WO2014154956A2 - Module d'interface - Google Patents

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WO2014154956A2
WO2014154956A2 PCT/FR2014/000067 FR2014000067W WO2014154956A2 WO 2014154956 A2 WO2014154956 A2 WO 2014154956A2 FR 2014000067 W FR2014000067 W FR 2014000067W WO 2014154956 A2 WO2014154956 A2 WO 2014154956A2
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WO
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interface module
module according
front frame
touch screen
housing
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PCT/FR2014/000067
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WO2014154956A3 (fr
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Christophe DELMAERE
Eric DAMIAN
Laurent Lucaora
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Dav
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Publication date
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Priority to EP14726669.6A priority patent/EP2979153A2/fr
Priority to US14/781,062 priority patent/US9939939B2/en
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Publication of WO2014154956A3 publication Critical patent/WO2014154956A3/fr

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1601—Constructional details related to the housing of computer displays, e.g. of CRT monitors, of flat displays
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Definitions

  • the present invention relates to an interface module, in particular for the passenger compartment of a motor vehicle and the control of functions of the latter, more particularly with a touch screen.
  • an interface module for the control of the functions of a vehicle, such as the navigation assistant, the illumination of the passenger compartment, the air conditioning or the car radio, it is known to use interface modules using a sensor of the vehicle. support such as a touch screen.
  • Said touch screen is advantageously coupled to a display screen visible through said touch screen to form an interface module known as a touch screen.
  • the spacing between the touch screen and the display screen on which it is superimposed conditions the quality of the display module obtained. More said spacing is large, and the risk increases that during an observation at an oblique angle the selection areas to display on the screen no longer correspond with the effective control areas by pressing the touch screen. In addition, during said observation at an oblique angle, non-aesthetic technical parts are likely to be perceived by the user. With said spacing also increase undesirable effects of blurring of the image.
  • an interface module comprising:
  • a touch-sensitive, transparent panel capable of detecting a user's support
  • a display screen disposed behind the touch screen and cooperating with said touch-sensitive panel to form a touch screen
  • a front frame having an outer periphery and an internal rim, defining in the interior space of the front frame a front housing and a rear housing,
  • the touch screen is disposed inside the front housing and the display screen is disposed within the rear housing. This arrangement allows in particular to control the space between said touch screen and said screen while assembling the touch screen into an easily manipulable element for the rest of the assembly.
  • the interface module according to the invention may furthermore have one or more of the following characteristics, taken alone or in combination.
  • the touch screen and the display screen are held by gluing against the inner rim.
  • this gluing means may be a double-sided adhesive, glue reacts to ultraviolet or silicone-based glue.
  • the bonding means will preferably be a silicone bead.
  • the front frame can be made of magnesium.
  • magnesium makes it possible to control well the critical dimensions which make it possible to obtain an interface presenting a good level of quality.
  • the use of magnesium makes it possible to obtain an internal rim of very small thickness while providing sufficient rigidity for good mechanical cohesion of the assembly.
  • the small thickness of the internal rim minimizes the spacing between the screen and the touch screen and thus increase the quality of the optical system formed by the touch screen and the screen.
  • the thickness of the inner flange is in a range extending from 0.35 to 0.5 mm.
  • the thickness of the inner rim is 0.4 mm.
  • a free gap is between the outer circumference of the touch screen and the face inside the outer perimeter of the frame that receives it.
  • magnesium also makes it possible to control the size of the outer periphery of the frame that receives the touch screen so that the free interval, located between the outer periphery of the frame and the touch screen, is as regular as possible.
  • the length of this free range is in a range extending from 0.7 to 0.9 mm.
  • the length of this free gap is 0.8 mm.
  • magnesium still provides a very good surface quality at the outer portion of the frame visible to the user. Thus, at the free space between the frame and the touch screen, there will be no or very little apparent discontinuity when this area will be covered for example by a polarizing film.
  • the use of magnesium thus makes it possible to obtain a "flush" control facade, that is to say smooth, with no apparent frame in relief to delimit the outline of the screen.
  • the front frame is connected to the electrical ground.
  • magnesium frame also provides good protection of the touch screen, screen and electronics against ESD type electrostatic discharge. For this, simply connect the front frame to the electrical ground of the interface module, a solution that is not possible in the case of a plastic frame.
  • the magnesium frame will preferably be made by means of an injection molding process.
  • the touch screen is covered by a polarizing film forming a front surface of the interface module, said polarizing film being further glued on the periphery of the front frame so as to close the front housing.
  • the film thus closes the front housing, and forms a frontal surface that can also easily be decorated by serigraphy.
  • It further comprises a housing bottom, closing the rear housing, and having protuberances on a bottom surface closing said rear housing. It comprises fasteners passing through the case bottom and cooperating with the periphery of the front frame to compress the protuberances by fixing the front frame and the case bottom. Under the effect of the clamping, the protuberances are compressed thus allowing the retrofit of mounting sets and the reduction of noise when the interface module is subjected to vibrations.
  • the fasteners comprise, for example, self-drilling screws passing through the bottom of the casing and engaged with the periphery of the front frame.
  • a printed circuit forming an electronic interface between the touch screen and the display screen, arranged in the rear housing,
  • a plate arranged behind the display screen, and fixed to said display screen by second bindings
  • said plate can be arranged between the display screen and the printed circuit.
  • said plate comprises positioning means forming supports for the printed circuit.
  • these positioning means are stamped pads from said plate.
  • the metal plate allows in particular to position the screen in the interface module in a solid and compact manner.
  • the plate can be engaged with fasteners of the case bottom and the front frame.
  • the cooperation of the plate with the fasteners makes it possible to reinforce the structure of the interface module, in particular with respect to the vibrations.
  • the plate can be a stamped and cut aluminum plate.
  • Aluminum is a light metal and easily deformable, the process of stamping and cutting is fast and offers good geometric accuracy.
  • the stamped pads can be arranged vis-a-vis the protuberances of the case bottom.
  • the protuberances and the stamped pads pinch the printed circuit without exerting efforts that may deform or break said printed circuit.
  • FIG. 1 schematically shows an interface module according to In a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 diagrammatically shows an interface module according to a second embodiment of the invention
  • FIGS. 3a, 3b, 3c show in greater detail a portion of the case bottom. for an interface module according to the invention.
  • Figure 1 is shown schematically an interface module according to a particular embodiment of the invention.
  • the interface module 1 here comprises a touch screen 3, transparent and placed in front of a display screen 5.
  • the touch screen 3 is configured to detect a support of a user, in Particularly in the context of navigation in a menu displayed on the display screen 5, for example for the control of vehicle functions, such as air conditioning, car radio and / or navigation assistance.
  • vehicle functions such as air conditioning, car radio and / or navigation assistance.
  • the touch surface 3 and the display screen 5 thus cooperate to form a touch screen.
  • the technology of the touch-sensitive panel 3 may for example be resistive or capacitive, and the display screen 5 may be in the form of a liquid crystal display (LCD) or light-emitting diode (TFT) screen.
  • LCD liquid crystal display
  • TFT light-emitting diode
  • the interface module 1 comprises a front frame 7, comprising a periphery 7a forming an outer frame for the interface module 1.
  • the inner surface of the front frame 7 carries an inner rim 7b delimiting in the interior space of the front frame 7 two housings, respectively before 8a and rear 8b.
  • the touch screen 3 is disposed in the front housing 8a, and the display screen 5 is disposed in the rear housing 8b.
  • the touch screen 3 and the display screen 5 may be glued to the inner rim 7b for example by means of a thin silicone bead 9 and further forming a seal.
  • the spacing between the touch screen 3 and the display screen 5 is reduced to the thickness added to the internal rim 7b and the two silicone cords 9.
  • the thickness of the silicone bead 9 adjusts during the assembly so as to absorb a part of the dimension variations of the parts of the interface module 1.
  • the silicone used is indicated for this purpose in that it allows to seal the space between the rear surfaces of the touch screen 3 and the front surface of the display screen 5. This prevents the deposition of vapor on said surfaces, and thus the appearance of a blur of the elements displayed on the display screen 5.
  • silicone has the advantage over, in particular, the Foams, that it can be compressed to a much lesser thickness without losing its adhesive properties, sealing and elasticity. This further reduces the spacing between the touch screen 3 and the underlying display screen 5.
  • the touch screen 3 and the display screen 5 glued to the front frame 7 form an easily manipulable element when mounting the interface module 1.
  • the front frame 7 is advantageously made of magnesium, which makes it possible in particular to obtain a thickness of the inner rim 7b which is very thin, that is to say within a value range which extends from 0.35 to 0, 5 mm.
  • the thickness of the inner flange is 0.4 mm. This thin thickness of the internal rim is obtained because of the precision of the injection molding or magnesium machining processes.
  • the surface of the front frame 7 is advantageously covered with a thin layer of dark varnish, allowing on the one hand to avoid corrosion of said front frame 7, and on the other hand to make said front frame 7 discreet or imperceptible when the Display screen 5 is off.
  • Said thin layer is for example deposited by cataphoresis.
  • the interface module 1 may comprise a polarizing film 11, which covers the upper surface of the touch screen 3 and is also bonded to the front face of the perimeter 7a of the front frame 7, so as to close the front housing 8a containing the 3.
  • the polarizing film 11 thus isolates the touch screen 3 of external elements such as moisture and dust, while providing better visibility.
  • the silicone bead 9 is compressed between the internal rim 7b and the touch-sensitive panel 9 until the upper part of the touch-sensitive panel and the upper part of the periphery 7a of the front frame 7 are on the same plan.
  • the polarizing film 11 which covers both the touch screen and the upper part of the periphery 7a is then plane, and can easily and aesthetically be integrated in, for example, a vehicle interior.
  • the polarizing film 11 may be decorated, in particular by screen printing, for example by printing a frame delimiting the touch screen obtained by the superposition of the touch screen 3 and the display screen 5. choosing for the front frame 7 and the screen-printed frame of the polarizing film 11 a black or more generally dark color corresponding to the color of the display screen 5 extinguished, said front frame 7 and the screen-printed frame are relatively indistinguishable from the screen display 5 when off, thus improving the integration of the interface module 1 in the passenger compartment.
  • the interface module also comprises a housing bottom 13, forming the rear facade of the interface module 1 and closing the rear housing 8b.
  • the case bottom 13 may in particular be made by molding a plastic, polymer or composite material, for example a polycarbonate / acrylonitrile-butadiene-styrene (PC / ABS) mixture.
  • Said housing bottom 13 in particular comprises protrusions, here in the form of spikes 15 elastically deformable, on its bottom surface vis-à-vis the rear housing 8b.
  • pins 15 are, during assembly, compressed here against the display screen 5, and at least partially compensate for dimensional variations of the elements in the rear housing 8b.
  • the compressed nubs further absorb some of the vibration to which the interface module components 1 may be subjected.
  • the case bottom embodiment 13 of FIG. 1 here comprises a bottom periphery 13a and a bottom surface 13b.
  • the interface module 1 comprises fasteners 17 of the bottom periphery 13a, here screws and pre-drills for the passage of said screws through the housing bottom 13, cooperating by power take-off with the front frame 7.
  • the fasteners 17 may comprise for example rivets, riveted rods. These fasteners 17 make it possible to clamp the compression of the pins 15 against the display screen 5 situated in front of them, here the display screen 5, so as to compensate at least partially the dimensional variations of the elements placed in the rear housing 8b.
  • the interface module 1 thus obtained is easily assembled, solid and at least part of the variations of the dimension chains is compensated. In particular, elements with more dimension variations, and therefore potentially less expensive to produce can be used without larger games result.
  • the space 40 between the touch screen 3 and the display screen is reduced, which reduces the effects of blurring created by this spacing, and to increase the maximum viewing angle formed between the input field by pressing and the displayed field.
  • the angle of observation a is here defined by the observation axis of an observer with the normal at the front surface of the interface module 1.
  • FIG. 2 illustrates a second embodiment of interface module 1 according to the invention.
  • This embodiment differs from that shown in FIG. 1 in that its interface module also comprises a printed circuit 19.
  • Said printed circuit 19 is relatively flat, including in particular a flat resin body, on which are arranged electronic elements connected by metal conductive tracks thus forming the electronic circuit.
  • the printed circuit 19, to remain invisible, is placed behind the display screen 5, in the rear housing 8b.
  • Such a printed circuit 19 is used in particular to form an interface between the touch screen 3 and the screen 5, to allow their cooperation to obtain a touch screen.
  • the interface module 1 of Figure 2 also differs from that shown in Figure 1 in that it comprises a plate 21 forming a support, placed in the rear housing 8b.
  • Said plate 21 is advantageously metallic and in particular an aluminum plate, stamped and cut. To avoid galvanic corrosion with magnesium, the plate is made of "noble aluminum".
  • the plate 21 is disposed between the screen 5 and the housing bottom 13.
  • the plate 21 has second fasteners 23, here screws, fixing the display screen 5 to the metal plate 21.
  • the metal plate 21 further comprises stamped pads 25, directed rearward and pressing the circuit board 19.
  • the stamped pads 25 may advantageously be placed opposite the pins 15, so as to pinch the printed circuit 19 with said pins 15, to cancel efforts that could lead to bending or the rupture of said printed circuit 19.
  • the plate 21 is arranged and dimensioned so as to be taken between the periphery 7a of the outer frame 7 and the bottom periphery 13a of the case bottom 13.
  • the fasteners 17 holding the front frame 7 and the case bottom 13 can compress these to hold said plate 21 in position.
  • said fasteners 17 comprise screws or other equivalent elongated element, said screws may advantageously pass through the plate 21, which may then include pre-drills for this purpose.
  • the plate 21 allows, when made of metal, to dissipate heat produced by the elements of the rear housing 8b.
  • metal such as magnesium
  • the heat is dispersed by radiation effect on a larger surface.
  • the touch screen 3 is positioned in the front housing 8a formed in the outer periphery 7a of the front frame 7.
  • the touch screen is positioned centrally in this housing 8a so that a A regular free interval 50 is made between the outer periphery 52 of the touch screen and the inner face 51 of the outer periphery 7a delimiting the housing 8a.
  • the polarizing film 11 covers this free gap 50, it must not be too large.
  • FIGS. 3a, 3b and 3c show in more detail particular embodiments of pins 15 for the case bottom 13 of an interface module 1 according to the invention.
  • FIG 3a, 3b, 3c is shown a portion of the bottom surface 13b with a pin 15.
  • the bottom surface 13b has a pin 27 protruding from the bottom surface 13 towards the front.
  • the pin 15 is then overmolded on the pin 27, for example by injection of an elastomeric thermoplastic (TPE).
  • TPE elastomeric thermoplastic
  • the pin 27 then increases the contact area between the thermoplastic and the bottom surface 13b.
  • the bottom surface 13b has a rib 29, and the pin 15 is again obtained by overmolding, in particular by injection of an elastomeric thermoplastic.
  • the rib 29 also increases the contact area between the thermoplastic and the bottom surface 13b.
  • FIG 3c a pin similar to that of Figure 3a.
  • Said pin 15 further comprises flat areas 31 at the periphery of its base.
  • These flat areas 31 are relatively thin layers of thermoplastic elastomer obtained by overmolding. Again, the flat areas 31 make it possible to increase the contact area between the thermoplastic and the bottom surface 13b.
  • the pins 15 are of trapezoidal section shape, for a better distribution of compression forces, and in particular to avoid folding or twisting of said pins 15.
  • the architecture of the interface module 1 according to the invention makes it possible to make up for variations in the rib chains, in particular with the fasteners 17 which compress the elements against the elastically deformable pins 15.

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Abstract

L'invention se rapporte à un module d'interface, comprenant : - une dalle tactile (3), transparente, apte à détecter un appui d'un utilisateur, - un écran d'affichage (5), disposé derrière la dalle tactile (3) et coopérant avec ladite dalle tactile (3) pour former un écran tactile, - un cadre frontal comportant un pourtour extérieur (7a) et un rebord interne (7b), délimitant dans l'espace intérieur du cadre frontal (7) un logement avant (8a) et un logement arrière (8b), - la dalle tactile (3) est disposée à l'intérieur du logement avant (8a) et l'écran d'affichage (5) est disposé à l'intérieur du logement arrière (8b).

Description

Module d'interface
La présente invention concerne un module d'interface, en particulier pour l'habitacle d'un véhicule automobile et le contrôle de fonctions de ce dernier, plus particulièrement à écran tactile. Pour le contrôle des fonctions d'un véhicule, telles que l'assistant de navigation, l'illumination de l'habitacle, l'air conditionné ou l'autoradio, il est connu d'utiliser des modules d'interface utilisant un capteur d'appui tel qu'une dalle tactile.
Ladite dalle tactile est avantageusement couplée à un écran d'affichage visible à travers ladite dalle tactile afin de former un module d'interface connu en tant qu'écran tactile.
Dans lesdits écrans tactiles l'espacement entre la dalle tactile et l'écran d'affichage auquel elle est superposée conditionne la qualité du module d'affichage obtenu. Plus ledit espacement est grand, et plus le risque augmente que lors d'une observation sous un angle oblique les zones de sélection à afficher à l'écran ne correspondent plus avec les zones effectives de commande par appui sur la dalle tactile. En outre, lors de ladite observation sous un angle oblique, des parties techniques non esthétiques sont susceptibles d'être perçues par l'utilisateur. Avec ledit espacement augmentent aussi des effets indésirables de floutage de l'image.
Afin de pallier au moins partiellement les défauts précédemment mentionnés, l'invention a pour objet un module d'interface, comprenant :
- une dalle tactile, transparente, apte à détecter un appui d'un utilisateur, - un écran d'affichage, disposé derrière la dalle tactile et coopérant avec ladite dalle tactile pour former un écran tactile,
- un cadre frontal comportant un pourtour extérieur et un rebord interne, délimitant dans l'espace intérieur du cadre frontal un logement avant et un logement arrière,
- la dalle tactile est disposée à l'intérieur du logement avant et l'écran d'affichage est disposé à l'intérieur du logement arrière. Ce montage permet notamment de contrôler l'espace entre ladite dalle tactile et ledit écran tout en assemblant l'écran tactile en un élément aisément manipulable pour le reste de l'assemblage.
Le module d'interface selon l'invention peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. La dalle tactile et l'écran d'affichage sont maintenus par collage contre le rebord interne.
De manière non limitative, ce moyen de collage peut être un adhésif double-face, de la colle réagissant aux ultra-violets ou encore de la colle à base de silicone.
Pour obtenir une bonne étanchéité, le moyen de collage sera de préférence un cordon de silicone.
Le cadre frontal peut être réalisé en magnésium.
L'emploi du magnésium permet de bien contrôler les dimensions critiques qui permettent d'obtenir une interface présentant un bon niveau de qualité. Ainsi l'emploi du magnésium permet d'obtenir un rebord interne de très faible épaisseur tout en procurant une rigidité suffisante pour une bonne cohésion mécanique de l'ensemble. La faible épaisseur du rebord interne permet de réduire au maximum l'espacement entre l'écran et la dalle tactile et augmenter ainsi la qualité du système optique formé par la dalle tactile et l'écran.
L'épaisseur du rebord interne est comprise dans une plage s'étendant de 0,35 à 0,5 mm.
De préférence, l'épaisseur du rebord interne est de 0,4 mm.
Un intervalle libre se trouve entre le pourtour extérieur de la dalle tactile et la face intérieure du pourtour extérieur du cadre qui la reçoit.
L'emploi du magnésium permet aussi de bien contrôler le dimensionnel du pourtour extérieur du cadre qui reçoit la dalle tactile de sorte que l'intervalle libre, situé entre le pourtour extérieur du cadre et la dalle tactile, soit le plus régulier possible.
La longueur cet intervalle libre est comprise dans une plage s'étendant de 0,7 à 0,9 mm.
De préférence, la longueur de cet intervalle libre est de 0,8 mm.
L'emploi du magnésium permet encore d'obtenir un état de surface de très bonne qualité au niveau de la partie extérieure du cadre visible par l'utilisateur. Ainsi, au niveau de l'espace libre entre le cadre et la dalle tactile, il n'y aura pas ou très peu de discontinuité apparente lorsque cette zone sera recouverte par exemple par un film polarisant. L'emploi du magnésium permet ainsi d'obtenir une façade de commande de type « flush », c'est-à-dire lisse, sans cadre apparent en relief pour délimiter le contour de l'écran.
Le cadre frontal est relié à la masse électrique.
L'emploi d'un cadre en magnésium permet également d'offrir une bonne protection de la dalle tactile, de l'écran et de l'électronique contre les décharges électrostatiques de type ESD. Pour cela, il suffit de relier le cadre frontal à la masse électrique du module d'interface, solution qui n'est pas envisageable dans le cas d'un cadre en plastique.
Pour un contrôle du dimensionnel et un état de surface de bonne qualité, on réalisera de préférence le cadre en magnésium au moyen d'un procédé de moulage par injection. La dalle tactile est recouverte par un film polarisant formant surface frontale du module d'interface, ledit film polarisant étant en outre collé sur le pourtour du cadre frontal de sorte à fermer le logement avant. Le film ferme ainsi le logement avant, et forme une surface frontale pouvant en outre aisément être décorée par sérigraphie.
Il comporte en outre un fond de boîtier, fermant le logement arrière, et comportant des protubérances sur une surface de fond fermant ledit logement arrière. II comporte des fixations traversant le fond de boîtier et coopérant avec le pourtour du cadre frontal pour compresser les protubérances en fixant le cadre frontal et le fond de boîtier. Sous l'effet du serrage, les protubérances sont comprimées permettant ainsi le rattrapage des jeux de montage ainsi que la réduction du bruit lorsque le module d'interface est soumis à des vibrations. Les fixations comportent par exemple des vis autoformeuses traversant le fond de boîtier et en prise avec le pourtour du cadre frontal.
Il peut comporter en outre :
- un circuit imprimé disposé dans le logement arrière,
- un circuit imprimé formant interface électronique entre la dalle tactile et l'écran d'affichage, disposé dans le logement arrière,
- une plaque, disposée derrière l'écran d'affichage, et fixée audit écran d'affichage par des secondes fixations
- ladite plaque peut être disposée entre l'écran d'affichage et le circuit imprimé.
- ladite plaque comporte des moyens de positionnent formant des appuis pour le circuit imprimé. A titre d'exemple non limitatif, ces moyens de positionnement sont des plots emboutis issus de ladite plaque.
La plaque métallique permet notamment de positionner l'écran dans le module d'interface de manière solide et compacte.
Ladite plaque peut être en prise avec des fixations du fond de boîtier et du cadre frontal. La coopération de la plaque avec les fixations permet de renforcer la structure du module d'interface, en particulier vis-à-vis des vibrations. La plaque peut être une plaque d'aluminium emboutie et découpée. L'aluminium est un métal léger et facilement déformable, le procédé d'emboutissage et découpe est rapide et offre une bonne précision géométrique.
Les plots emboutis peuvent être disposées en vis-à-vis des protubérances du fond de boîtier. Ainsi les protubérances et les plots emboutis pincent le circuit imprimé sans exercer d'efforts qui risquent de déformer ou de rompre ledit circuit imprimé.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 montre schématiquement un module d'interface selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 montre schématiquement un module d'interface selon un second mode de réalisation de l'invention, et - les figures 3a, 3b, 3c montrent plus en détail une portion de fond de boîtier pour un module d'interface selon l'invention.
Sur toutes les figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments.
En figure 1 est montré de façon schématique un module d'interface selon un mode de réalisation particulier de l'invention.
Le module d'interface 1 comporte ici une dalle tactile 3, transparente et placée devant un écran d'affichage 5.
Les qualités de « devant », « derrière », « frontal », « arrière » etc. sont estimées par rapport à la normale à la surface du module d'interface 1 présentée à l'utilisateur et dirigée vers l'utilisateur, ladite surface étant alors la surface frontale la plus avant.
La dalle tactile 3 est configurée pour détecter un appui d'un utilisateur, en particulier dans le cadre de la navigation dans un menu affiché sur l'écran d'affichage 5, par exemple pour le contrôle de fonctions du véhicule, telles que l'air conditionné, un autoradio et/ou l'assistance de navigation.
La surface tactile 3 et l'écran d'affichage 5 coopèrent ainsi pour former un écran tactile.
La technologie de la dalle tactile 3 peut par exemple être résistive ou capacitive, et l'écran d'affichage 5 peut être réalisé sous forme d'un écran d'affichage à cristaux liquide (LCD) ou à diodes électroluminescentes (TFT).
Le module d'interface 1 comporte un cadre frontal 7, comportant un pourtour 7a formant cadre extérieur pour le module d'interface 1.
La surface intérieure du cadre frontal 7 porte un rebord interne 7b délimitant dans l'espace intérieur du cadre frontal 7 deux logements, respectivement avant 8a et arrière 8b.
La dalle tactile 3 est disposée dans le logement avant 8a, et l'écran d'affichage 5 est disposé dans le logement arrière 8b. En particulier, la dalle tactile 3 et l'écran d'affichage 5 peuvent être collés sur le rebord interne 7b par exemple au moyen d'un cordon de silicone 9, fin et formant en outre un joint d'étanchéité.
De la sorte, l'espacement entre la dalle tactile 3 et l'écran d'affichage 5 est réduit à l'épaisseur additionnée du rebord interne 7b et des deux cordons de silicone 9. L'épaisseur du cordon de silicone 9 s'ajuste lors de l'assemblage de manière à absorber une partie des variations de cotes des pièces du module d'interface 1.
Le silicone utilisé est indiqué pour cet usage en ce qu'il permet de fermer de manière étanche l'espace entre les surfaces arrières de la dalle tactile 3 et la surface avant de l'écran d'affichage 5. Ceci évite le dépôt de buée sur lesdites surfaces, et donc l'apparition d'un floutage des éléments affichés à l'écran d'affichage 5.
En outre, le silicone présente l'avantage par rapport, notamment, aux mousses, qu'il peut être compressé jusqu'à une épaisseur bien moindre sans perdre ses propriétés adhésives, d'étanchéité et d'élasticité. Ceci permet de réduire encore davantage l'espacement entre la dalle tactile 3 et l'écran d'affichage 5 sous-jacent. La dalle tactile 3 et l'écran d'affichage 5 collés sur le cadre frontal 7 forment un élément aisément manipulable lors du montage du module d'interface 1.
Le cadre frontal 7 est avantageusement réalisé en magnésium, ce qui permet notamment d'obtenir une épaisseur du rebord interne 7b très fine, c'est-à- dire comprise dans une plage de valeur qui s'étend de 0,35 à 0,5 mm. De préférence, l'épaisseur du rebord interne est 0,4 mm. Cette fine épaisseur du rebord interne est obtenue du fait de la précision des procédés de moulage par injection ou d'usinage du magnésium.
La surface du cadre frontal 7 est avantageusement recouverte d'une couche fine de vernis sombre, permettant d'une part d'éviter la corrosion dudit cadre frontal 7, et d'autre part de rendre ledit cadre frontal 7 discret voire imperceptible lorsque l'écran d'affichage 5 est éteint. Ladite couche fine est par exemple déposée par cataphorèse.
Le module d'interface 1 peut comporter un film polarisant 11 , qui recouvre la surface supérieure de la dalle tactile 3 et est en outre collé sur la face avant du pourtour 7a du cadre frontal 7, de sorte à fermer le logement avant 8a contenant la dalle tactile 3. Le film polarisant 11 permet ainsi d'isoler la dalle tactile 3 des éléments extérieurs comme l'humidité et la poussière, tout en procurant une meilleure visibilité.
Lors de l'assemblage, on compresse le cordon de silicone 9 situé entre le rebord interne 7b et la dalle tactile 9 jusqu'à ce que le partie supérieure de la dalle tactile et la partie supérieure du pourtour 7a du cadre frontal 7 se trouvent sur un même plan.
Le film polarisant 11 qui recouvre à la fois la dalle tactile et la partie supérieure du pourtour 7a est alors plan, et peut aisément et esthétiquement être intégré dans, par exemple, un habitacle de véhicule. À cette fin, le film polarisant 11 peut être décoré, en particulier par sérigraphie, par exemple par impression d'un cadre délimitant l'écran tactile obtenu par la superposition de la dalle tactile 3 et de l'écran d'affichage 5. En choisissant pour le cadre frontal 7 et le cadre sérigraphié du film polarisant 11 une couleur noire ou plus généralement sombre correspondant à la couleur de l'écran d'affichage 5 éteint, ledit cadre frontal 7 et le cadre sérigraphié sont relativement indiscernables de l'écran d'affichage 5 lorsqu'il est éteint, améliorant ainsi l'intégration du module d'interface 1 dans l'habitacle. Le module d'interface comporte aussi un fond de boîtier 13, formant la façade postérieure du module d'interface 1 et fermant le logement arrière 8b. Le fond de boîtier 13 peut en particulier être réalisé par moulage d'un matériau plastique, polymère ou composite, par exemple un mélange polycarbonate/acrylonitrile-butadiène-styrène (PC/ABS). Ledit fond de boîtier 13 comporte en particulier des protubérances, ici sous forme de picots 15 élastiquement déformables, sur sa surface de fond en vis-à-vis du logement arrière 8b.
Ces picots 15 sont, lors de l'assemblage, compressés ici contre l'écran d'affichage 5, et permettent de compenser au moins partiellement les variations de cotes des éléments dans le logement arrière 8b.
Les picots 15 compressés absorbent en outre une partie des vibrations auxquelles les composants du module d'interface 1 peuvent être soumis.
Le mode de réalisation de fond de boîtier 13 de la figure 1 comporte ici un pourtour de fond 13a et une surface de fond 13b. Le module d'interface 1 comporte des fixations 17 du pourtour de fond 13a, ici des vis et des préperçages pour le passage desdites vis à travers le fond de boîtier 13, coopérant par prise de force avec le cadre frontal 7.
En alternative, les fixations 17 peuvent comprendre par exemple des rivets, des tiges bouterollées. Ces fixations 17 permettent de réaliser par serrage la compression des picots 15 contre l'écran d'affichage 5 situé devant eux, ici l'écran d'affichage 5, de sorte à compenser au moins partiellement les variations de cotes des éléments placés dans le logement arrière 8b. Le module d'interface 1 ainsi obtenu est aisément assemblé, solide et au moins une partie des variations des chaînes de cotes est compensée. En particulier, des éléments avec plus de variations de cotes, et donc potentiellement moins chers à produire peuvent être utilisés sans que des jeux plus importants en résultent. En outre, l'espace 40 entre la dalle tactile 3 et l'écran d'affichage est réduit, ce qui permet d'amoindrir les effets de flous créés par cet espacement, et d'agrandir l'angle d'observation maximal formé entre le champ de saisie par appui et le champ affiché.
L'angle d'observation a est ici défini par l'axe d'observation d'un observateur avec la normale à la surface frontale du module d'interface 1.
Enfin, par un dimensionnement adapté du cadre sérigraphié sur le film polarisant, il est possible, grâce l'espace réduit 40 entre la dalle tactile 3 et l'écran d'affichage 5, de faire en sorte que même sous un angle d'observation a relativement grand (30° à 45°), peu, voire aucun des pixels de l'écran d'affichage 5 ne soient cachés, de sorte que la surface active de l'écran d'affichage 5 ne soit pas réduite.
La figure 2 illustre un second mode de réalisation de module d'interface 1 selon l'invention.
Ce mode de réalisation, diffère de celui représenté à la figure 1 en ce que son module d'interface comporte en outre un circuit imprimé 19.
Ledit circuit imprimé 19 est relativement plan, comportant notamment un corps en résine plat, sur lequel sont disposés des éléments électroniques reliés par des pistes conductrices métalliques formant ainsi le circuit électronique. Le circuit imprimé 19, afin de demeurer invisible, est placé derrière l'écran d'affichage 5, dans le logement arrière 8b.
Un tel circuit imprimé 19 est notamment utilisé pour former une interface entre la dalle tactile 3 et l'écran 5, afin de permettre leur coopération pour l'obtention d'un écran tactile.
Le module d'interface 1 de la figure 2 diffère également de celui représenté à la figure 1 en ce qu'il comporte une plaque 21 formant support, placée dans le logement arrière 8b. Ladite plaque 21 est avantageusement métallique et en particulier une plaque d'aluminium, emboutie et découpée. Pour éviter la corrosion galvanique avec le magnésium, la plaque est en « aluminium noble ». La plaque 21 est disposée entre l'écran 5 et le fond de boîtier 13.
La plaque 21 comporte des secondes fixations 23, ici des vis, fixant l'écran d'affichage 5 à la plaque métallique 21. La plaque métallique 21 comporte en outre des plots emboutis 25, dirigées vers l'arrière et appuyant sur le circuit imprimé 19. En particulier, les plots emboutis 25 peuvent avantageusement être placées en vis-à-vis des picots 15, de sorte à pincer le circuit imprimé 19 avec lesdits picots 15, afin d'annuler des efforts qui pourraient conduire à la flexion ou à la rupture dudit circuit imprimé 19.
La plaque 21 est disposée et dimensionnée de sorte à être prise entre le pourtour 7a du cadre extérieur 7 et le pourtour de fond 13a du fond de boîtier 13. En particulier les fixations 17 maintenant le cadre frontal 7 et le fond de boîtier 13 peuvent comprimer ceux-ci pour maintenir ladite plaque 21 en position.
Si lesdites fixations 17 comportent des vis ou un autre élément allongé équivalent, lesdites vis peuvent avantageusement traverser la plaque 21 , qui pourra alors comporter des préperçages à cette fin.
La plaque 21 permet, lorsqu'elle est en métal, de dissiper de la chaleur produite par les éléments du logement arrière 8b. En particulier, en étant en contact avec le cadre frontal 7, en métal tel que le magnésium, la chaleur est dispersée par effet de radiation sur une surface plus importante. Comme visible sur les figures 1 et 2, la dalle tactile 3 est positionnée dans le logement avant 8a formé dans le pourtour extérieur 7a du cadre frontal 7. Avantageusement, la dalle tactile est positionnée de manière centrée dans ce logement 8a de sorte qu'un intervalle libre 50 régulier soit réalisé entre le pourtour extérieur 52 de la dalle tactile et la face intérieure 51 du pourtour extérieur 7a délimitant le logement 8a. Lorsque le film polarisant 11 recouvre cet intervalle libre 50, il ne faut pas que ce dernier soit trop grand. En effet, dans le montage final du module d'interface 1 , l'intervalle 50 est recouvert par un film polarisant. Si cet intervalle 50 est trop grand, il y a un risque, qu'au fil du temps, que ce film polarisant ne se déforme au droit de cet intervalle. Cette déformation, par exemple sous forme de retassure ou de bossage provoquerait un effet inesthétique vis-à- vis de l'utilisateur car elle ferait apparaître un cadre fantôme non désiré entre la dalle tactile et le cadre en magnésium. Pour résoudre ce problème, la demanderesse à déterminé que cet intervalle libre 50 doit être compris dans une fourchette comprise entre 0,7 et 0,9 mm. De préférence, l'intervalle libre 50 est de 0,8 mm. C'est l'emploi d'un cadre en magnésium qui permet de parfaitement maîtriser la faible valeur de cet intervalle sur tout le pourtour de la dalle tactile sans lequel le problème de la déformation du film polarisant ne saurait être simplement résolu. Les figures 3a, 3b et 3c montrent plus en détail des modes de réalisation particuliers de picots 15 pour le fond de boîtier 13 d'un module d'interface 1 selon l'invention.
En figure 3a, 3b, 3c est représenté une portion de la surface de fond 13b avec un picot 15. En figure 3a, la surface de fond 13b comporte un pion 27 dépassant de la surface de fond 13 en direction de l'avant. Le picot 15 est alors surmoulé sur le pion 27, par exemple par injection d'un thermoplastique élastomère (TPE). Le pion 27 augmente alors la surface de contact entre le thermoplastique et la surface de fond 13b.
En figure 3b, la surface de fond 13b comporte une nervure 29, et le picot 15 est à nouveau obtenu par surmoulage, notamment par injection d'un thermoplastique élastomère. La nervure 29 permet aussi d'augmenter la surface de contact entre le thermoplastique et la surface de fond 13b.
En figure 3c est représenté un picot analogue à celui de la figure 3a. Ledit picot 15 comporte ici en outre des aplats 31 à la périphérie de sa base. Ces aplats 31 sont des couches relativement fines de thermoplastique élastomère obtenues par surmoulage. À nouveau les aplats 31 permettent d'augmenter la surface de contact entre le thermoplastique et la surface de fond 13b.
En outre, dans les figures 3a, 3b, 3c les picots 15 sont de forme à section trapézoïdale, pour une meilleure répartition des efforts à la compression, et en particulier pour éviter un pliage ou une torsion desdits picots 15.
L'architecture du module d'interface 1 selon l'invention permet de rattraper des variations dans les chaînes de côtes, en particulier avec les fixations 17 qui compriment les éléments contre les picots 15 élastiquement déformables.

Claims

REVENDICATIONS
1. Module d'interface, comprenant :
- une dalle tactile (3), transparente, apte à détecter un appui d'un utilisateur,
- un écran d'affichage (5), disposé derrière la dalle tactile (3) et coopérant avec ladite dalle tactile (3) pour former un écran tactile, caractérisé en ce que :
- il comporte en outre un cadre frontal (7), ledit cadre frontal comportant un pourtour extérieur (7a) et un rebord interne (7b), délimitant dans l'espace intérieur du cadre frontal (7) un logement avant (8a) et un logement arrière (8b),
- la dalle tactile (3) est disposée à l'intérieur du logement avant (8a) et l'écran d'affichage (5) est disposé à l'intérieur du logement arrière (8b).
2. Module d'interface selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la dalle tactile (3) et l'écran d'affichage (5) sont maintenus par collage (9) contre le rebord interne (7b)
3. Module d'interface selon la revendication précédente caractérisé en ce que le moyen de collage (9) est un cordon de silicone.
4. Module d'interface selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le cadre frontal (7) est réalisé en magnésium.
5. Module d'interface selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'épaisseur du rebord interne (7b) est comprise dans une plage s'étendant de 0,35 à 0,5 mm.
6. Module d'interface selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'épaisseur du rebord interne (7b) est de 0,4 mm.
7. Module d'interface selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un intervalle libre (50) se trouve entre le pourtour extérieur (52) de la dalle tactile (3) et la face intérieure (51) du pourtour extérieur (7a) et en ce que la longueur cet intervalle libre (50) est compris dans une plage s'étendant de 0,7 à 0,9 mm.
8. Module d'interface selon la revendication 7 caractérisé en ce que la longueur de cet intervalle libre (50) est de 0,8 mm.
9. Module d'interface selon la revendication 4 caractérisé en ce que le cadre frontal (7) est relié à la masse électrique.
10. Module d'interface selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dalle tactile (3) est recouverte par un film polarisant (11), formant surface frontale du module d'interface, ledit film polarisant (11) étant en outre collé sur le pourtour (7a) du cadre frontal (7) de sorte à fermer le logement avant (8a).
11. Module d'interface selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un fond de boîtier (13), fermant le logement arrière (8b), et comportant des protubérances (15) déformables sur une surface de fond (13b) fermant ledit logement arrière (8b).
12. Module d'interface selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte des fixations (17) traversant le fond de boîtier (13) et coopérant avec le pourtour (7a) du cadre frontal (7) pour compresser les protubérances (15) et fixant le cadre frontal (7) et le fond de boîtier (13).
13. Module d'interface selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les fixations (17) comportent des vis autoformeuses traversant le fond de boîtier (13) et en prise avec le pourtour (7a) du cadre frontal (7).
14. Module d'interface selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque (21), disposée derrière l'écran d'affichage (5), et fixée audit écran d'affichage (5) par des secondes fixations (23).
15. Module d'interface selon l'une quelconque des revendications 11 à 13 prise en combinaison avec la revendication précédente, caractérisé en ce que la plaque (21 ) est en prise avec des fixations (17) du fond de boîtier (13) et du cadre frontal (7).
16. Module d'interface selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit imprimé (19) disposé dans le logement arrière (8b).
17. Module d'interface selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15 prise en combinaison avec la revendication précédente caractérisé en ce que la plaque (21 ) est disposée entre l'écran d'affichage (5) et le circuit imprimé (19).
18. Module d'interface selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15 prise en combinaison avec l'une quelconque des revendications 16 ou 17 caractérisé en ce que la plaque (21 ) comporte des plots emboutis (25) formant des appuis pour le circuit imprimé (19).
19. Module d'interface selon quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que la plaque (21 ) est une plaque d'aluminium emboutie et découpée.
20. Module d'interface selon l'une quelconque des revendications 18 ou 19 prise en combinaison avec l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce que les plots emboutis (25) sont disposées en vis-à-vis des protubérances (15) du fond de boîtier (13).
21 . Module d'interface selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface du cadre frontal (7) est recouvert d'une couche fine de vernis sombre.
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