und
der Platine gebildet sind.
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Außerdem ist
die Leuchtdruckknopfschaltergruppe durch den Rahmen 11 in
einem Stück
kombiniert. Da der PET-Film 4 der zweiten Flächengebilde-Schicht 6 auf
dem gesamten Randbereich seiner beiden Oberflächen mit sowohl dem Rahmen 11 und der
Platine 9 verbunden und befestigt ist, kann die Platine 9 nicht
nur über
den PET-Film 4 an dem Rahmen 11 befestigt werden,
sondern es kann auch ein ausgesetzter Bereich 12 eines
elektrischen Schaltkreises auf der Platine 9 durch den
PET-Film 4 umschlossen werden, so dass eine zuverlässige staub- und
wasserfeste Struktur realisiert werden kann.
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In
dieser oben beschriebenen Ausführungsform
werden die PET-Filme 2, 4 als Flächengebilde-Materialien
in der ersten und zweiten Flächengebilde-Schicht
verwendet. Andere Flächengebilde-Materialien
können
jedoch verwendet werden, solange sie billig, dünn und mit einer guten Rückstellkraft
in der Normalrichtung sind. Außerdem
können alle
anderen Materialien außer
einem Acrylharz das Tasten-Oberteil 1 bilden, solange sie
lichtdurchlässig, im
wesentlichen farblos oder klar (durchsichtig) und farbig sind.
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Die
vorliegende Erfindung ist wie oben beschrieben ausgeführt und
hat Effekte, welche nun beschrieben werden.
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Falls
ein Leuchtdruckknopfschalter eine erste Flächengebilde-Schicht mit einem
lichtdurchlässigen
Flächengebilde
und mit lichtdurchlässigen
Tasten-Oberteilen
aufweist, welche mit einer Oberfläche des lichtdurchlässigen Flä chengebildes
integriert sind, wobei die erste Flächengebilde-Schicht außerdem Anzeigenbereiche
an Stellen angeordnet hat, wo die Tasten-Oberteile zu finden sind,
aufweist; eine zweite Flächengebilde-Schicht
einschließlich
eines streuenden und lichtdurchlässigen
Flächengebildes mit
Vorsprüngen
auf beiden Flächen
aufweist, wobei die zweite Flächengebilde-Schicht
außerdem
entgegengesetzt zu der anderen Fläche der lichtdurchlässigen Schicht
der ersten Flächengebilde-Schicht
angeordnet ist; und eine Platine aufweist, auf welcher Lichtquellen
angeordnet sind, welche Licht zu der zweiten Flächengebilde-Schicht von der entgegengesetzten Seite
der ersten Flächengebilde-Schicht abgeben,
und Schaltvorrichtungen aufweist, welche durch drückende Kräfte von
den Tasten-Oberteilen verstellt werden, wobei die Vorsprünge entsprechend der
Stellen der Tasten-Oberteile und der Schaltvorrichtungen angeordnet
sind, dann können
billige und dünne
Filme, z. B. ein PET-Film, als Flächengebilde-Material der ersten
und zweiten Flächengebilde-Schicht
verwendet werden, um einen kostengünstigeren Leuchtdruckknopfschalter
bereitzustellen, der geeignet ist, reduzierte Dicke zu haben.
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Falls
die zweite Flächengebilde-Schicht
so gebildet ist, dass sie die Oberfläche der Platine bedeckt, kann
ein ausgesetzter Bereich einer elektrischen Schaltung auf der Platine
umschlossen werden, so dass eine staub- und wasserfeste Struktur kostengünstig realisiert
werden kann.