JPS63501259A - touch sensitive indicator light - Google Patents

touch sensitive indicator light

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JPS63501259A
JPS63501259A JP50580086A JP50580086A JPS63501259A JP S63501259 A JPS63501259 A JP S63501259A JP 50580086 A JP50580086 A JP 50580086A JP 50580086 A JP50580086 A JP 50580086A JP S63501259 A JPS63501259 A JP S63501259A
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ホツパ−,ウイリアム,ア−ル.
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 接触感応型表示ライト はしがき 本発明は接触感応型表示ライトに関し、より特定的にはスイッチ手段として作動 する接触または近接センサーを組込む発光ダイオードに関する。[Detailed description of the invention] touch sensitive indicator light Foreword The present invention relates to touch-sensitive indicator lights, and more particularly to actuated as switching means. Light emitting diodes incorporating touch or proximity sensors.

本発明の背景 −・ LEDとして知られている発光ダイオードは電気・電子産業界では非常に 普及している。発光ダイオードは典型的には順方向バイアスp−n半導体接合ダ イオードから成る固体電子部品である。注入孔と電子が接合及び結合部全面に拡 散すると、発光が接合領域内またはそれに近接してなされる。結合孔と電子はエ ネルギーを放出し、このエネルギーの一部は直接に光子として放出される。発光 ダイオードはp−n型不純物を適当な半導体内に,拡散して接合を形成すること により製作できる。可視スペクトルの光を放射する発光ダイオード製作に一般的 に使用される半導体はリン化ヒ化ガリウムである。Background of the invention -・Light-emitting diodes, also known as LEDs, are very popular in the electrical and electronic industries. It is widespread. Light emitting diodes are typically forward-biased p-n semiconductor junction devices. A solid-state electronic component consisting of diodes. Injection holes and electrons spread over the entire surface of the junction and bonding area. When dispersed, light emission occurs in or near the junction region. The bonding hole and electron are It releases energy, and some of this energy is directly emitted as photons. luminescence A diode is created by diffusing p-n type impurities into a suitable semiconductor to form a junction. It can be manufactured by Common for making light emitting diodes that emit light in the visible spectrum The semiconductor used is gallium arsenide phosphide.

該ダイオードは従来プラスチック製のカプセルに封入され、頂部がドーム製の円 筒状構造を形成し、その組立体の直径は5mII+程度である。The diode is conventionally encapsulated in a plastic capsule with a dome-topped circle. It forms a cylindrical structure, and the assembled diameter is approximately 5 mII+.

発光ダイオードは電気・電子工業で重要な役割を果している。発光ダイオードは 電子回路における各種部品の特定の状態を表示する簡単且つ有効な手段を提供す る。その小型サイズと耐久性は、計器盤や回路基板に使用するのに理想的である 。発光ダイオードはスイッチ手段の状態を表示するためによく使用され、しばし ばスイッチに隣接して設置して該スイッチの状態を表示する。Light emitting diodes play an important role in the electrical and electronic industry. light emitting diode Provides a simple and effective means of displaying specific states of various components in electronic circuits. Ru. Its small size and durability make it ideal for use in instrument panels and circuit boards. . Light emitting diodes are often used to indicate the status of switch means and are often For example, it may be installed adjacent to a switch to display the status of the switch.

近年、ヒユーレットパラカード(HeνIett Packard)社のような 会社が該発光ダイオードの構造内にIC(集積回路)を組込んだ発光ダイオード を生産した。In recent years, companies such as HevIett Packard A light emitting diode in which the company has incorporated an IC (integrated circuit) into the structure of the light emitting diode. was produced.

本発明の概要 本発明はスイッチ手段を内蔵した発光ダイオードを提供する。Summary of the invention The present invention provides a light emitting diode with built-in switching means.

また、本発明は、プラスチック製ドームにカプセル式に封入されたダイオードと 、該プラスチック製ドーム内に配設されていると共に外部から操作可能である接 触感応型スイッチ手段とから成る接触感応型発光ダイオードであって、該スイッ チ手段は外部電子機器への出力端子を含み、該ダイオードは該スイッチ手段状態 の視覚表示を与える式のものを提供する。好ましくは、該スイッチ手段は該プラ スチック・ドームの頂部またはその近傍に位置する導電性領域を含む。The present invention also includes a diode encapsulated in a plastic dome. , a connection located within the plastic dome and operable from the outside. A touch-sensitive light emitting diode comprising a touch-sensitive switch means, the switch comprising: a touch-sensitive light emitting diode; The switch means includes an output terminal to external electronic equipment, and the diode is connected to the switch means state. Provide a formula that gives a visual representation of the Preferably, the switch means includes a conductive region located at or near the top of the stick dome.

該スイッチ手段は、抵抗型接触スイッチ、電圧検出型接触スイッチ、容量検出型 接触スイッチ、あるいは近接検出型接触スイッチであってもよい。The switch means may be a resistance type contact switch, a voltage detection type contact switch, or a capacitance detection type. It may be a contact switch or a proximity detection type contact switch.

一つの実施例においては、該スイッチ手段は該プラスチックドーム内に配置され た応力/ひすみ感応素子を含み、該ドームの頂部に対する外部圧力を該応力/ひ ずみ感応素子によって検知するようになっている。In one embodiment, the switch means is located within the plastic dome. a stress/strain sensitive element to reduce the external pressure on the top of the dome to the stress/strain sensitive element; It is detected by a motion-sensitive element.

該応力/ひずみ感応素子は抵抗器、圧電またはピエゾ抵抗層、または半導体ピエ ゾ抵抗器、またはトランジスタから成るものであってもよい。The stress/strain sensitive element may be a resistor, a piezoelectric or piezoresistive layer, or a semiconductor piezoelectric layer. It may also consist of a resistor or a transistor.

もう一つの実施例において、該スイッチ手段は、近傍の物体あるいは指先から該 プラスチックドームに反射される該発光ダイオードからの光を検出する感光素子 を含む。該光センサ−はフォトトランジスタまたはフォトダイオードから成るも のであってもよい。In another embodiment, the switch means is configured to detect a signal from a nearby object or from a fingertip. A photosensitive element that detects the light from the light emitting diode reflected by the plastic dome. including. The optical sensor may consist of a phototransistor or a photodiode. It may be.

本明細書に使用される場合の用語「ドーム」は、外面輪郭の多様化を妨げる該ダ イオード項部に関する。The term "dome" as used herein refers to a dome that prevents diversification of the external contour. Regarding the iode term part.

図面の説明 本発明の各実施例につき、添付図面のみに言及して例として説明する。Drawing description Embodiments of the invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings, in which: FIG.

第1図乃至第7図は、スイッチ手段を組み込んだ発光ダイオードの各種実施例を 図示する側面図、第8図はスイッチ手段内蔵のLED (発光ダイオード)使用 の一実施例を図解するブロック回路図、第9図はトグル出力の制御に使用される 第8図のLEDを図解する回路図、第10図はスイッチに単純「瞬時オン」出力 を与えるスイッチ手段を備えるLEDの使用を図解する回路図、第11a図、同 b図及び同C図はそれぞれ応力/ひずみセンサーを組込んだ平面図、側面図及び 正面図、第12図はピエゾ抵抗型応力/ひずみセンサーを組込んだLEDブロッ ク回路図、第13図はピエゾ抵抗型応力/ひずみセンサーを組込んだLEDの回 路図である。Figures 1 to 7 show various embodiments of light emitting diodes incorporating switching means. The side view shown in Figure 8 uses an LED (light emitting diode) with built-in switch means. FIG. 9 is a block circuit diagram illustrating one embodiment of the toggle output used to control the toggle output. Figure 8 is a circuit diagram illustrating the LED, Figure 10 is a simple "instant on" output to the switch. 11a, a circuit diagram illustrating the use of an LED with switch means for providing Figure b and Figure C are respectively a plan view, a side view, and a side view incorporating the stress/strain sensor. Front view, Figure 12 shows an LED block incorporating a piezoresistive stress/strain sensor. Figure 13 is a circuit diagram of an LED incorporating a piezoresistive stress/strain sensor. It is a road map.

好ましい実施例の説明 添付図面に図解された各種の実施例はスイッチ手段を組込んだ発光ダイオード( LED)に関する。該各種実施例の全体を通して、類似部品には同引照番号を用 いる。本質的には、該接触感応型発光ダイオードは半透明プラスチック製ドーム 1lにカプセル式に封入された多くの公知型式の一ってあるLEDloから成る 。該ドーム11はドーム状項部12と基板14に載設される円筒部13とから成 る。該基板は通常該ドームと一体に成形されていると共に、該基板の外に間隔を 有して突出する3個の端子、すなわち出力端子16、接地端子17及びスイッチ 出力端子l8を有する。該LEDがカプセル式に封入されている該プラスチック 製ドームは好ましくは熱硬化性樹脂であり、または熱プラスチックの射出成形で 生産される。該プラスチック製ドームは透明または半透明で、約5mの外径を存 するように製作されている。これは従来のLEDの標準直径であり、該接触感応 型LEDを既存回路や計器板に使用することを可能にする。Description of the preferred embodiment The various embodiments illustrated in the accompanying drawings include light emitting diodes (light emitting diodes) incorporating switching means. Regarding LED). Throughout the various examples, the same reference numbers will be used for similar parts. There is. Essentially, the touch-sensitive light emitting diode consists of a translucent plastic dome. Consists of one of many known types of LEDlo encapsulated in 1l. . The dome 11 is composed of a dome-shaped neck portion 12 and a cylindrical portion 13 placed on a substrate 14. Ru. The substrate is usually molded integrally with the dome and has a space outside the substrate. It has three protruding terminals, namely an output terminal 16, a ground terminal 17 and a switch. It has an output terminal l8. the plastic in which the LED is encapsulated; The dome is preferably made of thermosetting resin or injection molded thermoplastic. produced. The plastic dome is transparent or translucent and has an outer diameter of approximately 5 m. is manufactured to do so. This is the standard diameter of conventional LEDs, and the touch sensitive This allows LEDs to be used in existing circuits and instrument panels.

添付図面の第1図乃至第7図に図解してある該実施例で記述した該接触感応型L EDは四種類のスイッチ手段を包含する。すなわち、(a) 抵抗型接触スイッ チ 2つまたはそれ以上の電極間の抵抗は指または他の導電材の接触によって減少す る。この変化がスイッチ信号で、該接触感応型LED内外のスイッチ電子機器に よって測定され利用される。The touch-sensitive type L described in the embodiment illustrated in FIGS. 1 to 7 of the accompanying drawings. The ED includes four types of switch means. That is, (a) resistive contact switch blood The resistance between two or more electrodes can be reduced by contact with a finger or other conductive material. Ru. This change is a switch signal that is sent to the switch electronics inside and outside the touch-sensitive LED. Therefore, it is measured and utilized.

(b) 電圧検出型接触スイッチ 人体は一種のアンテナとして作用し、電力線などの電源から発生する電磁界によ って結合される高インピーダンス交流電圧を持つ。これ等の電圧は該接触感応型 LED上の単一導電センサー領域によって検出される。指の接触もしくは近接で 、該電圧は検出されてスイッチ信号として利用できる。該導電型センサー領域と の接触は要件ではない。というのは該電圧は該導電センサーの近接域では指から 容量結合され得るからである。(b) Voltage detection type contact switch The human body acts as a kind of antenna, and is exposed to electromagnetic fields generated from power sources such as power lines. It has a high impedance AC voltage coupled to it. These voltages are touch sensitive Detected by a single conductive sensor area on the LED. by finger contact or proximity , the voltage can be detected and used as a switch signal. the conductivity type sensor area and contact is not a requirement. This is because the voltage is close to the conductive sensor from the finger. This is because they can be capacitively coupled.

(C) 容量検出型接触スイッチ 人体は一端をアースされた小型コンデンサーとして作用する。(C) Capacitance detection type contact switch The human body acts as a small capacitor with one end grounded.

この効果は、電子回路によって指の導電センサーとの接触もしくはそれへの接近 を検出するのに利用できる。この種の接触スイッチは該接触感応型LED上の単 一導電センサー領域で作動する。該導電センサー領域と、該層の接近または接触 によって生じる電気的接地との間の容量変化はスイッチ信号として利用される。This effect is created by an electronic circuit that detects the presence of a finger in contact with or proximity to the conductive sensor. It can be used to detect. This type of contact switch is a single touch switch on the touch-sensitive LED. It operates in one conductive sensor area. proximity or contact of the layer with the conductive sensor region; The capacitance change with respect to electrical ground caused by this is used as a switch signal.

この容量の変化は、該導電センサーから電気的接地へ流れる高周波発振子からの 電流を検出するなどの方法により、もしくは該導電センサーに存在する振動信号 の劣化または高調波フィルター作用により1.検出できる。This change in capacitance is due to the high frequency oscillator flowing from the conductive sensor to electrical ground. Vibration signals present in the conductive sensor, such as by detecting an electrical current; 1. due to deterioration or harmonic filter action. Can be detected.

(d) 導電体近接型接触スイッチ 該スイッチは接触を要件とせず、典型的には2以上の導電センサー領域を用いる 。該スイッチにおいては、指などの導体の近接は、該接触感応型LED上または そのプラスチック製封入カプセル内にある2つまたはそれ以上の導電頭載間の誘 導または容量結合を変化させる。(d) Conductor proximity type contact switch The switch does not require contact and typically uses two or more conductive sensor areas. . In the switch, the proximity of a conductor, such as a finger, on the touch-sensitive LED or An electrical conductor between two or more conductive heads within its plastic encapsulation. change conductive or capacitive coupling.

上記から「接触感応」の語句は、外部素子が実際に該センサーに接触するかまた は該外部素子が該センサーに近接して置かれるかの何れの場合のスイッチ手段を も包含することが理解されるはずである。該「接触感応」の語句は実際の接触に 限定されない。From the above, the term "touch-sensitive" refers to whether or not an external element actually contacts the sensor. is a switching means in which case the external element is placed in close proximity to the sensor. It should be understood that it also includes. The phrase "touch sensitivity" is based on actual touch. Not limited.

第1図には接触感応型LED20の簡単な形式を図解しである。この接触感応型 LEDは内部電子機器を含まず、単にプラスチック製ドーム11にカプセル封入 された単一の発光ダイオードから成る。該ドームの頂部12は該プラスチック製 封入カプセル上に塗布した導電性被覆/層を備えている。この層は導電性酸化物 または導電性プラスチックでもよい。スパッター蒸着または電解法によって形成 される金属被覆も該層を設けるのに利用されている。該被覆21は該発光ダイオ ードIOからの光に対し部分透光性である。金属リード22は該導電性被m21 の一端縁にクリップしてあり、電気的に該被覆を該スイッチ出力端子18に接続 する。本実施例においては、該接触感応型LEDは外部電子回路と結合されるこ とになろう。FIG. 1 illustrates a simple form of a touch-sensitive LED 20. This touch sensitive type The LED contains no internal electronics and is simply encapsulated in a plastic dome 11 Consists of a single light emitting diode. The top 12 of the dome is made of the plastic It comprises an electrically conductive coating/layer applied over the encapsulating capsule. This layer is a conductive oxide Or conductive plastic may be used. Formed by sputter deposition or electrolytic methods Metallic coatings have also been used to provide the layer. The coating 21 covers the light emitting diode. It is partially transparent to light from the card IO. The metal lead 22 is connected to the conductive cover m21. is clipped to one end edge and electrically connects the sheath to the switch output terminal 18. do. In this embodiment, the touch-sensitive LED is coupled with an external electronic circuit. Let's become.

第2図乃至第7図に図解された実施例においては、該接触感応型LEDはすべて ゼロ電圧、すなわち接地端子17に接着され且つ電気的に接続されている集積回 路69を内蔵する。正入力端子16は、該端子16の金属フレーム部材67並び に該集積回路上に形成された金属化パッド66に接着された細い金線または金属 線68を介して、該集積回路69に結合されている。同様に、該スイッチ端子1 8の出力は細いワイヤのり一部64を介して、該集積回路69に結合されている 。細いワイヤ線θ3は該集積回路69を該接触感応層21にリード62を介して 結合する。In the embodiment illustrated in FIGS. 2-7, the touch-sensitive LEDs are all zero voltage, i.e. an integrated circuit glued and electrically connected to the ground terminal 17; Built-in path 69. The positive input terminal 16 is connected to the metal frame member 67 of the terminal 16. A thin gold wire or metal bonded to a metallized pad 66 formed on the integrated circuit. It is coupled to the integrated circuit 69 via line 68 . Similarly, the switch terminal 1 The output of 8 is coupled to the integrated circuit 69 via a thin wire glue section 64. . A thin wire line θ3 connects the integrated circuit 69 to the touch sensitive layer 21 via a lead 62. Join.

金属ストリップ61は内部構造にのみ該LEDと該集積回路に結合される。該リ ード61は該LEDの封入カプセルの基板近くて切り取られる。Metal strip 61 is coupled to the LED and the integrated circuit only internally. The relevant The code 61 is cut out near the substrate of the LED's encapsulation.

該集積回路とその該接触感応型LEDとの作動は本明細書中で後述する。Operation of the integrated circuit and its touch-sensitive LEDs will be discussed later in this specification.

第3図に図解された実施例において、該接触感応型LED30のドーム12は、 該発光ダイオードlOによって放射される周波数の光に対して完全もしくは部分 透光性である導電性プラスチックまたは他の導電材から成る導電性キャップ31 を備えている。該導電性キャップ31はリード32を介して該集積回路69に結 合されている。In the embodiment illustrated in FIG. 3, the dome 12 of the touch-sensitive LED 30 is Completely or partially for the light of the frequency emitted by the light emitting diode lO Conductive cap 31 made of light-transmitting conductive plastic or other conductive material It is equipped with The conductive cap 31 is connected to the integrated circuit 69 via leads 32. are combined.

第4図に図解された実施例、すなわち該接触感応型LED40においては、該ド ーム11の頂部12の該導電性キャップもしくは導電性被覆層は、該ドームの外 面を経て外方に延出して、直接に接触されて該LEDを作動せしめる導電ピンも しくはリードを形成する電極またはり−ド41によって置き換えられる。In the embodiment illustrated in FIG. 4, ie, the touch-sensitive LED 40, the driver The conductive cap or conductive coating layer on the top 12 of the dome 11 covers the outside of the dome. There is also a conductive pin that extends outward through the surface and that can be directly contacted to activate the LED. Alternatively, it may be replaced by an electrode or lead 41 forming a lead.

使用し得る導電性被覆または層は金、銀またはニッケル、またはクロームなどの 金属の薄い被覆を含む。該被覆は該LEDからの光の一部を透光できる程度に十 分に薄くしである。該被覆は既存の蒸着、スパッターもしくは電解メッキ、もし くは化学的析出技法を使用して、形成できる。Conductive coatings or layers that can be used include gold, silver or nickel, or chromium. Contains a thin coating of metal. The coating is sufficiently thick to allow some of the light from the LED to pass through. It is thinned out in minutes. The coating may be applied by existing vapor deposition, sputtering or electrolytic plating. or can be formed using chemical precipitation techniques.

酸化インジウム、酸化錫及び酸化亜鉛の薄膜などの酸化金属薄膜は透光性でり、 且つ導電性である。これ等の酸化物はこの理由から現在一部のオプト・エレクト ロエックス部品に使用されている。酸化物薄膜は既存の蒸着法を用いて形成され る。ときには、該薄膜に不純物をドーピングしてその特性を改変もしくは調節す る。Metal oxide thin films such as indium oxide, tin oxide and zinc oxide thin films are translucent; It is also electrically conductive. For this reason, these oxides are currently used in some optoelectronic Used in Roex parts. Oxide thin films are formed using existing vapor deposition methods. Ru. Sometimes, the thin film is doped with impurities to modify or adjust its properties. Ru.

また、2種類の導電性ポリマーがある。There are also two types of conductive polymers.

すなわち、 i) 通常、非導電性プラスチックに導電性結果をもたらす充填物を混合したも の。例えば、金属または黒鉛充填の熱ポリマーまたは樹脂。That is, i) Usually non-conductive plastics mixed with fillers that produce conductive results. of. For example, thermal polymers or resins filled with metal or graphite.

これ等の材質は典型的には不透明であるが、極薄被膜として用いると部分透光性 電極を形成する。These materials are typically opaque, but can be partially translucent when used as ultra-thin coatings. Form an electrode.

1j)ポリサイフェン、トランス・ポリアセチレン及びポリアニリンなどの^正 伝導性ポリマーは、導電性である。これ等の材質は薄い被膜として使用すれば部 分透光性の電極をつくる。1j) Polycyphen, trans polyacetylene, polyaniline, etc. Conductive polymers are electrically conductive. If these materials are used as a thin film, they will Create a spectrally transparent electrode.

第5図に図解された実施例においては、該接触感応型LED50は該ドーム11 の頂部12に、該ドーム外面の導電層の形状の2個の導電性電極51及び52を 組込んである。該導電性電極5L及び52は第5図に図解されるように僅かに間 隔を育して配置されるとともにリード53及び54を介して該集積回路69に結 合されている。指の接触は該2個の電極間の抵抗を変化させるが、該抵抗は該集 積回路の電子機器によって検出できる。また、指の接近は該電極51と52間の 容量結合を増大し、これもまた該集積回路の電゛子機器によって検出できる。該 センサーが容量式で直接の接触を要件としないものであれば、該電極は第6図の 実施例で図解されているように該封入カプセル型プラスチックドームの表面下で 保護され、もしくは隠蔽されるが、その場合該電極61及び62は該ドームll の頂部12の若干下方に配置される。In the embodiment illustrated in FIG. 5, the touch-sensitive LED 50 is connected to the dome 11 Two conductive electrodes 51 and 52 in the shape of a conductive layer on the outer surface of the dome are placed on the top 12 of the dome. It is incorporated. The conductive electrodes 5L and 52 are slightly spaced apart as illustrated in FIG. The integrated circuit 69 is connected to the integrated circuit 69 through leads 53 and 54. are combined. Finger contact changes the resistance between the two electrodes, but the resistance Can be detected by integrated circuit electronics. Moreover, the approach of the finger is between the electrodes 51 and 52. This increases capacitive coupling, which can also be detected by the integrated circuit's electronics. Applicable If the sensor is capacitive and does not require direct contact, the electrodes are as shown in Figure 6. below the surface of the encapsulating encapsulated plastic dome as illustrated in the examples. protected or hidden, in which case the electrodes 61 and 62 are It is located slightly below the top 12 of.

第7図は、一対の発光ダイオード70及び71が互に近接して配置され且つ該集 積回路69に結合されて、使用時に、上述の形式の何れかである該スイッチ手段 の作動により、赤または緑に任意に着色してよい該発光ダイオード70及び71 を交互に作動せしめて、緑が「オン」のときは該出力リードがゼロ電圧であるこ とを表示し、赤が「オン」のときは該出力リードが正供給電圧にあることを表示 するようにした実施例を図解する。多数の発光ダイオードを1個の接触反応型L EDに組み込んで特定範囲の状態を表示する各種の色を提供することも理解され る。FIG. 7 shows a pair of light emitting diodes 70 and 71 arranged close to each other and in a cluster. coupled to the product circuit 69, said switch means being, in use, of any of the types described above; The light emitting diodes 70 and 71 may be optionally colored red or green upon activation of the light emitting diodes 70 and 71. energize alternately so that when green is “on” there is zero voltage on that output lead. and when red is “on” indicates the output lead is at the positive supply voltage. An example in which this is done will be illustrated. A large number of light emitting diodes are combined into one contact reaction type L. It is also understood that the ED can be incorporated to provide a variety of colors to indicate a specific range of conditions. Ru.

第8図は第2図及び第3図に図解された接触感応型LEDと所望の作動を与える べく該集積回路69内に組み込まれた対応電子回路のブロック回路図を図解する 。該LEDは川魚番号10により図示され、接触感応型ピックアップは川魚番号 21及び31による。該回路は定電流LEDドライバー、接触検出及びデバウン ス回路、トグル作動用フリップフロップ、及び出力ドライバー・ストローク固体 スイッチ段を含む。該スイッチ出力段を実行するのに使用され得る電子機器の例 ををあげると、トランジスター、トライアック、ダイアック、アナログスイッチ または論理レベル出力、例えばCMOSインバータである。該ブロック図に示す 各部品はrl!端電圧」、「スイッチ出力端子」及び「接地端子」で終止する。FIG. 8 provides the touch-sensitive LEDs illustrated in FIGS. 2 and 3 and the desired operation. A block circuit diagram of a corresponding electronic circuit incorporated in the integrated circuit 69 is illustrated as follows. . The LED is illustrated by the river fish number 10, and the touch-sensitive pickup is illustrated by the river fish number 10. According to 21 and 31. The circuit includes constant current LED driver, touch detection and debounce circuit, flip-flop for toggle actuation, and output driver stroke solid Contains a switch stage. Examples of electronic equipment that may be used to implement the switch output stage To name a few, transistors, triacs, diacs, and analog switches or a logic level output, such as a CMOS inverter. Shown in the block diagram Each part is rl! terminal voltage,” “switch output terminal,” and “ground terminal.”

第9図は、単一センサー電極21.31.41電圧検出接触スイツチの回路図で ある。既存構成部品からの改造で、この形式は第1図に示すような内部電子機器 を有しない接触感応型LEDを作動させる外部電子機器として好適であることが 示されている。電極21に接触すると、人体に存在するAC電気信号がシュミッ トトリガ−81の入力に供給される。そのとき、該シュミットトリガ−81の出 力はダイオード82、抵抗器83及び84及びコンデンサー85によって直流に 整流される方形波である。この直流は該電極が接触されている間存在するが、第 2シュミットトリガ−によって電気的急変がない。該シュミットトリガ−の出力 は該フリップフロップ87へのクロック人力を駆動する。該フリップフロップの 出力18は各連続接触によりゼロ電圧と正供給電圧間でトグル動作する。該出力 18が該正供給電圧で「オン」のとき、この電圧は該LEDへの電流を制限する 抵抗器90を介して該LEDを駆動する。Figure 9 is a circuit diagram of a single sensor electrode 21.31.41 voltage sensing contact switch. be. By modifying existing components, this type has internal electronic equipment as shown in Figure 1. It is suitable as an external electronic device for operating a touch-sensitive LED that does not have a It is shown. When the electrode 21 is contacted, the AC electrical signals present in the human body are is supplied to the input of trigger 81. At that time, the output of the Schmitt trigger 81 The power is converted to DC by diode 82, resistors 83 and 84 and capacitor 85. It is a rectified square wave. This direct current exists while the electrodes are in contact; 2. There is no sudden electrical change due to the Schmitt trigger. Output of the Schmitt trigger drives the clock signal to the flip-flop 87. of the flip-flop Output 18 toggles between zero voltage and positive supply voltage with each successive contact. The output When 18 is "on" at the positive supply voltage, this voltage limits the current to the LED. The LED is driven through a resistor 90.

この回路の等価回路を集積回路上に組込んで第2図及び第3図のような実施例に 使用してもよい。The equivalent circuit of this circuit is incorporated into an integrated circuit to create an embodiment as shown in Figs. 2 and 3. May be used.

第10図は、単純な「接触中はオン」式の出力18を備えた2電極抵抗検出接触 感応型LEDの回路図である。この回路は集積回路上での組込みに好適で第5図 に示すように使用される。Figure 10 shows a two-electrode resistive sensing contact with a simple "on while touching" output 18. FIG. 2 is a circuit diagram of a sensitive LED. This circuit is suitable for integration on an integrated circuit and is shown in Figure 5. used as shown.

該回路は、インバータとして配列された相補p−n型MOS電界効果トランジス −98,99から成る。抵抗器93は、通常、該インバータへの入力を高く保持 して、該出力18を低くセットする。電極51及び52を介しての指の抵抗は該 インバーター人力を低くし、そのため、出力18が該正供給電圧近くまで増加す る。この電圧はまた該LEDIOも駆動するが、電流は該抵抗器90によって制 限される。The circuit consists of complementary p-n type MOS field effect transistors arranged as an inverter. Consists of -98,99. Resistor 93 typically holds the input to the inverter high. and sets the output 18 low. The resistance of the finger through electrodes 51 and 52 is The inverter power is lowered so that the output 18 increases close to the positive supply voltage. Ru. This voltage also drives the LEDIO, but the current is limited by the resistor 90. limited.

上記の実施例においては、該接触感応型LEDの該スイ・ソチ手段はすべて抵抗 型電圧検出誘導もしくは容量式ピックアップで作動する。In the above embodiment, the switching means of the touch-sensitive LED are all resistive. Operates with type voltage sensing inductive or capacitive pickups.

もう一つの実施例においては、該スイッチ手段は近接の物体または指によって該 プラスチックドーム内へ反射される該発光ダイオードの光を検出する光センサー であってもよい。典型的には、該光センサーはフォトトンシスターまたはフォト ダイオードでよく、また該装置は1つを超える数の異なる色の発光ダイオードを 含むことができる。このようにして、該装置の異なるスイッチ状態が、常に光を 反射して該光センサーを作動させながら、表示できる。該発光ダイオード中の1 個は目に見えない赤外線を放射してもよく、その場合、該装置は「オフ」になっ ているように見える。In another embodiment, the switch means is activated by a nearby object or a finger. A light sensor detects the light from the light emitting diode reflected into the plastic dome. It may be. Typically, the optical sensor is a photon sister or photon sensor. diodes, and the device includes more than one different color light emitting diodes. can be included. In this way, different switch states of the device will always turn on the light. Display can be performed while activating the light sensor by reflecting the light. 1 in the light emitting diode The device may emit invisible infrared radiation, in which case the device is turned off. It looks like it is.

第7図に示す実配置図は光検出接触感応型LEDを実行するために使用される。The actual layout shown in FIG. 7 is used to implement a light sensing touch sensitive LED.

ダイオード71は感光フォトダイオードで第2ダイオード72は発光ダイオード である。The diode 71 is a photosensitive photodiode and the second diode 72 is a light emitting diode. It is.

該発光ダイオード72の光は指先の近接によりフォトダイオード71へ反射され る。該フォトダイオードを通る逆バイアス電流はスイッチ信号として使用できる 。ただ1個の発光ダイオードを使用するこの場合においては該スイッチの異なる 状態は該発光ダイオードの異なる光の強さやフラッシュ速度で表示されるが、何 れの場合にも光出力は指先から該ダイオードへの反射によってスイッチ作動を可 能にする程度には供給される。The light from the light emitting diode 72 is reflected to the photodiode 71 due to the proximity of the fingertip. Ru. The reverse bias current through the photodiode can be used as a switch signal . In this case using only one light emitting diode, the switch The status is displayed by different light intensities and flash speeds of the light emitting diode, but what In both cases, the light output is reflected from the fingertip to the diode to enable switch operation. It will be provided to the extent that it is possible.

典型的には該光検出器は該発光ダイオードからの光に対して特に感応するように 設計されており、周囲照明の変化によって影響されない。Typically the photodetector is made particularly sensitive to light from the light emitting diode. Designed to be unaffected by changes in ambient lighting.

該光検出器は該発光ダイオードから直接の光出力に暴露されず、また反射光の変 化に対しても同様に敏感である。The photodetector is not exposed to direct light output from the light emitting diode and is not exposed to any changes in reflected light. It is equally sensitive to changes.

第11a図、同す図及び同C図に図解された実施例において、該接触感応型LE D100は前の実施例と同様に適当なプラスチック材製のドームUにカプセル式 に封入した少なくとも1個の発光ダイオードを組み込んでいる。該LEDは電源 入力端子16、接地端子17、及びスイッチ出力端子18を、前の実施例の場合 と同様に、含んでいる。また、該接触感応型発光ダイオードが前の実施例におい て説明したのと同じ容量で金ワイヤーまたはウィスカーを介して該各端子に連結 されている集積回路189を含むことも理解されている。In the embodiment illustrated in FIGS. 11a, 11a and 11c, the touch-sensitive LE D100 is encapsulated in a dome U made of a suitable plastic material as in the previous embodiment. The device incorporates at least one light emitting diode encapsulated in a light emitting diode. The LED is powered Input terminal 16, ground terminal 17, and switch output terminal 18 in the case of the previous embodiment As well as, it contains. Also, the touch-sensitive light emitting diode is different from the previous embodiment. Connect to each terminal via a gold wire or whisker with the same capacitance as described above. It is also understood that the integrated circuit 189 includes an integrated circuit 189.

第11a図、同す図及び同C図の実施例と、それより前の実施例との間の奥要な 差異は該スイッチ手段が、該集積回路内に内蔵されて該ドーム11の該頂部にお ける実際の接触によって生じる応力/ひずみの変化に対して感応する応力/ひず みセンサー130を、含んでいることにある。11a, 11a and 11C and the earlier embodiments. The difference is that the switch means is built into the integrated circuit and mounted on the top of the dome 11. stress/strain that is sensitive to changes in stress/strain caused by actual contact The sensor 130 is included.

該ドームが接触されているときの該応力/ひずみを局地化するために、環状溝1 32が該ドームの基板寄りに配設され、バナナ形状切り抜き131を該ドーム内 部に設けて排気される空洞を形成する。該空5tstと該溝132の組合せは応 力集中を該応力/ひすみセンサーに生ぜしめ、一度該ドームが接触されると該ス イッチが作動されることを確実にする。An annular groove 1 to localize the stress/strain when the dome is in contact. 32 is arranged near the substrate of the dome, and a banana-shaped cutout 131 is placed inside the dome. A cavity is formed in the section to be evacuated. The combination of the air 5tst and the groove 132 is creating a force concentration on the stress/strain sensor and causing the stress/strain sensor to Ensure that the switch is activated.

別の代替策として、該空洞を圧縮挿入と入れ替えることもてき、その場合も応力 /ひずみの集中をもたらす効果がある。As another alternative, the cavity could be replaced with a compression insert, in which case the stress /Has the effect of concentrating strain.

第11図に示すように、該集積回路189は細いリード線114を介して該発光 ダイオードに連結されている。また、該集積回路は細い金属ワイヤ125を介し て該金属出力端子18に、同様な細いリード線12Bを介して正電源入力端子に 、連結されている。該応力/ひずみセンサー130は3基本型式、すなわち、抵 抗型素子、圧電型素子または容量型素子の中の一つであればよい。容量型素子の 場合には、ダイヤフラムまたはカンチレバーを該集積回路の表面にエツチングで 設けるかまたは取り付ける。該集積回路を囲繞する素材のひずみは該ダイヤフラ ムまたはカンチレバー上の金属化導体と、該集積回路の近接導体との間の容量を 変化させる。該容量変化は、また、該集積回路の他の電子部品へのスイッチ信号 として利用できる。As shown in FIG. connected to a diode. Further, the integrated circuit is connected via a thin metal wire 125. Connect the metal output terminal 18 to the positive power input terminal via a similar thin lead wire 12B. , are connected. The stress/strain sensor 130 is of three basic types: resistive; It may be one of a resistive type element, a piezoelectric type element, or a capacitive type element. capacitive element In some cases, a diaphragm or cantilever can be etched into the surface of the integrated circuit. provide or attach; Strain in the material surrounding the integrated circuit causes the diaphragm to capacitance between the metallized conductor on the membrane or cantilever and the adjacent conductor of the integrated circuit. change. The capacitance change also provides a switch signal to other electronic components of the integrated circuit. It can be used as

この容量原理に基づく集積回路船速計は商業的に入手できる。Integrated circuit speedometers based on this capacitive principle are commercially available.

抵抗型素子の場合には、抵抗型応力センサーは該集積回路表面に組込まれている 一組の抵抗器によって該集積回路に組みこまれている。これ等の抵抗器は、力が 該ドームの頂部に加えられると、該封入カプセルのプラスチックを介して、ひず みにさらされる。該抵抗器はひずみ抵抗が変化し、この変化は該集積回路の表面 に組み立てられている他の電子素子によって検出され解釈される。典型的には、 これ等の抵抗器はピエゾ抵抗により抵抗値が変化するのでピエゾ抵抗器と呼称さ れる。In the case of resistive elements, the resistive stress sensor is integrated into the surface of the integrated circuit. A set of resistors is incorporated into the integrated circuit. These resistors are When applied to the top of the dome, the strain is applied through the plastic of the encapsulating capsule. be exposed to The resistor changes in strain resistance, and this change occurs on the surface of the integrated circuit. detected and interpreted by other electronic components assembled into the Typically, These resistors are called piezoresistors because their resistance changes due to piezoresistance. It will be done.

第11図に図解さ杵た該応力/ひずみセンサーは集積回路上に組み込まれる。該 センサーはピエゾ抵抗器であってもよいし、あるいは圧電型センサーをシリコン チップ上に基板のセンサー領域を結晶性窒化アルミニウムのような、圧電素材の 薄膜層で被覆することにより製作してもよい。The stress/strain sensor illustrated in FIG. 11 is incorporated on an integrated circuit. Applicable The sensor may be a piezoresistor, or a piezoelectric sensor may be a silicon The sensor area of the substrate on the chip is made of a piezoelectric material, such as crystalline aluminum nitride. It may also be fabricated by coating with a thin film layer.

上述のセンサー設計の両方で、該装置の感応度は薄形ダイアフラムまたは該シリ コンチップのカンチレバー領域上に該センサー素子領域を設定することにより増 大させ得る。この結果を達成するためには、該シリコンウェハーの厚さを該セン サー領域において異方性エツチング、マイクロ機械加工技術を用いて削減する。In both of the sensor designs described above, the sensitivity of the device depends on the thin diaphragm or the series. By setting the sensor element area on the cantilever area of the conchip, It can be made bigger. To achieve this result, the thickness of the silicon wafer must be anisotropic etching and micro-machining techniques are used to reduce the surface area.

この方法により、該シリコンウェハーの下面をエツチング処理してダイヤフラム またはカンチレバー領域をつくる。By this method, the bottom surface of the silicon wafer is etched to form a diaphragm. Or create a cantilever region.

該圧電型応力センサー装置はひずみを受けると、電荷分離を起こし、該素材の表 面に電位差を生ぜしめる。導体または半導体の対応電気抵抗変化はピエゾ抵抗効 果と呼ばれる。半導体抵抗は集積回路の表面の上または下に組みこまれてピエゾ 抵抗効果を示すが、僅かな抵抗器の変化にも鋭敏な回路に組み込んでひずみセン サーを形成できる。これ等の抵抗器は、従来の拡散、ドーピング技術を用いるか 、もしくは該集積回路面の土載に微結晶性シリコンなどのピエゾ抵抗層を形成す ることによって、製作できる。ピエゾ抵抗型応力センサーの一具体例は酸化金属 半導体(MOS)電界効果トランジスターである。応力が半導体に加えられると 、実際には電荷担体移動度に変化がおこる。MOS電界効果トランジスターのド レーン電流は該担体移動度に比例する。この様にして、MOS電界効果トランジ スターは特にピエゾ抵抗に基づく応力/ひずみセンサーとして作用すべく集積回 路に組みこまれる。When the piezoelectric stress sensor device is subjected to strain, charge separation occurs and the surface of the material Generates a potential difference across surfaces. The corresponding change in electrical resistance of a conductor or semiconductor is due to the piezoresistive effect. It is called fruit. Semiconductor resistors are integrated above or below the surface of an integrated circuit and Although it exhibits a resistive effect, it can be incorporated into a circuit that is sensitive to even the slightest change in the resistor to create a strain sensor. can form a sir. These resistors can be manufactured using conventional diffusion and doping techniques. Alternatively, a piezoresistive layer of microcrystalline silicon or the like is formed on the surface of the integrated circuit. It can be manufactured by A specific example of a piezoresistive stress sensor is a metal oxide It is a semiconductor (MOS) field effect transistor. When stress is applied to a semiconductor , a change actually occurs in the charge carrier mobility. MOS field effect transistor drive Lane current is proportional to the carrier mobility. In this way, the MOS field effect transistor The star is an integrated circuit specifically designed to act as a piezoresistive-based stress/strain sensor. incorporated into the road.

また、該応力/ひずみセンサーがピエゾ抵抗ブリッジ、埋込ピエゾ抵抗器または 圧電性薄膜電界効果トランジスター(PI−Fmなどの他型式のものを組み込む ことも理解されている。Additionally, the stress/strain sensor may be a piezoresistive bridge, an embedded piezoresistor or Incorporating other types such as piezoelectric thin film field effect transistors (PI-Fm) It is also understood.

第12図の構成図において、ピエゾ抵抗型応力/ひずみセンサ素子を組み入れた 接触感応型LEDが該集積回路の他の部品と共に図示されている。第12図に示 す構成図の領域は第11a図の点線内である。該装置は3つの電気端子を有する 。2つのり−ド16.17は外部電源の電圧差を超えて接線され、第三の端子す なわち出力リード18は各連続指接触により高・低電圧レベル間てトグル動作す る。該出力リードの切り替え操作は、デジタル電子機器との使用に適する電圧レ ベル間の移行が円滑で雑音なしに行なわれるので、電気的急変がない。In the configuration diagram shown in Figure 12, a piezoresistive stress/strain sensor element is incorporated. A touch sensitive LED is shown along with other components of the integrated circuit. As shown in Figure 12. The area of the block diagram is within the dotted line in FIG. 11a. The device has three electrical terminals. . The two nodes 16 and 17 are connected beyond the voltage difference of the external power supply, and the third terminal That is, the output lead 18 toggles between high and low voltage levels with each successive finger touch. Ru. The output lead switching operation is performed at a voltage level suitable for use with digital electronic equipment. The transition between bells is smooth and noiseless, so there are no electrical jumps.

該発光ダイオードIOは該集積回路により制御され、該出力リードが高圧状態に あるとき電力を供給される。該発光ダイオードは定電流回路を介して電力を供給 されるので、一定の電源電圧の変動範囲で作動できる。The light emitting diode IO is controlled by the integrated circuit and the output lead is in a high voltage state. Power is supplied at some point. The light emitting diode is supplied with power via a constant current circuit Therefore, it can operate within a certain range of power supply voltage fluctuations.

電源電圧の許容変動範囲は3ボルトから18ボルトで、該出力リードは100ミ リアンペアを供給できる。The permissible power supply voltage variation range is 3 volts to 18 volts, and the output lead is 100 volts. Can supply amperage.

第13図は応力/ひずみセンサーを用いると共に単純な瞬時オン出力を備えた接 触スイッチLEDの回路図である。点線境界内の該回路の部分はMOS電界効果 トランジスター153,154及びピエゾ抵抗器150使用の集積回路に直接作 り上げてもよい。該回路は単純インバーターとして配列された相補p−n型MO 3電界効果トランジスターで構成される。該ピエゾ抵抗器150及び固定抵抗器 !51は分圧器を構成する@該ピエゾ抵抗器は加わる応力はインノく一ター人力 の電圧を変化させ、それ1よ出力電圧を大きく変化させ得る。また、該出力リー ドは該抵抗器90を介して該L E D 1’0を駆動する。該抵抗器90は該 LEDIOへの最大電流を制限する。Figure 13 shows a connection using stress/strain sensors and a simple instant-on output. It is a circuit diagram of a touch switch LED. The part of the circuit within the dotted line boundary is the MOS field effect. Directly built into an integrated circuit using transistors 153, 154 and piezoresistor 150 You can also raise it. The circuit consists of complementary p-n MOs arranged as simple inverters. Consists of 3 field effect transistors. The piezoresistor 150 and fixed resistor ! 51 constitutes a voltage divider @The stress applied to this piezoresistor is an infinite amount of human effort. By changing the voltage of 1, the output voltage can be changed significantly. Also, the output lead drives the LE D 1'0 through the resistor 90. The resistor 90 Limit maximum current to LEDIO.

集積回路上に作り上げた応力/ひすみセンサーはモトーロラ社(Moluolz  Inc、 )やハニーウェル社(HoneywCll)などの会社によって小 型ガス圧センサー製作に利用されており、これ等の会社から購入できる。The stress/strain sensor built on an integrated circuit is manufactured by Motorola. Inc.) and Honeywell Corporation (HoneywCll). It is used to make type gas pressure sensors and can be purchased from these companies.

上述の全実施例において、該接触感応型発光ダイオードは可視式発光ダイオード 並びに適当なスイッチ手段を含む。この部品組合せ並びに集積回路の選択により 、該装置を各種の作動に使用することが可能である。In all the above embodiments, the touch-sensitive light emitting diode is a visible light emitting diode. and suitable switch means. By selecting this combination of parts and integrated circuit, , it is possible to use the device for various operations.

適当な集積回路設計を用いることにより該装置に組める代表的な機能は二1、該 出力リードは連続外部接触により低・高(「オン」)電圧間でトグル動作する。Typical functions that can be built into the device using appropriate integrated circuit designs are: The output leads toggle between low and high ("on") voltages with continuous external contact.

2、単一発光ダイオードは該発光ダイオードを備えた装置の状態を該出力リード が正供給電圧にあるとき「オン」として、また該出力リードが電圧ゼロの状態の とき「オフ」として表示す、るよう制御される。2. A single light emitting diode can read the output of the device equipped with the light emitting diode. “on” when the output lead is at the positive supply voltage and when the output lead is at zero voltage. Controlled to display as "off" when

3、異なる2色の発光ダイオードが該装置に含まれ、その一つは例えば緑色で該 出力リードがゼロ電圧にあることを表示し、2番目のものは例えば赤色で該出力 リードが「オン」にあることを表示する。3. Two different color light emitting diodes are included in the device, one of which is green, for example. Indicates that the output lead is at zero voltage, the second one is e.g. red and the corresponding output Indicates that the lead is “on”.

4、該集積回路は該出力リードが10秒間「オン」で、それから各抑圧後「オフ 」に切り変るなどのタイマー機能を備えることもできる。4. The integrated circuit will turn the output lead "on" for 10 seconds and then "off" after each suppression. It can also be equipped with a timer function such as switching to ``.''.

5、該装置が最初のパワーアップ時に特定の周知状態にある。5. The device is in a certain known state when first powered up.

6、パワーダウン・メモリー能力を備えて該装置がその電源電圧を取り外した時 のその機能状態を記憶すると共に次のパワーアップ時にこの状態を再開する。6. When the device with power-down memory capability is removed from its power supply voltage. It remembers its functional state and resumes this state at the next power-up.

7、接触検出回数間の時間に関連する大きさのアナログ電圧出力。7. Analog voltage output with magnitude related to the time between touch detection times.

該発光装置の光の強さ、またはフラッシュ速度を利用して該出力電圧レベルを表 示することもできる。The output voltage level is expressed using the light intensity or flash speed of the light emitting device. It can also be shown.

本発明の主題である接触感応型LEDの機能を検出する集積回路の選択並びに設 計は当業者には公知であり、その最も広い形式で本発明に包含されていることを 理解している。Selection and design of an integrated circuit for detecting the functionality of the touch-sensitive LED that is the subject of the present invention. are known to those skilled in the art and are intended to be encompassed by the present invention in its broadest form. I understand.

添付された本出願の接触感応型発光ダイオードはLEDの公知機能を有すると共 に同時に組込み集積回路による接触制御スイッチ機能も含むものを非注文品とし て購入できる機会を与える。該接触反応型LEDは従来型LEDに関してすでに 公知である利点並びに接触感応型スイッチに生ずる利点とを組合わせる。該接触 感応型LEDは電子回路に要求される構成部品数を減少すると共にプラスチック 製カプセルに封入されて水や機械的摩滅などの敵対環境から保護される一体化ユ ニットを提供する。該接触感応型LEDは1個で1点においてスイッチ及び表示 量手段を提供するので従って多数の接触感応型LEDがパネル上のアレー中にま たは回路基板上に直接に載設されて自動車工業試験機関の研究、ハイファイ及び 消費者機器、産業上及び軍事上応用並びに精巧な試験・測定機器などの多くの分 野に使用される。The touch-sensitive light emitting diode of the attached application has the known functions of LED and Products that also include a contact control switch function using an embedded integrated circuit are considered non-custom products. give you the opportunity to purchase. The contact-responsive LED has already improved with respect to conventional LEDs. It combines the advantages that are known as well as those that occur in touch-sensitive switches. the contact Sensitive LEDs reduce the number of components required in electronic circuits and reduce the number of plastic components required. An integrated unit that is encapsulated and protected from hostile environments such as water and mechanical abrasion. Provide knitwear. One touch-sensitive LED can switch and display at one point. Therefore, a large number of touch-sensitive LEDs are arranged in an array on the panel. or mounted directly on the circuit board for automotive industry testing laboratory research, high-fidelity and Used in many applications such as consumer equipment, industrial and military applications, and sophisticated test and measurement equipment. used in the field.

いくつかの実施例において、該接触感応型LEDの機能は、部分的に透光典で且 つ導電性である材質または被覆を使用して導電性接触感応領域もしくは電極をつ くることにより、増大される。このように、該接触感応型導電領域は与えられた プラスチック製封入カプセルのサイズに対して大きく、構成部品の前面もしくは その近傍にあることができて装置内の該LEDからの光出力が見えなくなったり 、影でおおわれたりしない。このように、該LEDは電極の背後にとりつけられ て、しかも該電極を通して見ることができるので、該構成部品の全体の大きさを 小型化する機会を増大せしめる一方、同時に明瞭な可視光出力を発生する。In some embodiments, the touch-sensitive LED functionality is partially translucent and Connect a conductive touch-sensitive area or electrode using a material or coating that is conductive. It is increased by coming. In this way, the touch-sensitive conductive region is Large relative to the size of the plastic encapsulation capsule, the front of the component or The light output from the LED in the device may become invisible due to the , not covered by shadows. In this way, the LED is mounted behind the electrode. Moreover, since it is possible to see through the electrode, the overall size of the component can be determined. It increases the opportunity for miniaturization while at the same time producing clear visible light output.

の FIG 11A FIG 11已 −A 国際調査報告 ANNEX To THE INTERNATIONAL 5EARCHREP ORT ONof FIG 11A FIG 11 -A international search report ANNEX To THE INTERNATIONAL 5EARCHREP ORT ON

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.プラスチック製ドームにカプセル式に封入されたダイオードと、該プラスチ ック製ドーム内に配置された外部から操作可能な接触感応型スイッチ手段とから 成り、該スイッチ手段が外部電子機器への出力を含むとともに該ダイオードが該 スイッチ手段状態の可視表示を提供することを特徴とする接触感応型発光ダイオ ード。1. A diode encapsulated in a plastic dome and a externally operable touch-sensitive switch means located within the dome made of The switch means includes an output to an external electronic device, and the diode includes an output to an external electronic device. A touch-sensitive light emitting diode characterized in that it provides a visual indication of the state of the switch means. code. 2.該スイッチ手段が該プラスチックドームの頂部またはその近傍に配設した導 電領域を含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の接触感応型発光ダイオ ード。2. The switch means is a conductor disposed at or near the top of the plastic dome. The touch-sensitive light emitting diode according to claim 1, characterized in that the diode comprises an electric region. code. 3.該スイッチ手段が抵抗型接触スイッチ、電圧検出型接触スイッチ、容量検出 型接触スイッチ、または近接検出型接触スイッチであることを特徴とする請求の 範囲第2項に記載の接触感応型発光ダイオード。3. The switch means is a resistance type contact switch, a voltage detection type contact switch, or a capacitance detection type contact switch. A claim characterized in that it is a type contact switch or a proximity detection type contact switch. A touch-sensitive light emitting diode according to scope 2. 4.該スイッチ手段が該プラスチック製ドームの頂部全体にのびる導体を含むこ とを特徴とする請求の範囲第2項または第3項に記載の接触感応型発光ダイオー ド。4. The switch means includes a conductor extending across the top of the plastic dome. The touch-sensitive light emitting diode according to claim 2 or 3, characterized in that Do. 5.該ドームの該頂部が電気的に該ダイオードに結合されている導電性材質で被 覆されていることを特徴とする請求の範囲第2項または第3項に記載の接触感応 型発光ダイオード。5. the top of the dome is covered with a conductive material electrically coupled to the diode; The touch sensitivity according to claim 2 or 3, wherein the touch sensitivity is reversed. type light emitting diode. 6.該ドームの該頂部が該ダイオードに電気的に結合されている導電性プラスチ ック製であることを特徴とする請求の範囲第2項または第3項に記載の接触感応 型発光ダイオード。6. the top of the dome is a conductive plastic electrically coupled to the diode; The touch sensitive device according to claim 2 or 3, characterized in that the touch sensitive device is made of type light emitting diode. 7.1またはそれ以上の導電性領域は該ドームの該頂部の外面のすぐ下方に配置 され、該導電性領域が該ダイオードに結合され、該スイッチ手段が容量もしくは 誘導結合によって作動することを特徴とする請求の範囲第2項または第3項に記 載の接触感応型発光ダイオード。7. One or more conductive regions are located immediately below the outer surface of the top of the dome. the electrically conductive region is coupled to the diode, and the switch means has a capacitance or The device according to claim 2 or 3, characterized in that it operates by inductive coupling. A touch-sensitive light emitting diode. 8.該ダイオードの該ドーム上または内にある該導電性材質がその背後に配設し た該発光ダイオードからの光に対し、透光性もしくは部分透光性であることを特 徴とする請求の範囲第2項乃至第7項の何れか1項に記載の接触感応型発光ダイ オード。8. the conductive material on or within the dome of the diode is disposed behind it; It is characterized by being translucent or partially translucent with respect to the light emitted from the light emitting diode. The touch-sensitive light emitting diode according to any one of claims 2 to 7, characterized in that Ode. 9.該スイッチ手段が該プラスチック製ドーム内に配設された応力/ひずみ感応 素子を含み、それにより該ドームの該頂部における外圧が該応力/ひずみ感応素 子によって検出されることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の接触感応型発 光ダイオード。9. said switch means being stress/strain sensitive disposed within said plastic dome; the stress/strain sensitive element such that external pressure at the top of the dome is applied to the stress/strain sensitive element; The touch-sensitive emitting device according to claim 1, characterized in that it is detected by a child. photodiode. 10.該応力/ひずみ感応素子が1個の抵抗器または1組の抵抗器を含むことを 特徴とする請求の範囲第9項に記載の接触感応型発光ダイオード。10. The stress/strain sensitive element comprises a resistor or a set of resistors. A touch-sensitive light emitting diode according to claim 9, characterized in that: 11.該応力/ひずみ感応素子が圧電性またはピエゾ抵抗性層の形式であること を特徴とるす請求の範囲第9項に記載の接触感応型発光ダイオード。11. the stress/strain sensitive element is in the form of a piezoelectric or piezoresistive layer; The touch-sensitive light emitting diode according to claim 9, characterized in that: 12.該応力/ひずみ感応素子が半導体ピエゾ抵抗器またはトランジスターであ り、その構造の一部が応力/ひずみ作動ピエゾ抵抗器であることを特徴とする請 求の範囲第9項に記載の接触感応型発光ダイオード。12. the stress/strain sensitive element is a semiconductor piezoresistor or a transistor; and characterized in that part of its structure is a stress/strain actuated piezoresistor. The touch-sensitive light emitting diode according to item 9. 13.該応力/ひずみ感応素子と電気回路が集積回路に組込まれていることを特 徴とする請求の範囲第9項乃至第12項の何れか1項に記載の接触感応型発光ダ イオード。13. Particularly, the stress/strain sensitive element and the electrical circuit are incorporated into an integrated circuit. The touch-sensitive light emitting diode according to any one of claims 9 to 12, characterized in that Iode. 14.該プラスチック製ドームが、該ドームの該頂部が接触されるとき該応力/ ひずみ感応素子の配置領域に応力が集中されるように配設された溝を含むことを 特徴とする請求の範囲第9項乃至第13項の何れか1項に記載の接触感応型発光 ダイオード。14. When the plastic dome is contacted with the top of the dome, the stress/ The method includes grooves arranged so that stress is concentrated in the region where the strain sensitive element is arranged. The touch-sensitive light emitting device according to any one of claims 9 to 13 characterized by: diode. 15.該プラスチック製ドームが、該ドームの該頂部が接触されるとき、該応力 /ひずみ感応素子の位置に応力集中がなされるように配設された空洞を含むこと を特徴とする請求の範囲第9項乃至第14項に記載の接触感応型発光ダイオード 。15. When the plastic dome is contacted with the top of the dome, the stress /Includes a cavity arranged so that stress is concentrated at the location of the strain sensitive element. A touch-sensitive light emitting diode according to claims 9 to 14, characterized in that: . 16.該応力/ひずみ感温素子が集積回路上に組込まれ、該集積回路の形状また は厚さはエッチングされて該感温素子の応力/ひずみ感応度を増大することを特 徴とする請求の範囲第9項に記載の接触感応型発光ダイオード。16. The stress/strain temperature sensing element is incorporated on an integrated circuit, and the shape or shape of the integrated circuit is is etched to increase the stress/strain sensitivity of the temperature sensitive element. 10. A touch-sensitive light emitting diode according to claim 9, characterized in that: 17.該応力/ひずみ感応素子がコンデンサーまたは容量素子を含むことを特徴 とする請求の範囲第9項に記載の接触感応型発光ダイオード。17. characterized in that the stress/strain sensitive element includes a capacitor or a capacitive element A touch-sensitive light emitting diode according to claim 9. 18.該光スイッチ手段が該プラスチック製ドームに近接する物体もしくは指先 から反射される光を検出するために該ドーム内に配設された光センサーを含むこ とを特徴とする請求の範囲第1項に記載の接触感応型発光ダイオード。18. The optical switch means is connected to an object or fingertip in close proximity to the plastic dome. a light sensor disposed within the dome to detect light reflected from the dome; The touch-sensitive light emitting diode according to claim 1, characterized in that: 19.集積回路が該ダイオード及び該スイッチ手段に連結されると共に該プラス チックドームにカプセル式に封入されていることを特徴とする前記請求の範囲の 何れか1項に記載の接触感応型発光ダイオード。19. An integrated circuit is coupled to the diode and the switch means and to the positive as claimed in the preceding claims, characterized in that it is encapsulated in a tick dome. The touch-sensitive light emitting diode according to any one of items 1 to 1. 20.該発光ダイオードが該集積回路上に組込まれることを特徴とする請求の範 囲第16項に記載の接触感応型発光ダイオード。20. Claims characterized in that the light emitting diode is integrated on the integrated circuit. 17. The touch-sensitive light emitting diode according to item 16. 21.実質的に添付図面に言及して本明細書中で説明され且つ該図面に図解され ているような接触感応型発光ダイオード。21. Substantially described herein with reference to and illustrated in the accompanying drawings, A touch-sensitive light emitting diode.
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