DE9403322U1

DE9403322U1 - Touch switch plate

Info

Publication number: DE9403322U1
Application number: DE9403322U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-02-22
Filing date: 1994-02-22
Publication date: 1994-09-08
Anticipated expiration: 2004-02-23
Also published as: DK19593D0

Description

Berührungsschalterplatte.Touch switch plate.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Berührungsschalterplatte des Typs, der eine Vorderplatte aus vorzugsweise dielektrischem Material wie Glas und an dessen Rückseite angebrachte Elektroden mit zugehöriger Elektronikausrüstung umfaßt, wobei die Vorderplatte Markierungen zur Angabe von Berührungsgebieten hat und eine Fingerberührung eine operative Kupplung zu den auf der Rückseite befindlichen Elektroden ergibt derart, daß selektive Steuersignale durch die angekuppelte Elektronikausrüstung von der Schalterplatte abgegeben werden können. Solche Platteneinheiten oder -elemente werden in größerem Umfang als Bedienungsplatten bei verschiedensten elektrischen und elektronischen Geräten verwendet, indem sie vorteilhaft Bedienungseinheiten mit daraufgesetzten mechanischen Druckschaltern sowie Dreh- oder Schiebeschaltern ersetzen können, indem eine leichte Berührung eines ausgewählten Gebietes die gewünschte Funktion hervorruft, d.h. eine Anlaß- oder Haltefunktion oder eine auf- oder abwärts gehende Regelung, und zwar ganz ohne mechanisch wirkende Mittel. Normalerweise sind dies Einheiten, die kapazitiv wirken. Insbesondere deshalb, daß dieser Bedienungsplattentyp schon bekannt ist, werden die dazuhörigen allgemeinen Vorteile und deren Anwendung hier nicht näher erwähnt. Es ist jedoch bedeutsamer anzumerken, daß Bedienungsplatten dieser neuen Technik überwiegend in SpezialUnternehmen hergestellt werden, indem es jetzt nicht mehr um einfache Montage von im voraus hergestellten Bauteilen wie Schaltern und Reglern geht, sondern um die Herstellung eines neuen Produkttyps, der sowohl eine Bedienungsplatte wie auch die dazuhörige notwendige Elektronikausrüstung umfaßt.The present invention relates to a touch switch plate of the type comprising a front plate of preferably dielectric material such as glass and electrodes with associated electronic equipment mounted on the rear thereof, the front plate having markings to indicate touch areas and a finger touch providing an operative coupling to the electrodes on the rear such that selective control signals can be output from the switch plate through the coupled electronic equipment. Such plate units or elements are widely used as control panels in a wide variety of electrical and electronic equipment in that they can advantageously replace control units with mechanical push buttons, rotary or slide switches mounted thereon in that a light touch on a selected area produces the desired function, i.e. a start or hold function or an up or down control, without any mechanical means. Normally these are units which act capacitively. Particularly because this type of control panel is already known, the general advantages and their application will not be discussed in detail here. However, it is more important to note that control panels of this new technology are mainly manufactured in specialty companies, since it is no longer a matter of simply assembling prefabricated components such as switches and controls, but of producing a new type of product that includes both a control panel and the necessary electronic equipment associated with it.

Jedoch war es bisher möglich, eine Zwischenstufe anzuwenden, wobei die Herstellung der eigentlichen Bedienungsvorderplatte eine Spezialaufgabe war, wogegen die Elektronikausrüstung auf einer herkömmlichen Leiterplatine unter-However, it has so far been possible to use an intermediate stage, whereby the manufacture of the actual front panel was a special task, whereas the electronic equipment was carried out on a conventional printed circuit board.

bracht war, die mit geeigneten Kontaktflächen zur Kontaktbildung gegen bestimmte Elektrodenflächengebiete auf der Rückseite der Vorderplatte vorbereitet war. Diese Gebiete werden typisch als ein Belag aus Graphitpulver hergestellt, der mit einer geeigneten Technik haltbar auf der Rückseite der Vorderplatte befestigt ist, damit die hierdurch gebildeten Elektrodenf lachen die gewünschte Ausbreitung mit einer gut definierten Lage haben und leicht für eine Kontaktbildung mit den herausragenden Kontaktelementen auf der dahinter liegenden Platine zugänglich sind, indem diese Elemente nur recht unkritisch die genannten Beläge an irgendeiner Stelle berühren müssen.which was prepared with suitable contact surfaces for making contact with certain electrode surface areas on the back of the front plate. These areas are typically made as a coating of graphite powder which is permanently attached to the back of the front plate using a suitable technique so that the electrode surfaces thus formed have the desired spread with a well-defined position and are easily accessible for making contact with the protruding contact elements on the board behind it, in that these elements only have to touch the said coatings at some point in a rather uncritical manner.

Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, da/3 es ganz bedeutende Konraktprobleme geben kann, weil man auf eine mechanische Zusammenführung der relevanten Kontaktteile vertraut. Schon durch die Möglichkeit von Verschmutzungen ist es zweifelhaft, ob in allen Fällen eine sichere Kontaktbildung stattfindet.However, it has been shown in practice that there can be very significant contact problems because one relies on a mechanical connection of the relevant contact parts. The possibility of contamination alone makes it doubtful whether reliable contact is formed in all cases.

Die Erfindung bezweckt, eine Technik anzugeben, bei 0 welcher die Kontaktierungsprobleme effektiv gelöst werden können, und zwar bei einer einfacheren und mehr integrierter Ausführung der ganzen Einheit, indem die Elektrodenflächen als Plattenteile auf der Platine arrangiert werden, wonach diese in Anlage an der Rückseite der Vorderplatte montiert und unmittelbar befestigt wird. Die Befestigung kann zum Umfang der Vorderplatte geschehen, aber es wird vorgezogen, da/3 die Platine auf der ganzen Fläche der Vorderplatte verklebt wird, weil die Platine sich sonst ein wenig, beispielsweise durch klimatische Einflüsse, krümmen könnte, wodurch gewisse Teile der Elektrodenflächen sich auswärts bewegen könnten und dadurch eine Fehlfunktion auslösen könnten, falls die Elektronik darauf geeicht ist, da/3 eben ein Berühren der Vorderplatte verlangt wird, welches vorzuziehen ist.The invention aims to provide a technique in which the contacting problems can be effectively solved, with a simpler and more integrated design of the entire unit, by arranging the electrode surfaces as plate parts on the circuit board, after which this is mounted in contact with the back of the front plate and fixed directly. The fixing can be done around the perimeter of the front plate, but it is preferred that the circuit board be glued over the entire surface of the front plate, because otherwise the circuit board could bend a little, for example due to climatic influences, which could cause certain parts of the electrode surfaces to move outwards and thus cause a malfunction if the electronics are calibrated for this, since contact with the front plate is required, which is preferable.

Bei der Erfindung wird eine vollständig sichere Kontaktierung sowie der ganz bedeutende Vorteil erreicht, da/3 man in den genannten Spezialunterriehmen die Produkte alsThe invention achieves a completely safe contact and the very significant advantage that/3 in the above-mentioned specialty companies the products can be used as

vollintegrierte Einheiten handhaben und eichen kann, mechanisch wie elektrisch. Die genannten Elektrodenflächen sind an der Platine einfacher herzustellen als auf der Vorderplatte, und es wird überdies praktisch möglich, Einheiten mit gekrümmten Vorderplatten herzustellen, bei denen es äußerst schwierig ist, die genannten Graphitflächen aufzudrucken.can handle and calibrate fully integrated units, both mechanically and electrically. The electrode surfaces mentioned are easier to manufacture on the board than on the front plate, and it also becomes practically possible to manufacture units with curved front plates, where it is extremely difficult to print the graphite surfaces mentioned.

Die Erfindung soll im folgendem unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung näher erläutert werden, in welcher:The invention will be explained in more detail below with reference to the schematic drawing, in which:

Fig. 1 eine herkömmlichen Vorderplatte mit aufgedruckter Elektrode und sich dahinter befindlicher Platine zeigt,Fig. 1 shows a conventional front plate with a printed electrode and a circuit board behind it,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Gestaltung einer Vorderplatte und Platine undFig. 2 an inventive design of a front plate and circuit board and

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Gestaltung einer gekrümmten Vorderplatte und Platine darstellt.Fig. 3 shows a design of a curved front plate and circuit board according to the invention.

In Fig. 1 ist eine Vorderplatte 1 aus Glas mit einem Graphitbelag 2 in Elektrodenform auf der Rückseite in einem komplizierten Siebdruck- und/oder Sinterverfahren ange-0 bracht worden. Dieses geschieht bei einem Unterlieferanten. Ein federnder Kontakt 3 ist auf einer Platine 4 festgelötet und wird bei der Befestigung der Platine gegen die Graphitelektrode gedrückt. Die Platine ist wie gezeigt einseitig, und es sind einige Bauteile 5, 6 gezeigt.In Fig. 1, a front plate 1 made of glass with a graphite coating 2 in the form of an electrode on the back has been attached in a complicated screen printing and/or sintering process. This is done by a subcontractor. A spring-loaded contact 3 is soldered onto a circuit board 4 and is pressed against the graphite electrode when the circuit board is attached. The circuit board is one-sided as shown and some components 5, 6 are shown.

In Fig. 2 wird ein erfindungsgemäßer Aufbau gezeigt. Die Glasplatte 1 ist ohne Aufdruck gezeigt, kann aber auf der Vorderseite bedruckt oder bezeichnet werden, um besondere Flächen zu definieren oder um Weisungen oder Adressen zu zeigen. Zum Schutz gegen Umweltbeexnträchtigungen können solche Vermerke auch rückseitig, in Spiegelschrift, angebracht werden. Eine Platine 4 trägt auf der der Glasplatte zugewandten Seite eine Elektrode, die mit einem SMD (Surface Mount Device)-Bauteil 8 auf der Rückseite der Platine 4 in Verbindung steht. Dieser Bauteil ist der einzig gezeigte, aber der Fachmann ist durchaus im Stande, eine ganze, mit den Elektroden verknüpfte Elektronikausrüstung, durch VerwendungA structure according to the invention is shown in Fig. 2. The glass plate 1 is shown without printing, but can be printed or marked on the front to define special areas or to show instructions or addresses. To protect against environmental impacts, such markings can also be applied to the back in mirror writing. A circuit board 4 carries an electrode on the side facing the glass plate, which is connected to an SMD (Surface Mount Device) component 8 on the back of the circuit board 4. This component is the only one shown, but the person skilled in the art is perfectly capable of constructing an entire electronic equipment linked to the electrodes by using

ähnlicher Bauteile aufgebaut, auf der Rückseite unterzubringen. Die Platine 4 ist bei den Stellen 9a, 9b mit der Glasplatte verklebt worden, aber bei Verwendung eines härtbaren Klebers kann die ganze Fläche der Platine mit der Glasplattenrückseite verbunden werden.similar components, on the back. The circuit board 4 has been glued to the glass plate at points 9a, 9b, but if a hardenable adhesive is used, the entire surface of the circuit board can be bonded to the back of the glass plate.

Fig. 3 zeigt alle Merkmale von Fig. 2, nur sind die Platten, d.h. Vorderplatte aus Glas und Platine, gekrümmt. Um eine bessere Anpassung der zwei Platten zu erreichen, ist die Platine 4a in diesem Falle dünner, aber die Festigkeit und Haltbarkeit der Eichung wird diesselbe, insbesondere dann, wenn eine ganzflächige Verklebung verwendet wird.Fig. 3 shows all the features of Fig. 2, except that the plates, i.e. the front plate made of glass and the circuit board, are curved. In order to achieve a better fit between the two plates, the circuit board 4a is thinner in this case, but the strength and durability of the calibration will be the same, especially if a full-surface bond is used.

Es mu/3 erwähnt werden, da/3 die Erfindung gleichermaßen vorteilhaft sein wird, egal, ob die Wirkung der Einheiten auf kapazitiven Änderungen oder auf anderen Abtastprinzipen beruht, wie induktiven oder optischen. Bei der Verlegung der Platine direkt auf die Vorderplatte können die notwendigen Sensoren, die somit nicht unbedingt herkömmliche "Elektroden" oder "Flächen" sein müssen, mit erheblichem Grad an Genauigkeit und mit gut kontrollierten Kupplungen an die 0 Umgebung angebracht werden.It must be noted that the invention will be equally advantageous whether the action of the units is based on capacitive changes or on other sensing principles, such as inductive or optical. By laying the board directly on the front panel, the necessary sensors, which thus do not necessarily have to be conventional "electrodes" or "areas", can be mounted with a considerable degree of accuracy and with well-controlled couplings to the environment.

Die Platine kann dazu mit Abschirmflächen ausgeführt werden, und zwar überall dort, wo dieses nicht die Funktionstauglichkeit der Sensorausrüstung beeinflußt, wodurch solche Abschirmflächen in.wünschenswerter Weise so nahe wie möglich an die Vorderplatte gelangen.The board can be designed with shielding surfaces wherever this does not affect the functionality of the sensor equipment, whereby such shielding surfaces are desirably placed as close to the front plate as possible.

Claims

PROTECTION CLAIMS

1. Touch-sensitive control panel unit with a front panel bearing markings of operative touch areas on the front side, while on the rear side sensors or electrodes are mounted which, by means of a connection to associated electronic equipment on a circuit board, serve as selective detectors when the marked areas are touched,

characterized in that/3 the said sensors or electrodes are accommodated on the circuit board, and in that/3 this is in direct and firm connection with the front plate, preferably by gluing.

2. Touch-sensitive control panel unit according to claim 1,

characterized by the fact that/3 the bonding is over the entire surface.

3. Touch-sensitive control panel unit according to claim 1 or 2,

characterized by the fact that both the front plate and the circuit board are curved.