JP2012099438A - Touch switch - Google Patents

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Masamitsu Kishimoto
眞充 岸本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a touch switch capable of using a conductive material such as inexpensive carbon for an electrode pattern with a simple structure.SOLUTION: In a touch switch, a key part is a capacitance type in which illumination is performed from the rear surface side. The touch switch includes a plate-shaped base member 1 and an electrode pattern 2 formed by a fine line that has conductivity, through which light is not transmitted, on an area corresponding to the key part in one surface of the base member 1. The width of the fine line of the electrode pattern 2 is thinner than the thickness of the base member 1 and narrower than width between the fine lines of the electrode pattern 2.

Description

この発明は、タッチスイッチに関し、詳しくは、キー部分が裏面側から照光されるタッチスイッチに関する。   The present invention relates to a touch switch, and more particularly to a touch switch in which a key portion is illuminated from the back side.

従来、静電容量式のタッチスイッチとしては、キー部分が裏面側から照光されるものがある(例えば、特開２００３−１７３２３８号公報(特許文献１)参照)。   Conventionally, as a capacitive touch switch, there is one in which a key portion is illuminated from the back side (see, for example, JP-A-2003-173238 (Patent Document 1)).

このようなタッチスイッチでは、ガラス等の操作部に印刷されたキー部分を裏面側から照光するため、静電容量の変化を検知するための電極として、ＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide：錫添加酸化インジウム)からなる透明電極がガラスに形成されているので、非常にコストが高くつくという問題がある。   In such a touch switch, the key part printed on the operation unit such as glass is illuminated from the back side, so that an electrode (IT) (Indium-Tin-Oxide: tin-added oxidation) is used as an electrode for detecting a change in capacitance. Since the transparent electrode made of indium is formed on the glass, there is a problem that the cost is very high.

特開２００３−１７３２３８号公報JP 2003-173238 A

そこで、この発明の課題は、簡単な構成で電極パターンに安価なカーボン等の導電性材料を用いることができるタッチスイッチを提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a touch switch that can use an inexpensive conductive material such as carbon for an electrode pattern with a simple configuration.

上記課題を解決するため、この発明のタッチスイッチは、
キー部分が裏面側から照光される静電容量式のタッチスイッチであって、
少なくとも透過光の一部が拡散する材料を含む板状のベース部材と、
上記ベース部材の一方の面の上記キー部分に対応する領域に、光が透過しない導電性を有する細線で形成された電極パターンと
を備え、
上記電極パターンの細線の幅は、上記ベース部材の厚さよりも細く、かつ、上記電極パターンの細線間の幅よりも狭いことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the touch switch of the present invention is
Capacitance type touch switch whose key part is illuminated from the back side,
A plate-like base member containing a material in which at least part of transmitted light diffuses;
An electrode pattern formed of a thin wire having conductivity that does not transmit light in a region corresponding to the key portion on one surface of the base member;
A width of the thin line of the electrode pattern is narrower than a thickness of the base member and narrower than a width between the thin lines of the electrode pattern.

上記構成によれば、光源から出射された光が、電極パターンの細線間を通ってベース部材に入射すると、ベース部材内で入射光が拡散すると共に複雑に交差した後、ベース部材の表面側に出射する。このとき、電極パターンの細線の幅を、ベース部材の厚さよりも細く、かつ、電極パターンの細線間の幅よりも狭くしていることによって、キー部分に対応する電極パターンがベース部材の表側に見えなくなり、電極パターンに透明電極を用いる必要がなくなる。これにより、簡単な構成で電極パターンに安価なカーボン等の導電性材料を用いることができる。   According to the above configuration, when the light emitted from the light source enters the base member through the fine lines of the electrode pattern, the incident light diffuses in the base member and crosses in a complicated manner, and then on the surface side of the base member. Exit. At this time, the width of the thin line of the electrode pattern is smaller than the thickness of the base member and narrower than the width between the thin lines of the electrode pattern, so that the electrode pattern corresponding to the key portion is on the front side of the base member. It becomes invisible and it becomes unnecessary to use a transparent electrode for the electrode pattern. Thus, an inexpensive conductive material such as carbon can be used for the electrode pattern with a simple configuration.

また、一実施形態のタッチスイッチでは、
上記ベース部材の裏面側から照光される上記キー部分において、上記キー部分に対応する上記電極パターンが上記ベース部材の表面側に投影されない。 In the touch switch of one embodiment,
In the key portion illuminated from the back side of the base member, the electrode pattern corresponding to the key portion is not projected on the front side of the base member.

上記実施形態によれば、ベース部材の裏面側から照光されるキー部分において、キー部分に対応する電極パターンがベース部材の表側に投影されないので、キー部分に対応する電極パターンがベース部材の表側から確実に見えないようにできる。   According to the above embodiment, in the key portion illuminated from the back side of the base member, the electrode pattern corresponding to the key portion is not projected on the front side of the base member, so the electrode pattern corresponding to the key portion is from the front side of the base member. You can be sure that it is not visible.

また、一実施形態のタッチスイッチでは、
上記ベース部材の表面側を覆うように配置され、上記キー部分に対応する領域に文字または絵のパターンが上記ベース部材に対向する面に印刷された板状の透光性部材を備えた。 In the touch switch of one embodiment,
A plate-like translucent member is provided so as to cover the surface side of the base member, and a character or picture pattern is printed on a surface facing the base member in a region corresponding to the key portion.

上記実施形態によれば、板状の透光性部材のベース部材に対向する面に、キー部分に対応する領域に文字または絵のパターンが印刷されていることによって、キー操作時にキー部分が裏面側から照光されると、文字または絵のパターンが浮き上がり、操作性が向上する。   According to the above-described embodiment, a character or picture pattern is printed on an area corresponding to the key portion on the surface facing the base member of the plate-like translucent member, so that the key portion is back when the key is operated. When illuminated from the side, a pattern of characters or pictures is lifted and operability is improved.

また、一実施形態のタッチスイッチでは、
上記ベース部材の表面側に、上記キー部分に対応する領域に文字または絵のパターンが印刷されている。 In the touch switch of one embodiment,
On the surface side of the base member, a character or picture pattern is printed in an area corresponding to the key portion.

上記実施形態によれば、ベース部材の表面側に、キー部分に対応する領域に文字または絵のパターンが印刷されていることによって、キー操作時にキー部分が裏面側から照光されると、文字または絵のパターンが浮き上がり、操作性が向上する。   According to the above embodiment, when a character or picture pattern is printed on the front surface side of the base member in an area corresponding to the key portion, when the key portion is illuminated from the back side during key operation, The pattern of the picture is raised and the operability is improved.

以上より明らかなように、この発明のタッチスイッチによれば、簡単な構成で電極パターンに安価なカーボン等の導電性材料を用いることができるタッチスイッチを実現することができる。   As is clear from the above, according to the touch switch of the present invention, it is possible to realize a touch switch that can use an inexpensive conductive material such as carbon for the electrode pattern with a simple configuration.

図１はこの発明の実施の一形態のタッチスイッチの断面模式図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a touch switch according to an embodiment of the present invention. 図２は上記タッチスイッチのジグザグ状の電極パターンの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a zigzag electrode pattern of the touch switch. 図３は上記タッチスイッチの格子状の電極パターンの平面図である。FIG. 3 is a plan view of a grid-like electrode pattern of the touch switch. 図４は上記タッチスイッチのベース部材に形成された文字の電極パターンを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an electrode pattern of characters formed on the base member of the touch switch. 図５は上記タッチスイッチのベース部材に形成された文字の電極パターンを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an electrode pattern of characters formed on the base member of the touch switch.

以下、この発明のタッチスイッチを図示の実施の形態により詳細に説明する。   The touch switch of the present invention will be described in detail below with reference to the illustrated embodiments.

図１はこの発明の実施の一形態のタッチスイッチの断面模式図を示している。   FIG. 1 is a schematic sectional view of a touch switch according to an embodiment of the present invention.

この実施の形態のタッチスイッチは、図１に示すように、光源の一例としてのＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード)５の光によって裏面側からキー部分が照光される静電容量式のタッチスイッチである。   As shown in FIG. 1, the touch switch of this embodiment is a capacitive touch switch in which a key portion is illuminated from the back side by light of an LED (Light Emitting Diode) 5 as an example of a light source. It is.

上記タッチスイッチは、板状のベース部材１と、ベース部材１の裏面側に、光が透過しない導電性を有する細線で形成された電極パターン２とを備えている。また、ベース部材１の裏面と反対側に、透光性部材の一例としてのガラスパネル３を配置し、そのガラスパネル３のベース部材１側に、キー部分の領域に文字または絵のパターンである印刷部４を印刷している。   The touch switch includes a plate-like base member 1 and an electrode pattern 2 formed on the back surface side of the base member 1 with thin conductive wires that do not transmit light. Moreover, the glass panel 3 as an example of a translucent member is arrange | positioned on the opposite side to the back surface of the base member 1, and it is a pattern of a character or a picture in the area | region of a key part in the base member 1 side of the glass panel 3. The printing unit 4 is printing.

ここで、ベース部材１には、少なくとも透過光の一部が拡散する材料を含み、例えば、フェノール樹脂やガラスエポキシ樹脂などからなるプリント配線基板(基板厚さは例えば１.６ｍｍ)を用いている。また、電極パターン２は、銅またはカーボンなどの導電性を有する細線を用いている。   Here, the base member 1 includes a material that diffuses at least a part of transmitted light, and uses, for example, a printed wiring board made of phenol resin, glass epoxy resin, or the like (substrate thickness is 1.6 mm, for example). . Further, the electrode pattern 2 uses thin wires having conductivity such as copper or carbon.

図２は上記タッチスイッチのジグザグ状の電極パターン２の平面図を示している。   FIG. 2 shows a plan view of the zigzag electrode pattern 2 of the touch switch.

図２に示す電極パターン２は、所定の間隔をあけて平行に配列された複数の第１直線部２aと、互いに隣接する第１直線部２aの一端と他端を交互に接続する複数の第２直線部２bとを有している。第１直線部２aと第２直線部２bの線幅Ｗ１は、同一でありかつベース部材１の厚さＴよりも狭くなっている(Ｗ１＜Ｔ)。また、長直線部２間の幅Ｗ２は、第１直線部２aと第２直線部２bの線幅Ｗ１よりも広くなっている(Ｗ１＜Ｗ２)。   The electrode pattern 2 shown in FIG. 2 includes a plurality of first linear portions 2a arranged in parallel with a predetermined interval, and a plurality of first linear portions 2a that are adjacent to each other and alternately connected to one end and the other end. 2 linear portions 2b. The line width W1 of the 1st linear part 2a and the 2nd linear part 2b is the same, and is narrower than the thickness T of the base member 1 (W1 <T). Further, the width W2 between the long straight lines 2 is wider than the line width W1 of the first straight line 2a and the second straight line 2b (W1 <W2).

ここで、例えば、Ｔは１.６ｍｍ、Ｗ１は１．０ｍｍ、Ｗ２は１．５ｍｍである。   Here, for example, T is 1.6 mm, W1 is 1.0 mm, and W2 is 1.5 mm.

図１,図２では、１つの電極パターン２を有するタッチスイッチについて説明したが、複数のキー部分に対応する複数の電極パターンを有するタッチスイッチでもよい。   1 and 2, the touch switch having one electrode pattern 2 has been described, but a touch switch having a plurality of electrode patterns corresponding to a plurality of key portions may be used.

なお、電極パターン２の形態はこれに限らず、格子状、渦巻き状などの電極パターンでもよい。   The form of the electrode pattern 2 is not limited to this, and may be an electrode pattern such as a lattice shape or a spiral shape.

例えば、図３は上記タッチスイッチに用いられる格子状の電極パターンの平面図を示している。図３に示す電極パターン１２は、所定の間隔をあけて平行に配列された複数の第１直線部１２aと、その複数の第１直線部１２aに直交しかつ所定の間隔をあけて平行に配列された複数の第２直線部１２bとを有している。第１直線部１２aと第２直線部１２bの線幅Ｗ１１は、同一でありかつベース部材１の厚さよりも狭くなっている(Ｗ１１＜Ｔ)。また、直線部１２a間および第２直線部１２b間の幅Ｗ１２は、第１直線部１２aと第２直線部１２bの線幅Ｗ１１よりも広くなっている(Ｗ１１＜Ｗ１２)。   For example, FIG. 3 shows a plan view of a grid-like electrode pattern used for the touch switch. The electrode pattern 12 shown in FIG. 3 is arranged in parallel with a plurality of first straight portions 12a arranged in parallel at predetermined intervals, and perpendicular to the plurality of first straight portions 12a and in parallel with predetermined intervals. A plurality of second straight portions 12b. The line width W11 of the first straight portion 12a and the second straight portion 12b is the same and is narrower than the thickness of the base member 1 (W11 <T). Further, the width W12 between the straight portions 12a and between the second straight portions 12b is wider than the line width W11 between the first straight portions 12a and the second straight portions 12b (W11 <W12).

ここで、例えば、Ｔは１.６ｍｍ、Ｗ１１は１．０ｍｍ、Ｗ１２は１．５ｍｍである。   Here, for example, T is 1.6 mm, W11 is 1.0 mm, and W12 is 1.5 mm.

上記構成のタッチスイッチでは、ガラスパネル３のキー部分に対応する箇所に指１０を接触させると、そのキー部分に対応する電極パターン２の静電容量が変化し、その静電容量の変化を検出部(図示せず)により検出し、検出信号に基づいて制御部(図示せず)によりＬＥＤ５の点灯／消灯を制御する。ここで、電極パターン２の静電容量とは、電極パターン２と基準電位との間の静電容量のことである。   In the touch switch having the above configuration, when the finger 10 is brought into contact with a position corresponding to the key portion of the glass panel 3, the capacitance of the electrode pattern 2 corresponding to the key portion changes, and the change in the capacitance is detected. The control unit (not shown) controls lighting / extinguishing of the LED 5 based on the detection signal. Here, the capacitance of the electrode pattern 2 is a capacitance between the electrode pattern 2 and the reference potential.

上記構成のタッチスイッチによれば、バックライトであるＬＥＤ５から放射状に出射された光が、電極パターン２の細線間を通ってベース部材１に入射すると、ベース部材１内で入射光が拡散すると共に複雑に交差した後、ベース部材１の表側に出射する。このとき、電極パターン２の細線の幅を、ベース部材１の厚さよりも細く、かつ、電極パターン２の細線間の幅よりも狭くしていることによって、キー部分に対応する電極パターン２がベース部材１の表側に見えなくなり、電極パターン２に透明電極を用いる必要がなくなる。   According to the touch switch having the above configuration, when light emitted radially from the LED 5 serving as the backlight enters the base member 1 through the fine lines of the electrode pattern 2, the incident light diffuses in the base member 1. After crossing in a complicated manner, the light is emitted to the front side of the base member 1. At this time, the width of the thin line of the electrode pattern 2 is narrower than the thickness of the base member 1 and narrower than the width between the thin lines of the electrode pattern 2, so that the electrode pattern 2 corresponding to the key portion is the base. It becomes invisible on the front side of the member 1, and it becomes unnecessary to use a transparent electrode for the electrode pattern 2.

これにより、簡単な構成で電極パターン２に安価なカーボン等の導電性材料を用いることができる。この実施の形態のタッチスイッチでは、電極パターンにＩＴＯを用いた場合に比べてコストを１／２以下に低減することができる。   Thereby, an inexpensive conductive material such as carbon can be used for the electrode pattern 2 with a simple configuration. In the touch switch of this embodiment, the cost can be reduced to ½ or less compared with the case where ITO is used for the electrode pattern.

また、ベース部材１の裏面側から照光されるキー部分において、キー部分に対応する電極パターン２がベース部材１の表側に投影されないようにすることによって、キー部分に対応する電極パターン２がベース部材１の表側から確実に見えないようにできる。   Further, in the key portion illuminated from the back surface side of the base member 1, the electrode pattern 2 corresponding to the key portion is not projected onto the front side of the base member 1, so that the electrode pattern 2 corresponding to the key portion is the base member. It can be surely not seen from the front side of 1.

また、板状のガラスパネル３のベース部材１に対向する面に、キー部分に対応する領域に文字(または絵)のパターンが印刷されていることによって、キー操作時にキー部分が裏面側から照光されると、文字(または絵)のパターンが浮き上がり、操作性が向上する。   Further, a character (or picture) pattern is printed on the surface of the plate-like glass panel 3 facing the base member 1 in an area corresponding to the key portion, so that the key portion is illuminated from the back side during key operation. When this is done, the pattern of characters (or pictures) will be raised and the operability will be improved.

なお、ベース部材１の表面側に、キー部分に対応する領域に文字または絵のパターンを印刷してもよく、この場合、キー操作時にキー部分が裏面側から照光されると、文字または絵のパターンが浮き上がり、操作性が向上する。   Note that a character or picture pattern may be printed on the surface side of the base member 1 in an area corresponding to the key part. In this case, when the key part is illuminated from the back side during key operation, the character or picture pattern is printed. The pattern floats and operability is improved.

また、図４,図５は上記タッチスイッチのベース部材に形成された文字の電極パターンを示しており、図４は黒丸の中に「１」の文字が記載された電極パターン２２であり、図５は黒丸の中に「Ａ」の文字が記載された電極パターン３２である。   4 and 5 show an electrode pattern of characters formed on the base member of the touch switch, and FIG. 4 shows an electrode pattern 22 in which a character “1” is written in a black circle. Reference numeral 5 denotes an electrode pattern 32 in which a letter “A” is written in a black circle.

この図４,図５では、光が透過しない導電性を有する細線で形成された電極パターンの代わりに、白抜き文字２２a,３２aを除く黒の部分を電極パターン２２,３２とする。なお、図４,図５では、図を見やすくするために丸形の中を網目状に示しているが、実際は白抜きの文字以外が導電性を有する材料(銅,カーボンなど)により黒く塗りつぶされている。   4 and 5, the black portions excluding the white characters 22a and 32a are referred to as electrode patterns 22 and 32 in place of the electrode patterns formed of thin conductive wires that do not transmit light. In FIGS. 4 and 5, the inside of the round shape is shown as a mesh for ease of viewing, but in reality, other than the white letters are painted black with conductive materials (copper, carbon, etc.). ing.

これにより、白抜きされた文字は、裏面側から照光されることによって、文字が光って浮き上がり、きれいに点灯表示される。この場合も、簡単な構成で電極パターンに安価なカーボン等の導電性材料を用いることができるタッチスイッチを実現することができる。   As a result, the outlined characters are illuminated from the back side, so that the characters shine and float up, and are clearly lit and displayed. Also in this case, a touch switch that can use an inexpensive conductive material such as carbon for the electrode pattern with a simple configuration can be realized.

このような文字のパターンが形成された図４,図５に示す電極パターンと、図１〜図３に示す細線で形成された電極パターンとを組み合わせて、複数のキー部分を有するタッチスイッチを実現してもよい。   A touch switch having a plurality of key portions is realized by combining the electrode pattern shown in FIGS. 4 and 5 formed with such a character pattern and the electrode pattern formed with fine lines shown in FIGS. May be.

なお、図４,図５では、黒丸の中に白抜きの文字が形成されたパターンを電極パターンとして用いたが、これに限らず、黒丸の代わりに黒く塗りつぶされた四角形や三角形などの中に文字や絵を記載してもよいし、黒く塗りつぶされた絵そのものを電極パターンとしてもよい。   In FIGS. 4 and 5, a pattern in which white letters are formed in a black circle is used as an electrode pattern. However, the present invention is not limited to this. Characters and pictures may be described, or a black-painted picture itself may be used as an electrode pattern.

上記実施の形態では、キー部分のタッチ操作により点灯または消灯したが、これに限らず、点灯色が変化してもよいし、点滅してもよく、キーの機能に応じて適宜設定すればよい。また、光源は、ＬＥＤからの光を導光部材を介してベース部材の裏面を照光してもよい。   In the above embodiment, the key portion is turned on or off by a touch operation. However, the present invention is not limited to this, and the lighting color may change or may blink, and may be set appropriately according to the function of the key. . The light source may illuminate the back surface of the base member with the light from the LED through the light guide member.

また、上記実施の形態では、ベース部材１には、フェノール樹脂やガラスエポキシ樹脂などからなるプリント配線基板(基板厚さは例えば１.６ｍｍ)を用いたが、ベース部材の厚さは、１ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。ベース部材の厚さが１ｍｍ未満では、透過光が拡散したり複雑に交差したりすることが十分に行われなくなり、キー部分に対応する電極パターン２がベース部材１の表側に見えてしまう可能性がある。一方、ベース部材の厚さが３ｍｍよりも厚くなると、ベース部材の材料の光透過性や周囲の明るさなどにも依存するが、透過光の光量が減少して、点灯したキー部分の視認性が悪くなる。   Moreover, in the said embodiment, although the printed wiring board (board | substrate thickness is 1.6 mm) which consists of phenol resin, glass epoxy resin, etc. was used for the base member 1, the thickness of a base member is 1 mm- 3 mm is preferred. If the thickness of the base member is less than 1 mm, the transmitted light is not sufficiently diffused or crossed in a complicated manner, and the electrode pattern 2 corresponding to the key portion may be visible on the front side of the base member 1. There is. On the other hand, when the thickness of the base member is greater than 3 mm, the light intensity of the transmitted light decreases and the visibility of the lit key portion is reduced, depending on the light transmittance of the base member material and the surrounding brightness. Becomes worse.

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。   Although specific embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

１…ベース部材
２,１２…電極パターン
３…ガラスパネル
４…印刷部
５…ＬＥＤ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base member 2,12 ... Electrode pattern 3 ... Glass panel 4 ... Printing part 5 ... LED

Claims (4)

キー部分が裏面側から照光される静電容量式のタッチスイッチであって、
少なくとも透過光の一部が拡散する材料を含む板状のベース部材と、
上記ベース部材の一方の面の上記キー部分に対応する領域に、光が透過しない導電性を有する細線で形成された電極パターンと
を備え、
上記電極パターンの細線の幅は、上記ベース部材の厚さよりも細く、かつ、上記電極パターンの細線間の幅よりも狭いことを特徴とするタッチスイッチ。 Capacitance type touch switch whose key part is illuminated from the back side,
A plate-like base member containing a material in which at least part of transmitted light diffuses;
An electrode pattern formed of a thin wire having conductivity that does not transmit light in a region corresponding to the key portion on one surface of the base member;
The touch switch characterized in that the width of the thin line of the electrode pattern is narrower than the thickness of the base member and narrower than the width between the thin lines of the electrode pattern. 請求項１に記載のタッチスイッチにおいて、
上記ベース部材の裏面側から照光される上記キー部分において、上記キー部分に対応する上記電極パターンが上記ベース部材の表面側に投影されないことを特徴とするタッチスイッチ。 The touch switch according to claim 1,
In the key portion illuminated from the back side of the base member, the electrode pattern corresponding to the key portion is not projected onto the surface side of the base member. 請求項１または２に記載のタッチスイッチにおいて、
上記ベース部材の表面側を覆うように配置され、上記キー部分に対応する領域に文字または絵のパターンが上記ベース部材に対向する面に印刷された板状の透光性部材を備えたことを特徴とするタッチスイッチ。 The touch switch according to claim 1 or 2,
A plate-like translucent member is provided so as to cover the surface side of the base member, and a character or picture pattern is printed on a surface facing the base member in a region corresponding to the key portion. Feature touch switch. 請求項１または２に記載のタッチスイッチにおいて、
上記ベース部材の表面側に、上記キー部分に対応する領域に文字または絵のパターンが印刷されていることを特徴とするタッチスイッチ。 The touch switch according to claim 1 or 2,
A touch switch, wherein a character or picture pattern is printed on an area corresponding to the key portion on the surface side of the base member.
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