KR20070050000A

KR20070050000A - 용량성 터치 스위치

Info

Publication number: KR20070050000A
Application number: KR1020060110699A
Authority: KR
Inventors: 우베 하이만; 미하엘 프란쯔
Original assignee: 디일 아카오 스티프퉁 운트 캄파니 카게
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2007-05-14
Also published as: DE102005053792A1; US7834287B2; CN1964192B; ES2340704T3; CN1964192A; ATE460009T1; DE502006006322D1; US20070103451A1; EP1786107B1; DE102005053792B4; EP1786107A1

Abstract

본 발명의 가정용 전기 기기의 제어판에 사용되는 용량성 터치 스위치(22)를 제공하며, 이 용량성 터치 스위치는, 표면(12)과 배면(14)을 갖는 터치 패널(10); 상기 터치 패널(10)의 배면(14) 아래에 거리를 두고 배치되는 인쇄 회로 기판(20); 및 상기 터치 패널(10)의 배면(14)과 상기 인쇄 회로 기판(20)의 사이에 배치되고, 상기 인쇄 회로 기판(20)과 전기적으로 접촉하는 용량성 센서 요소를 포함하며, 상기 용량성 센서 요소는, 전기적 도전성의 재료로 구성되는 압축 스프링(24), 및 전기적으로 도전성의 재료로 구성되고 상기 압축 스프링(24)의 상기 터치 패널(10)과 대면하는 측에 배치되며 상기 압축 스프링과 전기 접촉하는 접촉 요소(26)를 갖는다.

터치 패널, 발광 다이오드, 압축 스프링, 래칭 기기, 용량성 센서

Description

용량성 터치 스위치{CAPACITIVE TOUCH SWITCH}

도 1은 본 발명에 따른 복수의 상이한 용량성 터치 스위치를 갖는 컷-오픈 제어 패널(cut-open control panel)의 개략 사시도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 용량성 터치 스위치의 센서 요소의 개략 측면도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 용량성 터치 스위치의 센서 요소의 개략 측면도.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 용량성 터치 스위치의 센서 요소의 개략 사시도.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 용량성 터치 스위치의 컷-오픈 용량성 터치 스위치의 개략 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 터치 패널

12 : 터치 패널의 표면

14 : 터치 패널의 배면

16 : 호일

18 : 감지 영역

20 : 인쇄 회로 기판

22 : 용량성 터치 스위치

24 : 압축 스프링

26 : 접촉 요소

28, 40 : 추가의 접촉 요소

30, 42 : 중앙 고정 핀

32, 34 : 래칭 기기

36, 44 : 발광 요소

38 : 광섬유 소자

본 발명은 가정용 전기 기기의 제어판에 사용되는 용량성 터치 스위치에 관한 것이다.

사용자의 터치에 의해 간편하게 특정 스위칭 조작을 트리거하는 터치 스위치가 다수의 전기 응용기기, 특히 조리기, 호브(hob), 전자 오븐(microwave oven), 식기세척기, 세탁기 등의 가정용 기기에서 보편적으로 사용되고 있다. 용량성 터치 스위치의 경우, 용량성 센서 요소는, 유전체로서 동작하는 터치 패널을 통한 사용자의 손가락과 함께, 터치 패널의 작동에 대응하여 즉 용량성 센서 요소에 관련된 터치 스위치가 터치되는지에 따라 변화할 수 있는 커패시턴스를 형성한다. 사 용자에 의한 터치를 통한 용량성 센서 요소의 커패시턴스의 변화는 센서 회로로부터의 출력 신호에 대해 그에 대응하는 효과를 가지며, 센서 회로의 출력 신호는 용량성 터치 스위치의 작동 시에 연결된 평가 회로에 의해 평가된다. 이러한 용량성 터치 스위치는 예컨대 독일특허 32 45 803 A1에 개시되어 있다.

또한, DE 20 2005 002 157 U1은 전술한 유형의 터치 스위치용의 용량성 센서 요소를 개시하며, 이러한 터치 스위치는 터치 패널과 대면하는 단부가 더 넓은 전기 도전성 압축 스프링으로 형성된다. 압축 스프링은 예컨대 납땜을 통해 인쇄 회로 기판에 기계적 및 전기적으로 연결된다. 이러한 용량성 센서 요소는 한편으로는 센서 요소와 터치 패널 간의 우수한 접촉을 보장하며, 다른 한편으로는 확장된 감지 영역을 제공한다. 그러나, 용량성 센서 요소가 갖는 한 가지 단점은 확장된 면적으로 인해 복잡한 형태를 갖는다는 점이다.

미국 특허 번호 제5,917,165호는 전기 도전성의 탄성 폼(elastic foam), 플라스틱 또는 고무 몸체로 구성되는 용량성 터치 스위치용의 센서 요소를 개시하고 있다. 이러한 센서 요소는 단순한 디자인 및 단순한 어셈블리를 특징으로 하며, 또한 인쇄 회로 기판 및 터치 패널과의 우수한 전기 접촉을 보장한다.

본 발명의 목적은 온도가 변동하는 경우에도 터치 패널과의 우수한 전기 접촉을 보장하고 단순한 설계에도 불구하고 가변적으로 사용될 수 있는 추가의 용량성 터치 스위치를 제공하는 것이다.

상기한 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 용량성 터치 스위치에 의해 달성된 다. 본 발명의 장점을 부각시키는 세부요소 및 구성은 종속청구항의 특징으로 기재되어 있다.

용량성 터치 스위치는 표면 및 배면을 갖는 터치 패널과, 터치 패널의 배면의 아래에 거리를 두고 배치된 인쇄 회로 기판과, 터치 패널의 배면과 인쇄 회로 기판 사이에 배치되고 인쇄 회로 기판과 전기적으로 접촉하는 용량성 센서 요소를 포함한다. 용량성 센서 요소는 전기적 도전성 재료로 구성되는 압축 스프링과, 전기적 도전성 재료로 구성되는 접촉 요소를 가지며, 접촉 요소는 압축 스프링의 터치 패널과 대면하는 측에 배치되고, 압축 스프링과 전기적으로 접촉한다.

접촉 요소는 터치 패널의 형상 및 구조와 사용자에게 이용 가능한 감지 영역의 형상 및 크기에 대하여 매칭되도록 변경될 수 있다. 센서 요소의 2-파트 설계(two-part design)에 의하여, 이러한 매칭은 어떠한 문제를 야기하지 않고서도 이루어질 수 있으며, 또한 특징 또는 기능에 있어서 특정 부품에 대해 과부하가 걸리지 않도록 하는 것이 가능하다. 이 경우, 접촉 요소는 또한 터치 패널의 금속판이 이러한 용도에 요구되지 않고서도 비교적 큰 감지 영역을 형성할 수 있다. 인쇄 회로 기판 및 접촉 요소에 맞닿아 지지되는 압축 스프링은 센서 요소의 접촉 요소와 터치 패널의 배면 간의 신뢰적인 접촉을 보장하며, 그 결과 온도, 부품의 에이징 처리, 부품의 공차 및 위치 부정확도 등의 변화에 있어서도 용량성 터치 스위치의 기능성이 향상된다.

본 발명의 일실시예에서, 용량성 터치 스위치는 또한 중앙 고정 핀을 가지며, 이 중앙 고정 핀은 센서 요소를 관통하여 그 전체 높이에 걸쳐 연장한다. 압 축 스프링 및 접촉 요소는 이 고정 핀 상에 삽압되거나 플러그 결합되고, 그에 따라 인쇄 회로 기판과 터치 패널 사이에 간편한 방식으로 위치될 수 있다.

이 경우, 고정 핀은, 인쇄 회로 기판과 대면하는 단부에, 인쇄 회로 기판에 대한 기계적인 연결을 위한 래칭 기기가 제공될 수 있다. 이와 달리, 고정 핀은 터치 패널과 일체로 되도록 설계될 수 있다.

본 발명의 추가의 구성에서, 용량성 센서 요소는 또한, 인쇄 회로 기판과 대면하는 측에, 인쇄 회로 기판과의 전기 접촉을 형성하기 위한 추가의 접촉 요소를 갖는다.

이 추가의 접촉 요소에는 인쇄 회로 기판에 대한 기계적인 연결을 위한 래칭 기기가 제공될 수 있다. 또한, 이 추가의 접촉 요소 및 압축 스프링은 납땜 조인트를 통해 서로 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 구성에서, 추가의 접촉 요소는 이 추가의 접촉 요소 상에 지지되고 있는 압축 스프링과의 전기 접촉을 형성하기 위해 인쇄 회로 기판에 제공된다.

본 발명의 추가의 구성에서, 센서 요소의 접촉 요소 및 압축 요소는 납땜 조인트를 통해 서로 연결된다.

본 발명의 또 다른 구성에서, 고정 핀은 광섬유 소자의 형태를 가지며, 예컨대 LED 등의 발광 요소가 센서 요소의 중심 지점에서 인쇄 회로 기판에 배치되며, 그 결과 터치 패널은 사용자에 대하여 후면 발광될 수 있다.

고정 핀을 갖지 않는 다른 실시예에서, 발광 요소는 센서 요소의 중심 지점 에서 인쇄 회로 기판에 배치되며, 중앙 광섬유 수단은 상기 발광 수단에 연결될 수 있으며, 광섬유 소자가 센서 요소를 관통하여 그 전체 높이에 걸쳐 연장한다.

추가의 다른 실시예에서, 터치 스위치는 또한 터치 패널이 큰 영역에 걸쳐 후면 발광할 수 있도록 하기 위해 인쇄 회로 기판과 터치 패널 사이의 용량성 센서 요소 외에 적어도 하나의 발광 수단을 갖는다.

추가로, 터치 패널은 호일(foil)이 그 표면에 제공될 수 있으며, 이 호일은 용량성 센서 요소의 접촉 요소의 영역에서 터치 패널과 대면하는 배면측이 금속 도금되어 있다. 호일 대신, 금속 도금된 컬러 임프린트(metal-plated color imprint)가 사용되는 것이 이로울 수도 있다.

다른 실시예에서, 터치 패널은 호일이 그 배면에 제공될 수 있으며, 이 호일은 용량성 센서 요소의 접촉 요소의 영역에서 터치 패널과 대면하는 후면측이 금속 도금되어 있다. 호일 대신, 금속 도금된 컬러 임프린트가 사용되는 것이 이로울 수도 있다.

특히 바람직한 실시예에서, 터치 패널의 배면에 설치된 호일 또는 컬러 임프린트는 터치 패널과는 상이한 재료로 구성될 수 있는 추가의 플레이트와 접촉한다.

본 발명의 상기한 특징 및 장점과 추가의 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조한 비제한적인 바람직한 예시 실시예에 관련한 이하의 설명으로부터 보다 용이하게 이해될 것이다.

도 1은 전기 기기, 특히 가정용 전기 기기(조리기, 호브, 전자 오븐, 식기 세척기, 세탁기 등)의 제어판의 세부구성을 개략 사시도로 도시하고 있다.

도면부호 "10"은 표면(12) 및 배면(14)을 갖는 호브의 플라스틱 판 또는 글래스 세라믹 판 등의 터치 패널을 나타낸다. 터치 패널(10)의 표면(12)에는 예컨대 IMD 또는 IML 기술을 통해 호일(16)(도 5 참조)이 입혀지며, 이 호일은 예컨대 개개의 터치 스위치의 상이한 감지 영역(18)에 특징을 부여하기 위한 용도의 컬러 임프린트(바람직하게는, 금속 도금된 컬러 임프린트)가 제공된다. 호일 대신, 금속 도금된 임프린트가 사용될 수도 있다.

그러나, 호일(16)(도 5 참조) 또는 금속 도금된 컬러 임프린트는 또한 개개의 터치 스위치의 여러 감지 영역(18)에 특징을 부여하기 위해 예컨대 IMD 또는 IML 기술을 통해 터치 패널(10)의 배면(14)에 입혀질 수 있다.

터치 패널(10)의 배면(14)에서 특정 거리에 인쇄 회로 기판(20)이 배치되며, 이 인쇄 회로 기판(20)은 각종의 전기 부품(도시하지 않음)이 끼워져 있고, 특히 다양한 용량성 터치 스위치용의 센서 회로 및 평가 회로가 포함되어 있다.

도 1에서의 예시는 각각에 대응하는 상이한 센서 요소를 갖는 제1, 제2 및 제3 실시예에 따른 총 3개의 상이한 용량성 터치 스위치를 도시하고 있으며, 이들 센서 요소는 도 2 내지 도 4를 참조하여 더욱 상세하게 후술될 것이다.

본 발명의 제1 실시예에 따라 도 2에 도시된(터치 패널(10) 및 인쇄 회로 기판(20) 없이 도시된) 용량성 터치 스위치(22)는 도 1의 우측편의 실시예에 대응한다.

터치 스위치(22)의 용량성 센서 요소는 전기 도전성의 재료로 구성되는 압축 스프링(24)과, 압축 스프링(24)의 터치 패널(10)(도 2의 상단에 있는)과 대면하는 측에 배치되고 전기 도전성 재료로 구성되는 접촉 요소(26)와, 압축 스프링(24)의 인쇄 회로 기판(20)과 대면하는 측(도 2의 하단)에 배치되고 전기 도전성의 재료로 구성되는 추가의 접촉 요소(28)를 필수적으로 포함한다. 접촉 요소(26) 및 추가의 접촉 요소(28)는 각각 이들 2개의 접촉 요소(26, 28)에 맞닿아 지지되는 압축 스프링(24)과 전기 접촉하고 있다.

본 실시예에서의 용량성 터치 스위치(22)는 센서 요소의 전체 높이에 걸쳐 연장하고 예컨대 플라스틱으로 구성되는 중앙 고정 핀(30)을 포함하며, 인쇄 회로 기판(20)(도 2의 하단)을 바라보는 중앙 고정 핀의 단부에는 래칭 기기(32)가 제공되거나, 중앙 고정 핀과 일체로 형성된다. 래칭 기기(32)는 예컨대 중앙 절단부(central cutout)를 갖는 연장된 팁의 형태이며, 그 결과 래칭 기기(32)가 도 1에 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판(20)의 대응 장착 구멍에 삽압되어, 그 곳에 확고하게 클램핑될 수 있다.

중앙 고정 핀(30)은 용량성 터치 스위치(22)의 센서 요소를 인쇄 회로 기판(20) 상에 위치시키기 위해 사용된다. 장착을 위해서는, 압축 스프링(24), 접촉 요소(26) 및 추가의 접촉 요소(28)를 포함하는 센서 요소를 중앙 고정 핀(30)에 위치시키고, 그 후 이러한 사전 조립된 어셈블리를 인쇄 회로 기판(20)에 장착할 수 있거나, 또는 중앙 고정 핀(30)을 먼저 인쇄 회로 기판(20)에 장착하고, 그 후 압축 스프링(24), 접촉 요소(26) 및 추가의 접촉 요소(28)를 포함하는 센서 요소를 끼울 수도 있다. 어떠한 경우에서도, 용량성 터치 스위치(22)는 간편한 장착 공정 을 가능하게 한다.

2개의 접촉 요소(26, 28)가 각각 도 2에 원반 형태로 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 이들 접촉 요소(26, 28)의 어떠한 특정의 형상 및 크기로 제한되지 않으며, 특히 터치 패널(10)에 대한 접촉 요소(26)는 그 형상 및 크기에 있어서는 요구된 감지 영역(18)에 부합되고, 또한 그 형상 및 구조에 있어서는 터치 패널(10)의 배면(14)에 부합될 수 있다. 따라서, 접촉 요소(26)의 외관은 예컨대 원형, 타원형, 정방형, 장방형, 콩팥모양형(reniform) 등도 가능하다. 용량성 터치 스위치(22)의 대응하는 감지 영역(18)은 예컨대 호일(16) 상의 컬러 임프린트에 의해 사용자에게 나타내지며, 이것에 대해서는 이미 전술한 바 있다. 터치 패널(10)의 배면(16)의 각각의 돌출 또는 침하 영역은 대응하는 접촉 요소(26)를 통해 어떠한 문제없이 채용될 수 있다.

장착된 상태에서는, 도 1의 우측편에 도시된 바와 같이, 압축 스프링(24), 접촉 요소(26) 및 추가의 접촉 요소(28)를 포함하는 센서 요소가 터치 패널(10)의 배면(14)과 인쇄 회로 기판(20)의 사이에 배치되고, 중앙 고정 핀(30)을 통해 그 위치에 고정된다. 압축 스프링(24)은 한 쪽에는 터치 패널(10)의 배면(14)에 맞닿아 있는 접촉 요소(26)를 압박하며, 다른 한 쪽으로는 인쇄 회로 기판(20) 상의 대응 전기 접촉부(40)에 맞닿아 있는 추가의 접촉 요소(28)를 압박한다. 그 결과, 온도 변동, 부품 공차, 위치 부정확도 등에 상관없이 센서 요소와의 충분히 우수한 접촉이 항상 보장되며, 그 결과 용량성 터치 스위치(22)의 기능이 보장된다.

압축 스프링(24), 접촉 요소(26) 및 추가의 접촉 요소(28)가 전술한 제1 실 시예에서 고정 핀(30)에 느슨하게 위치되어 있지만, 압축 스프링(24)과 접촉 요소(26) 및/또는 압축 스프링(24)과 추가의 접촉 요소(28)가 납땜 조인트를 통해 서로 전기적 및 기계적으로 연결될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 용량성 터치 스위치(22)의 제2 실시예를 도 1 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명할 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 용량성 터치 스위치(22)의 센서 요소는 전기적 도전성의 재료로 구성되는 압축 스프링(24)과, 압축 스프링(24)의 터치 패널(10)과 대면하는 측에 제공되고 전기적 도전성의 재료로 구성되는 접촉 요소(26)와, 압축 스프링(24)의 인쇄 회로 기판과 대면하는 측에 제공되고 전기적 도전성의 재료로 구성되는 추가의 접촉 요소(28)를 포함한다. 추가의 접촉 요소(28)는 또한 예컨대 스프링 레그(leg) 형태의 래칭 기기(34)를 가지며, 이 레그가 도 1의 가운데에 도시되어 있는 바와 같이 인쇄 회로 기판(20)의 대응 장착 구멍을 통해 플러그 결합되어 확고하게 클램프될 수 있다.

도 3 및 도 1의 실시예에서, 그 중앙에, 전술한 제1 실시예와는 달리, 센서 요소를 위치시키기 위해 중앙 고정 핀(30)이 제공되므로, 압축 스프링(24)과 접촉 요소(26) 및 압축 스프링(24)과 추가의 접촉 요소(28)를 각각 서로 납땜하는 것이 바람직하다. 또한, 추가의 접촉 요소(28)의 래칭 기기(34)는 인쇄 회로 기판(20) 상의 대응 전기 접촉부에 납땜되는 것이 바람직하다.

나머지의 구성요소 및 그 구성요소의 기능은 제1 실시예의 구성요소 및 그 기능과 동일하다. 특히, 도 2의 실시예와 관련하여 전술한 설명은 접촉 요소(26) 의 실시예의 고려시에도 적용 가능하다. 또한, 도 1의 중앙 및 도 3의 용량성 터치 스위치(22)에 의해, 전술한 제1 실시예와 동일한 효과 및 장점이 획득될 수 있다.

도 1의 중앙에 예시되어 있는 바와 같이, 용량성 터치 스위치(22)는 이 경우에 예컨대 발광 다이오드(LED) 형태의 발광 요소(36)를 포함하며, 이 발광 요소는 인쇄 회로 기판(20) 상의 센서 요소(24∼28)에 대하여 중앙에 끼워맞춤되어 있다. 이 용량성 터치 스위치(22)의 감지 영역(18)은 이 LED(36)를 이용하여 간편한 방식으로 사용자를 위해 후면 발광(back-light)될 수 있다. 감지 영역(18)의 후면 발광에 관련한 LED(36)의 효율을 향상시키기 위해서는, 용량성 터치 스위치(22)가 중앙 광섬유 소자(38)를 갖는 경우, 그 광섬유 소자가 센서 요소(24∼28)를 관통하여 그 전체 높이에 걸쳐 가능한한 터치 패널(10)의 배면(14) 내에까지 연장하는 것이 바람직하다.

이하에서는 도 4 및 도 1의 좌측편을 참조하여 용량성 터치 스위치(22)의 제3 실시예를 상세하게 설명한다.

도 4의 용량성 터치 스위치(22)는 전기 도전성의 재료로 구성되는 압축 스프링(24)과, 압축 스프링(24)의 터치 패널(10)과 대면하는 측에 배치되고 전기 도전성의 재료로 구성되는 접촉 요소(26)를 포함한다. 전술한 2개의 실시예와는 달리, 이 용량성 터치 스위치(22)의 센서 요소는 압축 스프링(24)의 인쇄 회로 기판(20)과 대면하는 측에 추가의 접촉 요소(28)를 갖지 않는다. 그 대신, 인쇄 회로 기판(20) 자체에 도 1의 좌측편에 예시된 바와 같이 전기 접촉면 형태의 추가의 접촉 요소(40)가 제공된다. 이 경우, 압축 스프링(24)은 접촉 요소(26)에 맞닿고 또한 인쇄 회로 기판(20) 상의 추가의 접촉 요소(40)에 맞닿아 지지된다.

도 1의 좌측편에서 볼 수 있는 바와 같이, 예컨대 플라스틱 또는 글래스 세라믹으로 구성되는 중앙 고정 핀(42)이 제공되며, 이 고정 핀은 터치 패널(10)과 일체로 형성되고, 인쇄 회로 기판(20)의 대응 장착 구멍을 관통하는 정도로 센서 요소(24∼26)의 전체 높이에 걸쳐 연장하여, 센서 요소(24∼26)를 인쇄 회로 기판(20)과 터치 패널(10) 사이에 정밀하게 위치시킬 수 있다. 본 실시예에서는 제1 실시예에서와 유사한 래칭 기기가 중앙 고정 핀(42)에 제공되어 있지 않기는 하지만, 옵션으로 제공될 수도 있다.

추가의 부품, 특징 및 그 효과와 장점은 전술한 제1 실시예와 동일하다. 구체적으로, 압축 스프링(24) 및 접촉 요소(26)가 중앙 고정 핀(42)에 개별적으로 느슨하게 배치되거나, 또는 압축 스프링(24)과 접촉 요소(26)가 서로 납땜되어 하나의 유닛으로 중앙 고정 핀(42)에 위치될 수도 있다.

더욱이, 도 2 및 도 4의 제1 및 제3 실시예의 조합이 고려될 수도 있다. 즉, 용량성 터치 스위치(22)가 도 4에 도시된 바와 같은 압축 스프링(24) 및 접촉 요소(26)와, 도 1에 도시된 바와 같은 인쇄 회로 기판(20) 상의 추가의 접촉 요소(40)와, 도 2에 도시된 바와 같은 중앙 고정 핀(30)을 갖는 센서 요소를 포함하는 구성이 고려될 수도 있다.

도 4의 다른 예의 구성으로, 중앙 고정 핀(42)을 광섬유 소자의 형태로 하고, 예컨대 LED 형태의 발광 요소를 대응 위치의 인쇄 회로 기판 상에 배치하는 것 도 가능하며, 그 결과 용량성 터치 스위치(22)의 감지 영역(18)이 전술한 제2 실시예와 유사한 방식으로 사용자에 대하여 터치 패널(10) 상에서 후면 발광될 수 있다.

도 5는 추가의 실시예의 용량성 터치 스위치(22)를 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 5의 용량성 터치 스위치(22)는 도 4의 제3 실시예와 동일한 설계를 갖지만, 이 실시예는 아날로그적인 방식으로 다른 전술한 실시예로 변환될 수 있다.

센서 요소(24∼26) 외에, 예컨대 LED 및 광섬유 소자를 포함하는 발광 요소(44)가 인쇄 회로 기판(20)의 양쪽 측면에 설치된다. 그에 따라, 큰 면적에 걸쳐 터치 패널(10) 상의 용량성 터치 스위치(22)의 감지 영역(18)을 후면 발광하는 것이 가능하다.

첨부 도면에 예시되어 있는 전술한 용량성 터치 스위치(22)는 특히 다음과 같은 장점을 갖는다:

터치 패널(10)의 전체 감지 영역(18)이 대응하는 접촉 요소(26)를 통해 완전하게 접촉 가능한 방식으로 그 기하학적 형태로 재생될 수 있으며, 접촉 요소(26)와 터치 패널(10)의 배면 간의 공차, 오프셋, 위치 부정확도, 레벨차 등의 기계적인 접촉 형성 문제가 영구적으로 보상될 수 있으며, 센서 요소가 전체적으로 인쇄 회로 기판(20)에 고정되거나, 제어판에 장착되어 간편한 장착 공정을 이용하여 인쇄 회로 기판(20)에 의해 유지될 수 있으며, 센서 요소의 복수-파트 설계에 의해 개개의 부품에 대한 기능 상의 과부하가 방지되는 동시에 특별하게 요구되는 작업에 최적의 매칭을 가능하게 하며, 감지 영역(18)을 증대시키기 위한 목적으로 터치면의 조작측 상에 가해져 전기적으로 도통되도록 하는 압박이 불필요하다.

Claims

용량성 터치 스위치(22)에 있어서,

표면(12)과 배면(14)을 갖는 터치 패널(10);

상기 터치 패널(10)의 배면(14) 아래에 거리를 두고 배치되는 인쇄 회로 기판(20); 및

상기 터치 패널(10)의 배면(14)과 상기 인쇄 회로 기판(20)의 사이에 배치되고, 상기 인쇄 회로 기판(20)과 전기적으로 접촉하는 용량성 센서 요소를 포함하며,

상기 용량성 센서 요소는, 전기적 도전성의 재료로 구성되는 압축 스프링(24), 및 전기적으로 도전성의 재료로 구성되고 상기 압축 스프링(24)의 상기 터치 패널(10)과 대면하는 측에 배치되며 상기 압축 스프링과 전기 접촉하는 접촉 요소(26)를 갖는,

용량성 터치 스위치.
제1항에 있어서,

상기 센서 요소를 관통하여 센서 요소의 전체 길이에 걸쳐 연장된 중앙 고정 핀(30, 42)을 더 포함하는, 용량성 터치 스위치.
제2항에 있어서,

상기 고정 핀(30, 42)의 상기 인쇄 회로 기판(20)과 대면하는 단부에, 상기 인쇄 회로 기판(20)에의 기계적 연결을 위한 래칭 기기(latching device)(32)가 제공되어 있는, 용량성 터치 스위치.
제2항에 있어서,

상기 고정 핀(42)은 터치 패널(10)과 일체로 되도록 구성되어 있는, 용량성 터치 스위치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 용량성 센서 요소는, 상기 인쇄 회로 기판(20)과 대면하는 측에, 상기 인쇄 회로 기판(20)과의 전기 접촉을 형성하기 위해 추가의 접촉 요소(28)를 더 포함하는, 용량성 터치 스위치.
제5항에 있어서,

상기 추가의 접촉 요소(28)에는 상기 인쇄 회로 기판(20)에의 기계적인 연결을 위한 래칭 기기(34)가 제공되어 있는, 용량성 터치 스위치.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 추가의 접촉 요소(28) 및 상기 압축 스프링(24)은 납땜 조인트를 통해 서로 연결되어 있는, 용량성 터치 스위치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 압축 스프링(24)과의 전기 접촉을 형성하기 위해 추가의 접촉 요소(40)가 상기 인쇄 회로 기판(20) 상에 제공되어 있는, 용량성 터치 스위치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 접촉 요소(26) 및 상기 압축 스프링(24)은 납땜 조인트를 통해 서로 연결되어 있는, 용량성 터치 스위치.
제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 고정 핀(42)은 광섬유 소자의 형태를 가지며, 상기 센서 요소의 중심 지점에서 상기 인쇄 회로 기판 상에 발광 요소(36)가 배치되어 있는, 용량성 터치 스위치.
제1항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 센서 요소의 중심 지점에서 상기 인쇄 회로 기판(20) 상에 발광 요소(36)가 배치되어 있는, 용량성 터치 스위치.
제11항에 있어서,

상기 센서 요소를 관통하여 상기 센서 요소의 전체 높이에 걸쳐 연장된 중앙 광섬유 소자(38)를 더 포함하는, 용량성 터치 스위치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 인쇄 회로 기판(20)과 상기 터치 패널(10)의 사이에 상기 용량성 센서 요소 외에 적어도 하나의 발광 요소(44)를 더 포함하는, 용량성 터치 스위치.
전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,

상기 터치 패널(10)은 자신의 표면(12)에 호일(foil)(16)이 제공되며, 상기 터치 패널과 대면하는 상기 호일의 배면에서 상기 용량성 센서 요소의 상기 접촉 요소(26)의 영역이 금속 도금되어 있는, 용량성 터치 스위치.