JP3159733U

JP3159733U - 発光ボタン装置及びこの発光ボタン装置を使用した電子装置

Info

Publication number: JP3159733U
Application number: JP2010000836U
Authority: JP
Inventors: 朝明 ▲呉▼; 錦冠林; 益▲増▼ 林
Original assignee: 旭麗電子（廣州）有限公司; 光寶科技股▲分▼有限公司
Priority date: 2009-07-06
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2010-06-03
Anticipated expiration: 2020-02-12
Also published as: ITMI20100109U1; CN101944898A; DE202010000102U1; US20110000776A1; US8205997B2; CN101944898B

Abstract

【課題】タッチ領域と発光素子を一つの領域に配置した発光ボタン装置を提供する。【解決手段】タッチ発光表面と、該タッチ発光表面が物体の接触を受けたかどうかを感知する接触感知導体と、該接触感知導体の電気容量の変化を検出する接触感知素子と、該タッチ発光表面の下方に配置されるとともに、該接触感知導体に囲繞される発光素子とによって構成し、該タッチ発光表面が該物体の接触を受けた時、該接触感知素子によって該接触感知導体の電気容量の変化が検出され、該発光素子が発光、或いは該発光素子の発光が停止する。【選択図】図２

Description

本考案は発光ボタン装置及びこの発光ボタン装置を使用した電子装置に関し、特に、発光素子とボタンを同じ領域に配置した発光ボタン装置及びこの発光ボタン装置を使用した電子装置に関する。

図１は、従来技術による発光ボタン１００の構成を示した説明図である。図１に示すように、発光ボタン１００は、発光素子１０１、導光板１０３、及びボタン領域１０５によって構成し、ボタン領域１０５が押されると発光素子１０１が発光し、導光板１０３を通じて光がボタン領域１０５に伝わる構造になっている。しかし、この類の構造は、発光素子１０１とボタン領域１０５が分かれているため、製造過程が複雑になるとともに、導光板１０３を製作するコストもかかり、しかも発光素子１０１とボタン領域１０５はそれぞれに別々の電源が必要になることもある。

特開平０６−０２７２６２

そこで、本考案は、タッチ領域と発光素子を一つの領域に配置した発光ボタン装置を提供することを目的とする。
また、本考案は、該発光ボタン装置を使用した電子装置を提供することを目的とする。

本考案による発光ボタン装置は、タッチ発光表面と、該タッチ発光表面が物体の接触を受けたかどうかを感知する接触感知導体と、該接触感知導体の電気容量の変化を検出する接触感知素子と、該タッチ発光表面の下方に配置されるとともに、該接触感知導体に囲繞される発光素子とによって構成し、該タッチ発光表面が該物体の接触を受けた時、該接触感知素子によって該接触感知導体の電気容量の変化が検出され、該発光素子が発光、或いは該発光素子の発光が停止する。

本考案において、発光ボタン、発光素子、及び接触感知導体は同じ領域に配置される（例えば、発光素子は発光ボタンと接触感知導体の間に配置される）ため、製造工程が簡素化され、周辺の回路も設計しやすくなる。

従来技術による発光ボタンの構成を示した説明図である。本考案の実施例における発光ボタン装置の動作の原理を示した説明図である本考案の実施例の発光ボタンの構成を示した俯瞰図である本考案の実施例の発光ボタンの構成を示した断面図である。本考案の実施例の発光ボタン装置を示した説明図である。図５の発光ボタン装置からタッチパネルを取り除いた後の状態を示した説明図である。図５の発光ボタン装置の背面の構造を示した説明図である。

図２は、本考案の実施例における発光ボタン装置の動作の原理を示した説明図である。図２に示すように、本考案の実施例の発光ボタン装置は、入力領域２０１と出力領域２０３とによって構成する。入力領域２０１は、複数の感知領域２０５、２０７、２０９を具え、出力領域２０３は複数の発光素子２１３、２１５、２１７を具える。感知領域２０５、２０７、２０９が例えば人の指等によってタッチされた時、接触感知装置２１０は、感知領域２０５、２０７、２０９のいずれかがタッチされたことを感知する。本実施例において、接触感知装置２１０は接触感知導体と接触感知素子を含む。接触感知導体は、発光ボタン装置が物体の接触を受けたことを感知し、接触感知素子は、該接触感知導体の電気容量の変化を検出し、それにより感知領域２０５、２０７、２０９のいずれかがタッチされたかどうか判定する。その後、発光制御素子２１２は、接触感知装置２１０内の接触感知素子が発した信号を受信し、発光素子２１３、２１５、２１７が発光、或いは発光素子２１３、２１５、２１７の発光が停止する。接触感知装置２１０と発光制御素子２１２はＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎＣｉｒｃｕｉｔ、集積回路）２１１内に設けられる。

図３は、本考案の実施例の発光ボタン３００の構成を示した俯瞰図である。図３に示すように、発光ボタン３００は、タッチ発光表面３０１、接触感知導体３０３（即ち、図２における接触感知装置２１０内の接触感知導体）、及び発光素子３０５によって構成する。接触感知導体３０３は、タッチ発光表面３０１が外部の物体（例えば人の指）の接触を受けたことを感知する。発光素子３０５はタッチ発光表面３０１の下方に配置し、特にタッチ発光表面３０１中央の下方に配置するのが好ましい。タッチ発光表面３０１と接触感知導体３０３は同一平面になく、発光素子３０５は接触感知導体３０３で囲繞する。接触感知導体３０３によって、タッチ発光表面３０１が外部の物体の接触を受けたことを感知された時、接触感知素子（即ち、図２の接触感知装置２１０の接触感知素子）は、接触感知導体３０３の電気容量の変化を検出してタッチ発光表面３０１が物体の接触を受けたかどうか判断し、信号を発光制御素子（即ち、図２の発光制御素子２１２）に発信し、それにより発光制御素子は該発光素子３０５の発光を制御する。

言い換えると、発光制御素子は発光素子を発光させるか発光を停止させるかの制御を行う。具体例を挙げると、発光素子３０５が発光していない時に接触感知導体３０３が外部の物体の接触を感知した場合、発光素子３０５は発光する。反対に、発光素子３０５が既に発光状態である時に接触感知導体３０３が外部の物体の接触を感知した場合、発光素子３０５は発光を停止する。発光素子３０５が発する少なくとも一部の光はタッチ発光表面３０１を通じて射出されるため、タッチ発光表面３０１は発光領域とみなすことができる。実施例において、接触感知導体３０３は、電気容量の検出点であり、使用者の指がタッチ発光表面３０１に触れた時、タッチ発光表面を通じて接触感知導体上に電荷が励起されるため、電気容量の変化が起こる。接触感知素子は電気容量の変化を検出し、タッチ発光表面３０１がタッチされたことを感知する。なお、接触感知導体に電荷を励起させることができる物体であれば全て、タッチ発光表面を発光させることができ、人の指等の人体に限らない。

図４は、本考案の実施例の発光ボタン４００の構成を示した断面図である。図４（ａ）で使用しているのは、チップオンボード（ＣｈｉｐｏｎＢｏａｒｄ、ＣＯＢ）の構造であり、図４（ｂ）で使用しているのは、表面実装部品（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＤｅｖｉｃｅ、ＳＭＤ）の構造である。図４（ａ）に示すように、発光素子４０１と接触感知導体４０５は回路基板４０９上に設けられ、発光素子４０１は、金属線４０３によって回路基板４０９と電気的に接続される。また、該接触感知導体４０５を回路基板４０９上に設ける時、金属パッド４０６を発光素子４０１下方に設け、放熱の機能を提供したり、発光素子４０１の他端を電気的に接続したりすることができる。このため、該金属パッド４０６は、放熱パッド、導電層、或いは放熱導体層とも呼ぶことができ、その機能によって名称が変わる。また、該接触感知導体４０５と該金属パッド４０６は銅箔層にすることができるが、その他の導電性をもつ物質にすることも可能である。

本考案の実施例の発光ボタン４００について、その製造過程の概要を以下に示す。まず、開孔４１４を有する反射カバー４１１を提供し、粘着テープ等で開孔４１４を密封し、更に、パッケージ材料であるエポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ）４１３を、反射カバー４１１と前記粘着テープが囲む空間に充填し、発光素子４０１と接触感知導体４０５を覆わせる。このエポキシ樹脂４１３は、発光ボタン４００、発光素子４０１及び接触感知導体４０５の相対的な位置を固定させ、反射カバー４１１によってタッチ発光表面の光の照射される位置が決まる。更に詳細に言うと、反射カバー４１１の傾斜面４１５、４１７によって開孔４１４、即ちタッチ発光領域となる開口部が形成される。

エポキシ樹脂４１３を反射カバー４１１が囲む空間に充填した後、エポキシ樹脂が硬化すると平面のタッチ発光表面が形成され、図３に示す発光ボタン３００の製造が完成する。一方、発光素子４０１と接触感知導体４０５は回路基板４０９上に事前に取り付けられている。図４（ｂ）の構造と図４（ａ）の構造は似ており、図４（ａ）の発光素子４０１は発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ、ＬＥＤ）であり、図４（ｂ）の発光素子４２１は表面実装型発光ダイオード（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｅｖｉｃｅ、ＳＭＤ）である点だけが異なる。なお、発光素子４０１、４２１は、発光ダイオードや表面実装型発光ダイオードに限定されるものではなく、その他の形式の発光ダイオードや、その他の種類の発光素子にすることも可能である。

図４（ａ）と（ｂ）に示す実施例は、以下のような構造になっている。開口部（即ち開孔４１４）を具える蓋体（即ち反射カバー４１１）が、発光素子４０１、４２１と、接触感知導体４０５の一部とを露出させ、蓋体と接触感知導体４０５は相互に接触する。上述の開口部は蓋体の傾斜面４１５、４１７によって形成され、タッチ発光領域として用いられる。又、パッケージ材料（即ちエポキシ樹脂４１３）を開口部に充填することによって平面のタッチ発光表面を提供する。なお、パッケージ材料は、蓋体と回路基板４０９が囲む空間を充填し、発光素子４０１、４２１と接触感知導体４０５の一部を覆う。

図５は、本考案の実施例の発光ボタン装置５００を示した説明図である。図５に示すように、本実施例において、発光ボタン装置５００は電子装置上に使用され、発光ボタン装置５００はタッチパネル５０１を含み、タッチパネル５０１上には複数の発光ボタン５０３、５０５、５０７、５０９、５１１、５１３を具える。発光ボタン５０３、５０５、５０７、５０９、５１１、５１３のいずれかがタッチされた時、タッチされた発光ボタンは発光する。この時発光した光は、タッチされた発光ボタンの下に配置された発光ボタンに対応する発光素子から発せられている。また、発光ボタン装置５００を使用した電子装置は、発光ボタンに対応する機能をもつ。例を挙げると、発光ボタン５０３がタッチされた時、発光ボタン５０３が発光する以外に、電子装置がオーブンを作動させる。また、発光ボタン５０３、５０５、５０７、５０９、５１１、５１３に対応するタッチ領域５０４、５０６、５０８、５１０、５１２、５１４も、発光ボタン５０３、５０５、５０７、５０９、５１１、５１３を発光させることができるとともに、それに対応する機能を作動させることができる。例を挙げると、タッチ領域５１０がタッチされると、発光ボタン５０９は発光し、発光ボタン装置５００が使用されている電子装置の照明も点灯する。

図６は、図５の発光ボタン装置５００からタッチパネルを取り除いた後の状態を示した説明図である。図６に示すように、発光ボタン５０３、５０５、５０７、５０９、５１１、５１３の下には、回路基板６００上に設けられた少なくとも一つの発光素子６０１を具える。第一銅箔領域６０３、６０５、６０７、６０９、６１１、６１３は、それぞれタッチ領域５１０、５１２、５１４、５０４、５０６、５０８の下に配置し、第二銅箔領域６０２、６０４、６０６、６０８、６１０、６１２は、それぞれ発光ボタン５０９、５１１、５１３、５０３、５０５、５０７の下に配置する。タッチ領域５０４、５０６、５０８、５１０、５１２、５１４、或いは発光ボタン５０３、５０５、５０７、５０９、５１１、５１３がタッチされた時、タッチ領域と発光ボタンに対応する第一と第二銅箔領域６０２〜６１３上の電気容量も変化する。それにより、タッチ領域や発光ボタンがタッチされたことを感知することができる。

図７は、図５の発光ボタン装置５００の背面の構造を示した説明図である。図７に示すように、制御ＩＣ７０１は回路基板６００の背面に設けられる。即ち、制御ＩＣ７０１と発光素子はそれぞれ回路基板６００の異なる面に設けられる。制御ＩＣ７０１は、図２における接触感知装置２１０と発光制御素子２１２を具える。本実施例において、制御ＩＣ７０１は、図６の発光ボタン５０３、５０５、５０７、５０９、５１１、５１３及びタッチ領域５０４、５０６、５０８、５１０、５１２、５１４に対応する第一と第二銅箔領域６０２〜６１３に電気的に接続される。それにより、制御ＩＣ７０１は発光ボタンやタッチ領域がタッチされたことを感知し、発光素子６０１の発光を制御するとともに、発光ボタンに対応する電子装置の機能を実行することができる。

上述したように、発光ボタン、発光素子、及び接触感知導体は同じ領域に配置される（例えば、発光素子は発光ボタンと接触感知導体の間に配置される）ため、製造工程が簡素化され、周辺の回路も設計しやすくなる。

以上、本考案の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１００、３００発光ボタン
１０１発光素子
１０３導光板
１０５ボタン領域
２０１入力領域
２０３出力領域
２０５、２０７、２０９感知領域
２１１、７０１制御ＩＣ
２１０接触感知装置
２１２発光制御素子
２１３、２１５、２１７、３０５、４０１、６０１発光素子
３０１タッチ発光表面
３０３接触感知導体
４０３金属線
４０５接触感知導体
４０６金属パッド
４０９、６００回路基板
４１１反射カバー
４１３エポキシ樹脂
４１４開孔
４１５、４１７傾斜面
５００発光ボタン装置
５０１タッチパネル
５０３、５０５、５０７、５０９、５１１、５１３発光ボタン
５０４、５０６、５０８、５１０、５１２、５１４タッチ領域
６０２−６１３銅箔領域

Claims

タッチ発光表面と、
該タッチ発光表面が物体の接触を受けたかどうかを感知する接触感知導体と、
該接触感知導体の電気容量の変化を検出する接触感知素子と、
該タッチ発光表面の下方に配置されるとともに、該接触感知導体に囲繞される発光素子と、によって構成し、
該タッチ発光表面が該物体の接触を受けた時、該接触感知素子によって該接触感知導体の電気容量の変化が検出され、該発光素子が発光、或いは該発光素子の発光が停止することを特徴とする発光ボタン装置。
該発光素子は発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ、ＬＥＤ）、或いは表面実装部品（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＤｅｖｉｃｅ、ＳＭＤ）であることを特徴とする、請求項１に記載の発光ボタン装置。
該タッチ発光表面と該接触感知導体は同一平面にないことを特徴とする、請求項１に記載の発光ボタン装置。
発光制御素子を更に含み、該発光制御素子は該接触感知素子から発せられる信号を受信し、該発光素子を発光させるかその発光を停止させるかの制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の発光ボタン装置。
該接触感知素子と該発光制御素子は集積回路（ＩｎｔｅｇｒａｔｉｎｇＣｉｒｃｕｉｔ、ＩＣ）内に設けられることを特徴とする、請求項４に記載の発光ボタン装置。
該集積回路と該発光素子はそれぞれ回路基板の異なる側に設けられることを特徴とする、請求項５に記載の発光ボタン装置。
樹脂を更に含み、該樹脂は該発光素子と該接触感知導体を覆い、平面のタッチ発光表面を形成することを特徴とする、請求項１に記載の発光ボタン装置。
反射カバーを更に含み、該反射カバーによって該タッチ発光表面の光の照射される位置が決まることを特徴とする、請求項７に記載の発光ボタン装置。
発光ボタン装置を含む電子装置であって、
該発光ボタン装置は、
少なくとも一つの発光ボタンを有するタッチパネルと、
該発光ボタンが物体の接触を受けたかどうかを感知する接触感知導体と、
該接触感知導体の電気容量の変化を検出する接触感知素子と、
該発光ボタンの下方に配置されるとともに、該接触感知導体に囲繞される発光素子とによって構成され、
該発光ボタンが該物体の接触を受けた時、該接触感知素子によって該接触感知導体の電気容量の変化が検出され、該発光素子が発光、或いは該発光素子の発光が停止することを特徴とする。
該発光素子は、発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ、ＬＥＤ）或いは表面実装部品（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＤｅｖｉｃｅ、ＳＭＤ）であることを特徴とする、請求項９に記載の電子装置。
発光制御素子を更に含み、該発光制御素子は該接触感知素子から発せられる信号を受信し、該発光素子を発光させるかその発光を停止させるかの制御を行うことを特徴とする、請求項９に記載の電子装置。
該接触感知素子と該発光制御素子は集積回路（ＩｎｔｅｇｒａｔｉｎｇＣｉｒｃｕｉｔ、ＩＣ）内に設けられることを特徴とする、請求項１１に記載の電子装置。
該集積回路と該発光素子はそれぞれ回路基板の異なる側に設けられることを特徴とする、請求項１２に記載の電子装置。
該タッチパネルと該接触感知導体は同一平面にないことを特徴とする、請求項９に記載の電子装置。
樹脂を更に含み、該樹脂は該発光素子と該接触感知導体を覆うとともに、該タッチパネル、該発光素子、及び該接触感知導体の相対的な位置を固定することを特徴とする、請求項９に記載の電子装置。
回路基板と、
少なくとも一つの発光素子と、
接触感知導体と、
開口部を有し、該発光素子と該接触感知導体の一部とを露出させる蓋体と、
該発光素子と該接触感知導体の一部とを覆うパッケージ材料とによって構成し、
該発光素子と該接触感知導体は該回路基板上に配置され、該開口部はタッチ発光領域であることを特徴とする発光ボタン装置。
該パッケージ材料を該開口部及び、該蓋体と該回路基板に囲まれた空間に充填することで平面のタッチ発光表面が形成されることを特徴とする、請求項１６に記載の発光ボタン装置。
該接触感知導体は該発光素子を囲繞することを特徴とする、請求項１６に記載の発光ボタン装置。
該蓋体と該接触感知導体は相互に接触することを特徴とする、請求項１６に記載の発光ボタン装置。
該蓋体は複数の傾斜面を具え、該複数の傾斜面によって該開口部が形成されることを特徴とする、請求項１６に記載の発光ボタン装置。