JP2008010358A - Switch device - Google Patents

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Jiyunya Wakabayashi
順哉 若林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switch device having contacts connected by low-load operation, which does not erroneously operates even when receiving vibration from the outside and being used at high temperature. <P>SOLUTION: An thermoelectric conversion module 5 is formed of thermoelectric converters 7 connected in series. The thermoelectric converter 7 consists of a P-type semiconductor element 8 and an N-type semiconductor element 9. Touching a switch device 1 with a user's finger raises the temperature of a reference end portion 10 of the thermoelectric conversion element by user's body temperature, so that a voltage is generated at the output end portion 12 on the lower surface of the thermoelectric conversion element by Seebeck effect and the thermoelectric conversion module 5 outputs the voltage. Thus, a signal representing the touched position is output to a car navigation device from the switch device 1, so that the car navigation device operates according to the touched position. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、低荷重操作で導通状態となるスイッチ装置に関する。   The present invention relates to a switch device that is turned on by a low load operation.

近年のスイッチ装置において、低荷重の押圧操作で接点間の導通ができる低荷重スイッチ装置、例えばメンブレンスイッチに対する市場の必要性が高まっている。
従来のメンブレンスイッチは、シート状の可動電極と固定電極との間にスペーサーを挟んで所定間隙を設け、使用者のシート状の可動電極に対する押圧操作により低荷重で接点間の導通を行うことができるものであった(特許文献1参照)。
特表2005−528740号公報
In recent switch devices, there is an increasing need in the market for low-load switch devices, such as membrane switches, that can conduct between contacts by a low-load pressing operation.
A conventional membrane switch provides a predetermined gap with a spacer between a sheet-like movable electrode and a fixed electrode, and conducts between contacts with a low load by a user's pressing operation on the sheet-like movable electrode. (See Patent Document 1).
JP 2005-528740 Gazette

しかしながら、このようなメンブレンスイッチは、低荷重で接点間の導通ができるようにシートに形成した可動電極と固定電極との間に所定間隙を設けるようにしているため、メンブレンスイッチに対して外部から大きな振動が加わってシート状の可動電極及び固定電極が振動した場合は、可動接点が固定接点に接触することがあり、このような場合は接点同士が導通してしまい、誤作動が発生する虞があった。   However, since such a membrane switch is provided with a predetermined gap between the movable electrode and the fixed electrode formed on the sheet so that conduction between the contacts can be performed with a low load, the membrane switch is externally provided. When large vibrations are applied and the sheet-like movable electrode and fixed electrode vibrate, the movable contact may come into contact with the fixed contact. In such a case, the contacts may become conductive and malfunction may occur. was there.

また、このようなメンブレンスイッチを高温の状況で使用する場合に、可動電極と固定電極とが形成されたシートが熱によって膨張して撓んでしまうことがあり、このような場合も、接点同士が接触して誤作動が生じる虞があった。
一方、このような問題の発生の虞がない静電容量式のスイッチ装置では、特に電子機器が多い車内での使用の場合には、ノイズの影響で電界強度が変化して誤作動を起こす虞があった。
In addition, when such a membrane switch is used in a high temperature situation, the sheet on which the movable electrode and the fixed electrode are formed may expand and bend due to heat. There was a risk of malfunction due to contact.
On the other hand, in a capacitive switch device that does not have the possibility of such a problem, especially when used in a car with many electronic devices, the electric field strength may change due to the influence of noise, resulting in malfunction. was there.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、低荷重操作で接点の導通を行う構成において、外部からの振動が加わった場合や高温となる状況で使用する場合であっても誤作動を起こすことのないスイッチ装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to use in a configuration in which contact is conducted with a low load operation, when external vibration is applied or when the temperature is high. Is to provide a switch device that does not cause malfunction.

上記目的を達成するために、本発明のスイッチ装置は、温度差に応じて基準端部に対して出力端部の電位が異なる一対の熱電変換素子の前記基準端部を接続用電極で接続することにより熱電変換部を構成し、この熱電変換部を複数直列接続することにより構成された熱電変換モジュールと、この熱電変換モジュールから出力される電圧が所定レベル以上となったときは、当該熱電変換モジュールがタッチ操作されたことを示す信号を出力する出力回路を備え、前記熱電変換モジュールは、前記熱電変換素子の前記基準端部がタッチ操作可能に構成されているものである(請求項1)。   In order to achieve the above object, the switch device of the present invention connects the reference end portions of a pair of thermoelectric conversion elements having different potentials at the output end portion with respect to the reference end portion according to the temperature difference, using connection electrodes. When the voltage output from the thermoelectric conversion module is equal to or higher than a predetermined level, the thermoelectric conversion module is configured by connecting a plurality of thermoelectric conversion units in series. An output circuit that outputs a signal indicating that the module is touch-operated is provided, and the thermoelectric conversion module is configured such that the reference end portion of the thermoelectric conversion element can be touch-operated (Claim 1). .

前記熱電変換素子は、半導体素子であるのが望ましい(請求項2)。
前記熱電変換モジュールはプリント基板に複数設けられ、前記出力回路は、タッチ操作されたことを示す信号を出力するように設けられ、前記プリント基板をシート部材で被覆することによりメンブレンスイッチとして構成してもよい(請求項3)。
The thermoelectric conversion element is preferably a semiconductor element (claim 2).
A plurality of the thermoelectric conversion modules are provided on a printed circuit board, and the output circuit is provided to output a signal indicating that a touch operation has been performed, and is configured as a membrane switch by covering the printed circuit board with a sheet member. (Claim 3).

請求項1の手段によれば、使用者が熱電変換モジュールにタッチ操作すると、熱電変換素子の基準端部の温度が上昇するので、熱電変換素子の基準端部と出力端部との間に温度差を生じる。これにより、熱電変換部を構成する一対の熱電変換素子の出力端部に電位差が発生する。この電位差は極めて小さいものの、熱電変換モジュールは熱電変換部を直列接続して構成されているので、熱電変換モジュールからの電圧を検出可能な大きさまで増大させることができる。従って、出力回路は、熱電変換モジュールがタッチ操作されたことを示す信号を出力することができるので、外部機器は、スイッチ装置に対するタッチ操作位置に応じて動作することができる。この場合、スイッチ装置に対するタッチ操作を温度変化で検出する構成であるので、外部からの振動や電極の熱膨張による原因で、接点間の導通が行われて、スイッチ装置が誤作動を起こすことを防止できる。   According to the means of claim 1, when the user touches the thermoelectric conversion module, the temperature of the reference end of the thermoelectric conversion element rises, so the temperature between the reference end of the thermoelectric conversion element and the output end Make a difference. As a result, a potential difference is generated at the output ends of the pair of thermoelectric conversion elements constituting the thermoelectric conversion unit. Although this potential difference is extremely small, the thermoelectric conversion module is configured by connecting the thermoelectric conversion units in series, so that the voltage from the thermoelectric conversion module can be increased to a detectable level. Therefore, since the output circuit can output a signal indicating that the thermoelectric conversion module has been touched, the external device can operate in accordance with the touch operation position with respect to the switch device. In this case, since the touch operation on the switch device is detected by a temperature change, the contact between the contacts is performed due to external vibration or thermal expansion of the electrode, and the switch device may malfunction. Can be prevented.

請求項2の手段によれば、熱電変換素子は半導体素子であるので、小形の熱電変換モジュールを製作することが可能となる。また、熱電変換効果の大きな半導体素子を用いることによりタッチ操作により大きな電圧を発生させることができるので、使用者によるタッチ操作を高精度で検出することができる。
請求項3の発明によれば、メンブレンスイッチとして構成することができるので、タッチ位置検出用のスイッチ装置を製作するのに適している。
According to the means of claim 2, since the thermoelectric conversion element is a semiconductor element, a small thermoelectric conversion module can be manufactured. In addition, since a large voltage can be generated by a touch operation by using a semiconductor element having a large thermoelectric conversion effect, the touch operation by the user can be detected with high accuracy.
According to invention of Claim 3, since it can comprise as a membrane switch, it is suitable for manufacturing the switch apparatus for touch position detection.

以下、本発明の一実施例につき図面を参照して説明する。
図3には、本発明を自動車のカーナビゲーションの操作に用いられるスイッチ装置として使用した実施例を示している。このスイッチ装置1は、運転者が車両を運転しながら操作可能な位置に設置されるもので、スイッチ装置1に対する操作位置がカーナビゲーション2の表示器3にカーソル位置として表示されるようになっている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 shows an embodiment in which the present invention is used as a switch device used for the operation of car navigation of an automobile. The switch device 1 is installed at a position where the driver can operate while driving the vehicle, and the operation position with respect to the switch device 1 is displayed as a cursor position on the display 3 of the car navigation 2. Yes.

図3に示すように、スイッチ装置1は、ケース内にプリント基板4(図1参照)を収納して構成されている。プリント基板4の表面には複数の熱電変換モジュール5がマトリックス状に実装されており、それらの熱電変換モジュール5を樹脂フィルム6(シート部材に相当)で被膜することによりメンブレンスイッチとして構成されている。使用者は、スイッチ装置1の表面を軽くなぞり、決定したい箇所に来たときに、指をスイッチ装置1から離すことで決定操作が可能となる。   As shown in FIG. 3, the switch device 1 is configured by housing a printed circuit board 4 (see FIG. 1) in a case. A plurality of thermoelectric conversion modules 5 are mounted on the surface of the printed circuit board 4 in a matrix, and the thermoelectric conversion modules 5 are covered with a resin film 6 (corresponding to a sheet member) to constitute a membrane switch. . The user can perform a determination operation by gently tracing the surface of the switch device 1 and releasing his / her finger from the switch device 1 when the user comes to a position to be determined.

図1は熱電変換モジュール5の縦断面図を示し、図2は熱電変換モジュール5の斜視図を示している。これらの図1及び図2において、熱電変換モジュール5は、熱電変換部7を直線状に直列接続して構成されている。
熱電変換部7は、直方体形状のP型半導体素子(熱電変換素子に相当)8とN型半導体素子(熱電変換素子に相当)9とを連結して構成されている。つまり、対をなすP型半導体素子8とN型半導体素子9の図示上端となる基準端部10同士を上部接続用電極11で接続して構成されている。上部接続用電極11は、薄い扁平矩形状であって、熱伝導性のよい銅部材から形成されている。P型半導体素子8とN型半導体素子9の図示下端となる出力端部12同士を下部接続用電極13で接続して構成されている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the thermoelectric conversion module 5, and FIG. 2 is a perspective view of the thermoelectric conversion module 5. In these FIG.1 and FIG.2, the thermoelectric conversion module 5 is comprised by connecting the thermoelectric conversion part 7 linearly in series.
The thermoelectric conversion unit 7 is configured by connecting a rectangular parallelepiped P-type semiconductor element (corresponding to a thermoelectric conversion element) 8 and an N-type semiconductor element (corresponding to a thermoelectric conversion element) 9. In other words, the P-type semiconductor element 8 and the N-type semiconductor element 9 that form a pair are configured so that the reference end portions 10 that are the upper ends in the figure are connected by the upper connection electrode 11. The upper connection electrode 11 has a thin flat rectangular shape and is formed of a copper member having good thermal conductivity. The P-type semiconductor element 8 and the N-type semiconductor element 9 are configured by connecting output end portions 12 as lower ends in the figure with lower connection electrodes 13.

これらのP型半導体素子8及びN型半導体素子9は、基準端部10と出力端部12との間の温度差に応じてゼーベック効果により両端部間に電圧を生じる。この場合、基準端部10の温度が出力端部12よりも高い場合に、P型半導体素子8では出力端部12の電圧が基準端部10よりも高くなり、N型半導体素子9では出力端部12の電圧が基準端部10よりも低くなる。従って、一つの熱電変換部7に着目した場合、基準端部10の温度が出力端部12よりも高いという条件では、P型半導体素子8の出力端部12の電圧がN型半導体素子9の出力端部12の電圧よりも高くなる。   The P-type semiconductor element 8 and the N-type semiconductor element 9 generate a voltage between both ends by the Seebeck effect according to the temperature difference between the reference end portion 10 and the output end portion 12. In this case, when the temperature of the reference end portion 10 is higher than that of the output end portion 12, the voltage of the output end portion 12 is higher than that of the reference end portion 10 in the P-type semiconductor element 8, and the output end in the N-type semiconductor element 9. The voltage of the part 12 is lower than that of the reference end part 10. Accordingly, when focusing on one thermoelectric conversion unit 7, the voltage at the output end 12 of the P-type semiconductor element 8 is less than that of the N-type semiconductor element 9 under the condition that the temperature of the reference end 10 is higher than that of the output end 12. It becomes higher than the voltage of the output end 12.

このように温度差に応じて電圧発生特性を有する複数の熱電変換部7が下部接続用電極13によって一直線上に直列接続されている。これは、1個の熱電変換素子からの出力電圧は数μVと小さいことから、複数の熱電変換素子を直列接続することにより出力電圧の増大を図って検出可能とするためである。また、熱電変換モジュール5における端部に位置するN型半導体素子9の下部接続用電極13は0Vラインに接続されており、反対側の端部に位置する下部接続用電極13からは0Vを基準とした電圧が出力されることになる。
尚、本実施例の説明で使用する上下方向とは、使用者がスイッチ装置1を使用する際に指を接触させてタッチ操作をする面を上、その反対方向の面を下として考えるものである。
In this way, the plurality of thermoelectric conversion units 7 having voltage generation characteristics according to the temperature difference are connected in series on the straight line by the lower connection electrodes 13. This is because the output voltage from one thermoelectric conversion element is as small as several μV, so that a plurality of thermoelectric conversion elements are connected in series so that the output voltage can be increased and detected. The lower connection electrode 13 of the N-type semiconductor element 9 located at the end of the thermoelectric conversion module 5 is connected to the 0V line, and the lower connection electrode 13 located at the opposite end is referenced to 0V. Will be output.
The vertical direction used in the description of the present embodiment refers to the surface on which the user performs a touch operation by touching the finger when using the switch device 1 and the surface in the opposite direction as the bottom. is there.

図1に示すように、熱電変換モジュール5の上部表面は樹脂フィルム6で被覆されている。
熱電変換モジュール5の両端に位置する熱電変換部7の下部接続用電極13は側方に延出しており、その延出部がワイヤボンディグ14によりプリント基板4の所定の導電パターンに接続されており、その導電パターンを通じて出力回路15と接続されている。
As shown in FIG. 1, the upper surface of the thermoelectric conversion module 5 is covered with a resin film 6.
The lower connection electrodes 13 of the thermoelectric conversion part 7 located at both ends of the thermoelectric conversion module 5 extend laterally, and the extension parts are connected to a predetermined conductive pattern of the printed circuit board 4 by wire bonding 14. And connected to the output circuit 15 through the conductive pattern.

尚、ワイヤボンディグ14は、使用者による樹脂フィルム6に対するタッチ操作時に損傷しないように図示しない保護手段により機械的に保護されている。
図4は、スイッチ装置1の電気的構成を概略的に示すブロック図を示す。この図4において、熱電変換モジュール5の出力は出力回路15に入力されている。この出力回路15は、各熱電変換モジュール5からの入力電圧が所定レベル以上かを検出しており、所定レベル以上となった場合は、その熱電変換モジュール5の位置を示す信号をカーナビゲーション2に出力する。この場合、複数の熱電変換モジュール5からの入力電圧が同時に所定レベル以上となったときは、それらの位置を示す信号を出力するようになっている。
The wire bond 14 is mechanically protected by protection means (not shown) so as not to be damaged when the user touches the resin film 6.
FIG. 4 is a block diagram schematically showing the electrical configuration of the switch device 1. In FIG. 4, the output of the thermoelectric conversion module 5 is input to the output circuit 15. The output circuit 15 detects whether the input voltage from each thermoelectric conversion module 5 is equal to or higher than a predetermined level. If the input voltage is higher than the predetermined level, a signal indicating the position of the thermoelectric conversion module 5 is sent to the car navigation 2. Output. In this case, when the input voltages from the plurality of thermoelectric conversion modules 5 simultaneously exceed a predetermined level, signals indicating their positions are output.

カーナビゲーション2は、表示器3にその時点で操作可能な動作に対応したボタンを表示すると共に、スイッチ装置1からの信号に基づいて表示器3に表示しているカーソルがボタンに位置したときは当該ボタンを選択表示(例えば反転表示、点滅表示)するようになっている。また、このようなボタンの表示状態でスイッチ装置1に対するタッチ操作(低荷重操作)が解除されたことを検出したときは、選択しているボタンが最終的に選択されたと判断して当該ボタンに対応した所定動作を実行するようになっている。   The car navigation 2 displays a button corresponding to the operation that can be operated at that time on the display 3, and when the cursor displayed on the display 3 based on the signal from the switch device 1 is positioned on the button. The button is selected and displayed (for example, inverted display or blinking display). Further, when it is detected that the touch operation (low load operation) on the switch device 1 is released in such a button display state, it is determined that the selected button is finally selected and the button is selected. A corresponding predetermined operation is executed.

次に、上記構成の作用について説明する。カーナビゲーション2を動作させると、表示器3にはその時点で操作可能な動作に対応したボタンが表示される。
車両の運転者は、スイッチ装置1の表面をなぞる感覚でスイッチ装置1の表面に対して指によるタッチ操作を行う。すると、指でタッチ操作が行われた部位に位置する熱電変換モジュール5の上部接続用電極11が指から伝導される体温の熱により短時間で温度上昇するので、上部接続用電極11(基準端部10)と下部接続用電極13(出力電極)との間に温度差が生じる。このように上部接続用電極11と下部接続用電極13との間に温度差が生じると、ゼーベック効果によって熱電変換モジュール5から電圧が発生するようになる。
Next, the operation of the above configuration will be described. When the car navigation 2 is operated, a button corresponding to an operation that can be operated at that time is displayed on the display 3.
The driver of the vehicle performs a touch operation with a finger on the surface of the switch device 1 as if tracing the surface of the switch device 1. Then, since the temperature of the upper connection electrode 11 of the thermoelectric conversion module 5 located at the part where the touch operation is performed with the finger rises in a short time due to the heat of the body temperature conducted from the finger, the upper connection electrode 11 (reference end) A temperature difference is generated between the portion 10) and the lower connection electrode 13 (output electrode). Thus, when a temperature difference arises between the upper connection electrode 11 and the lower connection electrode 13, a voltage is generated from the thermoelectric conversion module 5 by the Seebeck effect.

出力回路15は、熱電変換モジュール5からの電圧が所定レベル以上となったときは、その熱電変換モジュール5の位置を示す信号をカーナビゲーション2に出力する。この場合、使用者によるタッチ操作に応じて複数の熱電変換モジュール5からの電圧が同時に所定レベル以上となったときは、それらの熱電変換モジュール5の位置を示す信号をカーナビゲーション2に出力する。   The output circuit 15 outputs a signal indicating the position of the thermoelectric conversion module 5 to the car navigation 2 when the voltage from the thermoelectric conversion module 5 exceeds a predetermined level. In this case, when the voltages from the plurality of thermoelectric conversion modules 5 simultaneously exceed a predetermined level according to the touch operation by the user, a signal indicating the positions of the thermoelectric conversion modules 5 is output to the car navigation 2.

カーナビゲーション2は、スイッチ装置1から入力した信号が1個の位置を示していたときは、その位置に表示器3に表示しているカーソルを移動する。また、複数の位置を示していたときは、それらの中心位置にカーソルを移動する。従って、運転者がスイッチ装置1に対する操作位置を移動したときは、それに伴った表示器3に表示されているカーソル位置が移動することになる。このとき、表示器3に表示しているボタンにカーソルが位置したときは、そのボタンを選択表示することにより当該ボタンが選択されていることを示す。   When the signal input from the switch device 1 indicates one position, the car navigation 2 moves the cursor displayed on the display 3 to that position. When a plurality of positions are indicated, the cursor is moved to the center position thereof. Therefore, when the driver moves the operation position with respect to the switch device 1, the cursor position displayed on the display 3 is moved accordingly. At this time, when the cursor is positioned on the button displayed on the display 3, the button is selected to indicate that the button is selected.

運転者は、スイッチ装置1に対するタッチ操作により表示器3に表示されている所望のボタンが選択表示されたときは、スイッチ装置1に対するタッチ操作を解除する。これにより、スイッチ装置1から指を離した位置で、その位置の熱電変換モジュール5が最後にオフするので、カーナビゲーション2は、最後にオフした熱電変換モジュール5の位置で決定操作が行われたと判断する。この場合、熱電変換モジュール5がオンする場合と同様に、複数のスイッチ素子が同時にオフしたときは、その中心位置で決定操作が行われたと判断する。   When a desired button displayed on the display 3 is selected and displayed by a touch operation on the switch device 1, the driver releases the touch operation on the switch device 1. Thereby, since the thermoelectric conversion module 5 at that position is finally turned off at the position where the finger is released from the switch device 1, the car navigation 2 is determined to have been performed at the position of the thermoelectric conversion module 5 that was turned off last. to decide. In this case, as in the case where the thermoelectric conversion module 5 is turned on, when a plurality of switch elements are turned off at the same time, it is determined that the determination operation has been performed at the center position.

カーナビゲーション2は、上述のようにボタンが選択表示した状態で決定操作が行われたときは、その時点で選択表示されているボタンに応じた動作を実行する。
ところで、本実施例のスイッチ装置1は車両に搭載されていることから、車両の走行状態では、スイッチ装置1に対して外部から大きな振動が加わる。従来のメンブレンスイッチでは、振動によって接点同士が接触してしまう虞があった。
When the determination operation is performed in a state where the buttons are selected and displayed as described above, the car navigation 2 performs an operation according to the button selected and displayed at that time.
By the way, since the switch device 1 of the present embodiment is mounted on a vehicle, a large vibration is applied to the switch device 1 from the outside when the vehicle is running. In the conventional membrane switch, the contacts may be brought into contact with each other due to vibration.

また、夏などの気温が上昇する季節であって、特に停車中に車内の温度が高温になり、スイッチ装置1も高温となることがある。従来のメンブレンスイッチでは、可動電極と固定電極とを挟んだシートが熱によって膨張して、接点同士が接触してしまうことがあり、誤作動を発生する虞があった。
一方、このような問題の発生の虞がない静電容量式のスイッチ装置では、特に電子機器が多い車内での使用の場合には、ノイズの影響で電界強度が変化して誤作動を起こす虞があった。
Moreover, in the season when the temperature rises such as summer, the temperature inside the vehicle becomes high particularly when the vehicle is stopped, and the switch device 1 may become high temperature. In the conventional membrane switch, the sheet sandwiching the movable electrode and the fixed electrode may expand due to heat and the contacts may come into contact with each other, which may cause malfunction.
On the other hand, in a capacitive switch device that does not have the possibility of such a problem, especially when used in a car with many electronic devices, the electric field strength may change due to the influence of noise, resulting in malfunction. was there.

しかしながら、本実施例によれば、熱電変換モジュール5に対するタッチ操作により生じる電圧に基づいてタッチ操作されたことを検出するようにしたので、メンブレンスイッチのように可動接点や固定接点のような機構的なものを備えておらず、使用者の指から伝導する体温の検知する熱電変換モジュール5という電気的手段を利用してスイッチ装置1を構成することができる。従って、外部からの振動或いは熱の影響を受けることがないと共に、周囲に設けられた電子機器のノイズの影響を受けることがないスイッチ装置1を実現することができる。   However, according to the present embodiment, since the touch operation is detected based on the voltage generated by the touch operation on the thermoelectric conversion module 5, a mechanical contact such as a movable contact or a fixed contact is provided like a membrane switch. The switch device 1 can be configured using an electrical means called a thermoelectric conversion module 5 that detects body temperature conducted from the user's finger. Therefore, it is possible to realize the switch device 1 that is not affected by external vibrations or heat, and that is not affected by noise of electronic devices provided in the surroundings.

本発明は、上記しかつ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
半導体素子を、ゼーベック効果を呈する金属、例えば銅部材或いはニッケル部材で形成してもよい。
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
The semiconductor element may be formed of a metal exhibiting the Seebeck effect, such as a copper member or a nickel member.

熱電変換部7を構成する一対の熱電変換素子としては、形状や大きさが異なるものでもよい。
熱電変換モジュール5は、ワイヤボンディグ14でプリント基板4の導電パターンと接続するようにしたが、要はプリント基板4の導電パターンと接続されていればよく、例えばバンプによってプリント基板4の導電パターンと接続するようにしてもよい。
The pair of thermoelectric conversion elements constituting the thermoelectric conversion unit 7 may have different shapes and sizes.
The thermoelectric conversion module 5 is connected to the conductive pattern of the printed circuit board 4 by the wire bond 14. In short, the thermoelectric conversion module 5 only needs to be connected to the conductive pattern of the printed circuit board 4. You may make it connect with.

熱電変換モジュール5としては、複数の半導体素子を直線上に直列接続されるとしたが、直列接続されていれば、蛇行状でも、渦巻状でもよい。
熱電変換モジュール5からの電圧を増幅回路により増幅するようにしてもよい。
As the thermoelectric conversion module 5, a plurality of semiconductor elements are connected in series on a straight line, but may be meandering or spiral as long as they are connected in series.
The voltage from the thermoelectric conversion module 5 may be amplified by an amplifier circuit.

本発明の一実施例を示す熱電変換モジュールの縦断面図The longitudinal cross-sectional view of the thermoelectric conversion module which shows one Example of this invention 熱電変換モジュールの斜視図Perspective view of thermoelectric conversion module スイッチ装置の斜視図Perspective view of switch device スイッチ装置の電気的構成を概略的に示すブロック図Block diagram schematically showing the electrical configuration of the switch device

符号の説明Explanation of symbols

図面中、1はスイッチ装置、4はプリント基板、5は熱電変換モジュール、6は樹脂フィルム(シート部材)、8はP型半導体素子(熱電変換素子)、9はN型半導体素子(熱電変換素子)、10は基準端部、12は出力端部、15は出力回路を示す。   In the drawings, 1 is a switch device, 4 is a printed circuit board, 5 is a thermoelectric conversion module, 6 is a resin film (sheet member), 8 is a P-type semiconductor element (thermoelectric conversion element), and 9 is an N-type semiconductor element (thermoelectric conversion element). ) 10 is a reference end, 12 is an output end, and 15 is an output circuit.

Claims (3)

温度差に応じて基準端部に対して出力端部の電位が異なる一対の熱電変換素子の前記基準端部を接続用電極で接続することにより熱電変換部を構成し、この熱電変換部を複数直列接続することにより構成された熱電変換モジュールと、
この熱電変換モジュールから出力される電圧が所定レベル以上となったときは、当該熱電変換モジュールがタッチ操作されたことを示す信号を出力する出力回路とを備え、
前記熱電変換モジュールは、前記熱電変換素子の前記基準端部がタッチ操作可能に構成されていることを特徴とするスイッチ装置。
A thermoelectric conversion unit is configured by connecting the reference end portions of a pair of thermoelectric conversion elements having different potentials at the output end portion with respect to the reference end portion in accordance with a temperature difference by connection electrodes, and a plurality of thermoelectric conversion portions are provided. A thermoelectric conversion module configured by connecting in series;
An output circuit that outputs a signal indicating that the thermoelectric conversion module is touch-operated when the voltage output from the thermoelectric conversion module exceeds a predetermined level;
The thermoelectric conversion module is configured so that the reference end of the thermoelectric conversion element can be touch-operated.
前記熱電変換素子は、半導体素子であることを特徴とする請求項1記載のスイッチ装置。   The switch device according to claim 1, wherein the thermoelectric conversion element is a semiconductor element. 前記熱電変換モジュールはプリント基板に複数設けられ、
前記出力回路は、タッチ操作されたことを示す信号を出力するように設けられ、
前記プリント基板をシート部材で被覆することによりメンブレンスイッチとして構成されたことを特徴とする請求項1または2記載のスイッチ装置。
A plurality of the thermoelectric conversion modules are provided on the printed circuit board,
The output circuit is provided to output a signal indicating that a touch operation has been performed,
3. The switch device according to claim 1, wherein the switch device is configured as a membrane switch by covering the printed board with a sheet member.
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