ES2343784T3 - Sensor tactil con decoracion integrada. - Google Patents

Abstract

Una interfaz de control para un dispositivo controlado, comprendiendo dicha interfaz de control: un sustrato portador (20) de un interruptor táctil; una decoración (10) dispuesta integralmente sobre dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil, bien de forma directa o bien en forma de una capa superpuesta delgada; un sensor táctil que comprende al menos una alfombrilla conductora delgada (31) de electrodo dispuesta en al menos uno de dicha decoración (10) y de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil; y una superficie táctil correspondiente a dicha alfombrilla (31) de electrodo, estando separada dicha superficie táctil (40) de dicha alfombrilla (31) de electrodo por al menos uno de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil y de dicha decoración (10) y siendo dicha superficie táctil una superficie de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil o una superficie de dicha decoración (10) sobre dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil; identificando dicha decoración (10) la ubicación de dicha superficie táctil y siendo visible dicha decoración (10) desde dicha superficie táctil.

Description

Sensor táctil con decoración integrada.

Antecedentes de la invención 1. El campo técnico

La presente invención versa acerca de una interfaz de panel de control para aplicaciones que utilizan sensores táctiles como dispositivos de control de control de entrada y de salida. Más en particular, versa acerca de un panel de control que tiene un sensor táctil y decoración integrada.

2. La técnica anterior

Los sensores táctiles conocidos incluyen típicamente una alfombrilla con sensores que tiene uno o más electrodos y un circuito asociado que induce un campo eléctrico en torno a la alfombrilla con sensores y responde a cambios en el campo eléctrico cuando se interrumpe el campo eléctrico por medio de un estímulo tal como el tacto o la proximidad de un usuario. Normalmente, la alfombrilla con sensores y el circuito asociado están dispuestos sobre un sustrato tal como una placa de circuito impreso o un panel de vidrio. Entonces, se fija este subconjunto de sensores táctiles a un segundo sustrato, normalmente un panel no conductor fabricado de vidrio o plástico, que forma la cara de un panel de control, que se presenta a sí mismo al usuario del dispositivo controlado y una porción del cual (la "superficie táctil") es tocada o es objeto de acercamiento por parte de un usuario para interrumpir el campo eléctrico inducido y activar de esta manera el sensor táctil. Normalmente, este segundo sustrato incluye una capa decorativa dispuesta sobre el mismo. Esta capa decorativa puede servir para hacer el sensor táctil más ergonómico, por ejemplo, al alertar al usuario de la presencia y ubicación de una alfombrilla con sensores subyacente, al informar al usuario de la respuesta que efectuará una alfombrilla con sensores particular cuando se activada o al crear de otra manera una interfaz humana de gestión fácil.

Estos conjuntos conocidos de sensor táctil protegen a la alfombrilla con sensores y a la circuitería asociada de las condiciones medioambientales que existen en la superficie táctil mientras que proporcionan una cara estética o ergonómica. Sin embargo, este diseño implica separar la superficie táctil del sensor táctil de la alfombrilla con sensores correspondiente y añade, de esta manera, grosor al conjunto de sensores táctiles en su totalidad. La separación asociada de la superficie táctil de las alfombrillas con sensores con respecto al sensor atenúa la intensidad del campo eléctrico próximo a la superficie táctil, y el mayor grosor del sensor táctil evita que el sensor táctil sea utilizado en ciertas aplicaciones que requieren una flexibilidad o una delgadez particular. Además, el uso de un segundo sustrato aumenta el coste y la complejidad del procedimiento de montaje del sensor táctil. Además, estos sensores táctiles conocidos limitan la integración de la iluminación a contraluz, de los indicadores y de los dispositivos visualizadores. Cuando se incluyen estas características, normalmente están ubicadas adyacentes al sensor táctil o, de forma alternativa, se deben crear aberturas en los electrodos del sensor táctil para acomodarlas.

El documento US 5.239.152 da a conocer un dispositivo de panel de sensor táctil capacitivo que tiene un sustrato dieléctrico generalmente plano con alfombrillas conductoras transparentes. La superficie tocada del dispositivo es la superficie frontal del sustrato/alfombrillas transparentes. Se disponen un filtro óptico y una capa gráfica por detrás del sustrato dieléctrico y por delante de un conjunto de detección de interruptor capacitivo, que incluye una capa dieléctrica flexible, o sustrato, con alfombrillas de detección y cables eléctricos impresos sobre la misma.

Resumen de la invención

Según la presente invención se proporciona una interfaz de control para un dispositivo controlado según se define en cada una de las reivindicaciones 1 y 12, y un procedimiento según se define en la reivindicación 14.

Para evitar los anteriores problemas de la técnica anterior, la presente invención integra conjuntos de sensores táctiles con decoraciones para crear una cara estética y ergonómica del panel de control. Por lo tanto, según la presente invención, hay dispuestas decoraciones en el propio conjunto de sensores táctiles y no en otro sustrato al que estaría fijado subsiguientemente el conjunto de sensores táctiles.

Las decoraciones según la presente invención pueden servir el propósito de alertar al usuario de un sensor táctil de la ubicación de una superficie táctil operativa particular. También pueden identificar y distinguir las superficies táctiles operativas particulares de otras superficies táctiles operativas y alertar al usuario del sensor táctil de la función o respuesta particular de una superficie táctil operativa particular. Por ejemplo, las decoraciones pueden identificar y distinguir las superficies táctiles operativas bien de forma numérica o expresa por medio de sus funciones, o estados, particulares como al indicar "encendido" o "apagado". Otros dispositivos visualizadores, indicadores y características de iluminación que pueden proporcionar beneficios tanto decorativos como funcionales también pueden integrarse más fácilmente con un conjunto de sensores táctiles fabricados según la presente invención.

Según la presente invención, se pueden aplicar decoraciones directamente al sustrato del sensor táctil o en un portador separado, tal como una etiqueta o una película, cuando se aplica entonces al conjunto de sensores táctiles, o se integra con el mismo. Algunas realizaciones pueden incluir iluminación a contraluz, en las que la luz puede pasar al menos a través de porciones de la decoración, indicando de ese modo la ubicación en el panel de una superficie táctil operativa correspondiente a un sensor táctil particular. En otras realizaciones, los sensores táctiles novedosos pueden incluir varillas conductoras de luz y sustratos integrados que acomodan de forma eficaz las características de iluminación a contraluz. Se puede utilizar la presente invención en conexión con cualquier sensor táctil adecuado, como se describe a continuación.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 ilustra una realización de la invención en la que se embellece una placa de cableado impreso con una capa decorativa;

la Fig. 2A ilustra la estructura del electrodo de un sensor táctil capacitivo típico;

la Fig. 2B ilustra una capa decorativa dispuesta en el lado de la superficie táctil de un sustrato portador de componentes;

la Fig. 2C ilustra una capa decorativa dispuesta en el lado portador de componentes de un sustrato portador de componentes;

la Fig. 3A ilustra la estructura del electrodo de un interruptor táctil con un circuito integrado de control;

la Fig. 3B ilustra una capa decorativa dispuesta en el lado de la superficie táctil de un sustrato portador de componentes;

la Fig. 3C ilustra una capa decorativa dispuesta en el lado portador de componentes de un sustrato portador de componentes;

las Figuras 4A-4B ilustran una realización de la presente invención que tiene un diodo emisor de luz que ilumina una capa decorativa dispuesta en un sustrato que incorpora la alfombrilla con sensores y el circuito integrado de control de un sensor táctil;

las Figuras 5A-5C ilustran una realización de la presente invención que tiene un diodo emisor de luz que ilumina una ranura en una capa decorativa dispuesta en un sustrato que incorpora las alfombrillas con sensores y el circuito integrado de control de un sensor táctil;

las Figuras 6A-6E ilustran un sensor táctil con un dispositivo integrado emisor de luz;

las Figuras 7A-7D ilustran realizaciones de la presente invención que tienen sensores táctiles según la invención de la solicitud de patente U.S. con nº de serie 10/271.438, presentada el 15 de octubre de 2002, titulada Integrated Touch Sensor and Light Apparatus, en la que se disponen capas decorativas en sustratos que incorporan el sensor táctil y el dispositivo integrado emisor de luz mostrados en la Fig. 6D;

las Figuras 8A-8D ilustran realizaciones de la presente invención que implican configuraciones y estructuras que proporcionan una contrarreacción táctil al usuario del sensor táctil;

las Figuras 9A-9B ilustran realizaciones de la presente invención que implican sustratos que también funcionan como varillas conductoras de luz que pueden iluminar la capa decorativa dispuesta sobre los mismos;

las Figuras 10A-10B ilustran realizaciones de la presente invención que implican sustratos que también funcionan como varillas conductoras de luz, en las que se refleja luz de la capa decorativa dispuesta dentro del sustrato; y

las Figuras 11A-11B ilustran realizaciones de la presente invención en las que se soporta una varilla conductora de luz en un sustrato portador debajo de una capa decorativa.

Descripción detallada de los dibujos

Aunque los dibujos muestran generalmente interruptores táctiles capacitivos y de campo eléctrico para un fin ilustrativo, los principios de la presente invención pueden ser vistos por los expertos en la técnica como apropiados para cualquier forma de dispositivo de interruptor táctil que se encuentre dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas, incluyendo, pero no limitado a, interruptores táctiles capacitivos e interruptores táctiles de campo eléctrico. Ejemplos específicos incluyen los interruptores táctiles descritos en las patentes U.S. n^{os} 5.594.222, 5.856.646, 6.310.611 y 6.320.282, nombrando cada una a David W. Caldwell como el inventor. Se pueden encontrar ejemplos adicionales en las revelaciones de las solicitudes de patente U.S. con nº de serie 10/271.933, titulada Intelligent Shelving System, nº 10/272.219, titulada Molded/Integrated Touch Switch/Control Panel Assembly and method for Making Same, nº 10/272.377, titulada Touch Switch with Integrated Control Circuit, nº 10/272.047, titulada Touch Sensor with Integrated Decoration, y nº 10/271.438, titulada Integrated Touch Sensor and Light Apparatus, presentadas todas el 15 de octubre de 2002 y nombrando todas ellas a David W. Caldwell como inventor.

La Fig. 1 muestra una realización de la presente invención en la que la capa decorativa 10 está dispuesta en un sustrato portador 20 del interruptor táctil, tal como una placa de cableado impreso. El sustrato portador 20 del interruptor táctil funciona como un portador para al menos las porciones de los componentes eléctricos de un sensor táctil, tal como los electrodos interno y externo 31 y 32, respectivamente, el circuito integrado 30 de control, y los trazados 33 del circuito. En la Fig. 1, la capa decorativa 10 está dispuesta en el lado tocado 40 del sustrato 20, que está en el lado opuesto del lado no tocado 140 del sustrato 20 que incorpora los electrodos 31 y 32. En el presente documento, "lado tocado" hace referencia en general al lado de la placa de cableado u otro sustrato que es tocado normalmente por un usuario para activar el sensor táctil, y "lado no tocado" hace referencia en general al lado opuesto de la placa de cableado o sustrato. Además, "capa decorativa" hace referencia en general a una decoración aplicada al sustrato 20. Se puede aplicar dicha decoración utilizando, por ejemplo, técnicas de impresión por serigrafía, de recubrimiento por pulverización, de impresión por chorro de tinta, de tampografía, de recubrimiento por inmersión o de estampación en caliente, o utilizando, por ejemplo, un adhesivo para fijar un portador impresor con anterioridad, tal como una etiqueta o una película decorada, al lado tocado 40. En este caso, la capa decorativa podría ser creada de forma independiente y ser aplicada al subconjunto del sensor táctil como una capa superpuesta. También son factibles otros procedimientos de decoración. Además, se puede utilizar cualquier combinación de estos procedimientos de decoración del sustrato 20, según los requerimientos de la aplicación. Estas técnicas de decoración también son apropiadas para las realizaciones mostradas en todos los siguientes dibujos.

La Fig. 2A es una vista en planta parcialmente esquemática de un sensor táctil capacitivo, incluyendo electrodos interno y externo 31 y 32 y trazados 33 del circuito. Las Figuras 2B-2C muestran el sensor táctil capacitivo de la Fig. 2A soportado en el sustrato 20. En la Fig. 2B, se muestra la capa decorativa 10 en el lado tocado 40 del sustrato 20. La Fig. 2C muestra una realización de la presente invención en la que la capa decorativa 10 y los electrodos 31 y 32 y los trazados 33 se encuentran en el mismo lado del sustrato 20. En la Fig. 2C, se muestra la capa decorativa 10 dispuesta en el lado no tocado 140 del sustrato 20, con los electrodos 31 y 32 y los trazados 33 dispuestos en la capa decorativa 10, de forma que la capa decorativa 10 se encuentra entre el sustrato 20 y los electrodos 31 y 32 y los trazados 33. El sustrato 20 puede ser una placa de cableado impreso, como en la Fig. 1, fabricada, por ejemplo, de FR-R o CEM. De forma alternativa, el sustrato 20 puede estar fabricado de vidrio, plástico o cualquier material dieléctrico adecuado. El sustrato 20 puede ser un portador flexible de circuitos fabricado de material como poliéster, PEN o poliimida. En la realización de la Fig. 2C, preferentemente, al menos una porción del sustrato 20 es transparente para permitir la visualización de la capa decorativa 10 desde el lado tocado 40 del sustrato 20.

La Fig. 3A es una vista en planta parcialmente esquemática de un sensor táctil que incluye un circuito integrado 30 de control, electrodos interno y externo 31 y 32, respectivamente, y trazados 33 del circuito. La Fig. 3B muestra el sensor táctil de la Fig. 3A soportado en el sustrato 20, con la capa decorativa 10 dispuesta en el lado tocado 40. En la Fig. 3C, se muestra la capa decorativa 10 dispuesta en el lado no tocado 140 del sustrato 20 entre el sustrato 20 y los componentes del sensor táctil, es decir, los electrodos 31 y 32 y los trazados 33. En la realización de la Fig. 3C, preferentemente al menos una porción del sustrato 20 es transparente para permitir la visualización de la capa decorativa 10 desde el lado tocado 40 del sustrato 20.

Las Figuras 4A-7D ilustran realizaciones de la presente invención que incorporan diversas técnicas de iluminación. En estas realizaciones, al menos una porción del sustrato 20 debe ser transparente o translúcida para permitir que pase luz a través de la misma, como será evidente a partir de la siguiente descripción y de los dibujos.

La Fig. 4A es una vista en planta parcialmente esquemática de un sensor táctil para su uso en aplicaciones que implican una iluminación a contraluz. En esta realización, el electrodo interno 31 puede ser transparente o translúcido, pero no necesita serlo. En las realizaciones en las que el electrodo interno 31 es transparente o translúcido, la luz que proviene del diodo 50 emisor de luz de la Fig. 4B puede pasar a través del electrodo interno 31 para alcanzar la capa decorativa 10. El electrodo interno 31 también puede tener diversas formas que forman contornos de símbolos o figuras o puede ser incluso una malla fina, que permiten únicamente que pase a través de las mismas una porción de la luz del diodo 50 emisor de luz y que alcance la superficie del lado tocado 40. Aunque el sensor táctil dibujado en las Figuras 4A-B incluye un circuito integrado 30 de control, también se pueden utilizar otras configuraciones del sensor táctil, tal como configuraciones de sensor táctil capacitivo, en conexión con esta realización de la
invención.

El área 57 de visualización representa un área de la capa decorativa 10 a través de la que puede pasar luz. La capa decorativa 10 puede ser transparente o translúcida en el área 57 de visualización o puede incluir una abertura (como se muestra en la Fig. 5B) alineada con el área 57 de visualización que permite que la luz del diodo 50 emisor de luz pase a través de al menos una porción de la capa decorativa 10 en el interior del área 57 de visualización para alcanzar la superficie externa 60 de la capa decorativa 10, y más allá, hasta un usuario (no mostrado). En esta realización, el diodo 50 emisor de luz está soportado en un sustrato portador distinto 22, de forma que los electrodos 31 y 32 están ubicados entre el sustrato portador distinto 22 y el sustrato 20, aunque también son posibles otras configuraciones. El sustrato portador distinto 22 puede tener cualquier composición y puede estar compuesto de los mismos materiales que los sustratos descritos anteriormente. Además, el sustrato portador distinto 22 también puede estar decorado según cualquiera de los principios de esta invención. El diodo 50 emisor de luz podría sustituirse por cualquier fuente adecuada de luz, incluyendo una varilla conductora de luz, una bombilla incandescente, una lámpara electroluminiscente, un polímero emisor de luz, luz fluorescente, etcétera.

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Las Figuras 5A y 5C muestran la realización de la Fig. 4B, incluyendo el electrodo interno 31, el electrodo externo 32 y el circuito integrado 30 de control, pero con la capa decorativa 10 dispuesta en el lado no tocado 140 del sustrato en vez de en el lado tocado 40. La Fig. 5B muestra un ejemplo de una capa decorativa 10 configurada para permitir que la luz del diodo 50 emisor de luz, en la Fig. 5C, alcance la superficie del lado tocado 40. En la Fig. 5B, la capa decorativa 10 define una abertura 54 que permite que la luz alcance la superficie externa 40 de la capa decorativa 10 y, más allá, hasta un usuario (no mostrado), como se ilustra en la Fig. 5C.

Las Figuras 6A-7D muestran otra realización de la presente invención que implica el sensor táctil integrado novedoso y el dispositivo emisor de luz de la solicitud de patente U.S., en tramitación como la presente y adquirida legalmente, con nº de serie 10/271.438, titulada Integrated Touch Sensor and Light Apparatus. La capa conductora transparente 51 del ánodo, la capa 52 del cátodo y la capa 53 emisora de luz de la Fig. 6A forman la fuente de luz y las alfombrillas con sensores del sensor táctil y del dispositivo 56 emisor de luz integrados con un circuito integrado 30 de control de la Fig. 6B. La Fig. 6C muestra los componentes de detección táctil del sensor táctil y del dispositivo emisor de luz integrados de la Fig. 6D, incluyendo la capa 51 del ánodo acoplada al circuito integrado 30 de control. El sustrato 20, que tiene el lado tocado 40, de las Figuras 6D-6E puede estar decorado según los principios de la presente invención como se muestra en las Figuras 7A-7B, que muestran el sensor táctil y el dispositivo 56 emisor de luz integrados con un circuito integrado 30 de control de la Fig. 6B, y como se muestra en las Figuras 7C-7D, que muestran un sensor táctil y un dispositivo 56 emisor de luz integrados sin un circuito integrado de
control.

Las Figuras 8A-8B muestran una realización de la presente invención en la que la capa decorativa 10 incluye una porción texturizada 160. La porción texturizada 160 puede estar dispuesta en ubicaciones en la superficie táctil 240 (que representa un área en la que se debe proporcionar un estímulo tal como el toque o un acercamiento próximo de una extremidad humana u otro objeto para activar un sensor táctil subyacente), o cerca de la misma, correspondiente a un sensor táctil o alfombrilla con sensores particular para proporcionar una interfaz del panel de control más ergonómica al proporcionar una contrarreacción táctil y/o visual a un usuario que será más consciente de la ubicación de los límites prácticos de la superficie táctil 240. Se puede conseguir una textura de diversos tipos utilizando cualquiera de los diversos procedimientos de decoración expuestos anteriormente al igual que utilizando otras técnicas. Por ejemplo, se puede conseguir la porción texturizada 160 por medio de una estratificación múltiple de material en ciertas ubicaciones sobre la superficie táctil 240, o cerca de la misma, como se muestra en la Fig. 8A, o al incorporar incoherencias en ciertas áreas de la capa decorativa 10, como al grabar de forma decorativa, imprimir por pulverización iónica, estampar, cortar u otros procedimientos, como se muestra en la Fig. 8B. Las Figuras 8C-8D muestran una realización de la presente invención que implica una contrarreacción táctil y visual en forma de una cúpula 65 ubicada próxima a la superficie táctil 240. En dichas realizaciones, el sensor táctil que subyace a una cúpula 65 está configurado, preferentemente, para que no sea activado por una extremidad, tal como un dedo, simplemente al dejarla en reposo sobre la cúpula, sino que sea activado cuando se aprieta o se "aplana" la cúpula contra la superficie 40 del sustrato 20. La cúpula 65 puede ser una parte integral de la capa decorativa 10, como en la Fig. 8C. De forma alternativa, puede estar compuesta de la estructura 67 separada de la capa decorativa 10, como se muestra en la Fig. 8D, en la que se muestra la estructura 67 tanto cubierta por la capa decorativa 10 como descubierta por la capa decorativa 10. La cúpula 65 también puede proporcionar una respuesta sonora en aplicaciones en las que dicha respuesta sería ventajosa. La respuesta sonora podría ser un sonido de chasquido o un ruido seco producido por la transición de la cúpula entre su forma de cúpula en estado estacionario y en un estado apretado.

Las Figuras 9A-10B muestran realizaciones de la presente invención que implica una iluminación a contraluz utilizando varillas conductoras de luz. Las realizaciones mostradas en estos dibujos pueden implicar alfombrillas con sensores que incluyen electrodos únicos o electrodos tanto interno como externo, y también pueden implicar un circuito integrado de control próximo a la alfombrilla con sensores.

Es común el uso de varillas conductoras de luz en aplicaciones como salpicaderos de automóviles, interruptores de membrana y otras aplicaciones electrónicas. Las varillas conductoras de luz pueden mejorar la legibilidad y el grado de utilización de los dispositivos visualizadores en las interfaces. Se pueden utilizar varillas conductoras de luz de forma ventajosa en conjunto con los principios de la presente invención para proporcionar un dispositivo visualizador ergonómico mejorado para interfaces de sensores táctiles.

Las Figuras 9A-9C muestran realizaciones de la presente invención en las que el sustrato 20 es una varilla conductora de luz. De forma ventajosa, el sustrato 20 es completamente transparente, pero no necesita serlo. Las ranuras 71 pueden estar configuradas para permitir que suficiente luz de la fuente 70 de luz ilumine las áreas deseadas en la superficie del lado tocado 40 en las realizaciones que implican la varilla conductora 171 de luz, incluyendo realizaciones en lasque el sustrato 20 no es completamente transparente. El sustrato 20 puede incluir una sección recortada 72 para acomodar la fuente 70 de luz. El sustrato 21 puede incluir un recorte similar (no mostrado), según se desee. De forma alternativa, la fuente 70 de luz puede estar moldeada directamente en el sustrato 20, como se muestra en la Fig. 9B. La realización de la presente invención mostrada en la Fig. 9B es compatible con los principios de la invención dados a conocer en las solicitudes de patentes U.S. con nº de serie 60/341.350 presentada el 18 de diciembre de 2001 y con nº de serie 10/271.438, titulada Integrated Touch Sensor and Light Apparatus. La fuente 70 de luz puede ser cualquier componente emisor de luz adecuado, incluyendo, pero no limitado a, un LED, un OLED, un LEP, otro dispositivo electroluminiscente, un dispositivo electrofluorescente o una bombilla incandescente estándar.

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Como se muestra en la Fig. 9C, la fuente 70 de luz emite luz que puede ser refractada por las ranuras 71 del sustrato 70. Las ranuras 71 guían la luz emitida desde la fuente 70 de luz para proporcionar, de forma ventajosa, una iluminación uniforme de un área cerca del electrodo 31, o alineada con el mismo, como comprenderán los expertos en la técnica de la óptica. Las ranuras 71 pueden tener diversas configuraciones. En la Fig. 9A, se muestra la iluminación cerca del electrodo 31, mientras que en la Fig. 9B se muestra la iluminación alineada con el electrodo 31. Dado que la fuente 70 de luz puede estar ubicada en la sección recortada 72 del sustrato 20 o puede estar moldeada en el sustrato 20, se muestra la capa decorativa 10 en la Fig. 9A dispuesta, de forma ventajosa, sobre la superficie del lado tocado 40. Si se desea, la fuente 70 de luz puede ser, preferentemente, visible en la superficie del lado tocado 40. En estas aplicaciones, se puede disponer la capa decorativa 10 en el lado no tocado 140 del sustrato 20. Además, tanto la fuente 70 de luz como las ranuras 71 pueden estar cubiertas por un sustrato (no mostrado) que enmarca la alfombrilla con sensores encima del sustrato 20 que puede ocultar tanto la fuente 70 de luz como las ranuras 71, permitir que la capa decorativa 10 esté dispuesta en el lado no tocado 140 del sustrato 20 y enmarcar el área iluminada, sin aumentar innecesariamente la distancia entre el electrodo 31 y la superficie del lado tocado 40.

Las Figuras 10A-10B también muestran realizaciones de la presente invención que utilizan varillas conductoras de luz. La Fig. 10A muestra un sensor táctil que tiene un único electrodo 31 con una capa decorativa integrada 10 dispuesta entre la varilla conductora 171 de luz y la cuña separadora 120. La pantalla difusora 170 refleja la luz de la fuente 70 de luz en la varilla conductora 171 de luz donde puede reflejarse de la superficie de la capa decorativa 10 y permitir que la luz alcance al usuario del sensor táctil en la superficie del lado tocado 340. De forma ventajosa, la cuña separadora 120 mantiene el lado tocado 340 y el electrodo 31 paralelos. En realizaciones alternativas, se puede omitir la cuña separadora 120. Sin embargo, la cuña separadora 120 proporciona de forma ventajosa un ángulo incidente para reflejar mejor la luz y de forma más uniforme de lo que sería posible sin la misma. En realizaciones alternativas, se puede reflejar luz de forma sustancialmente uniforme, por ejemplo, cuando la varilla conductora 171 de luz está compuesta de un material difusor y el sustrato 20 está compuesto de un material reflectante. La fuente 70 de luz y el electrodo 31 pueden ser soportados por el sustrato 20, como se muestra en la Fig. 10A, sobre la pantalla difusora 170 y sobre la cuña separadora 120, respectivamente, o de otra manera. La fuente 70 de luz puede ser cualquier fuente adecuada de luz, incluyendo las fuentes de luz expuestas anteriormente. La fuente 70 de luz puede estar configurada de forma que, tras el estímulo del electrodo 31, por el toque de un usuario del lado tocado 340, la fuente 70 de luz emite luz a través de la pantalla difusora 170 y al interior de la varilla conductora 171 de luz, proporcionando una contrarreacción al usuario de que el toque indujo una respuesta en el circuito de control del sensor táctil. La pantalla difusora 170 puede garantizar el acoplamiento eficaz de la luz desde la fuente 70 de luz, ubicada adyacente a la varilla conductora 171 de luz, al interior la varilla conductora 171 de luz. La varilla conductora 171 de luz puede asegurar la iluminación uniforme de la superficie tocada 40. De forma alternativa, la varilla conductora 171 de luz podría estar integrada con un mecanismo conmutador óptico. Por ejemplo, un detector (no mostrado) de infrarrojos podría detectar el calor inherente del cuerpo del toque de un usuario por medio de la varilla conductora 171 de luz. O un par emisor-detector (no mostrado) podría detectar la sombra de un toque que se acerca de un usuario por medio de la varilla conductora 171 de luz. Se comprenderá que la varilla conductora 171 de luz podría ser cualquier dispositivo óptico, incluyendo un guiaondas o una lente. La Fig. 10B muestra una configuración posible de los sensores táctiles integrados según la presente invención. En la Fig. 10B, las cuñas separadoras triangulares 120 cubren los electrodos complementarios 31. Cuando la configuración definida por la pantalla difusora 170 y la varilla conductora 171 de luz cubre la cuña separadora 120 asociada, la pantalla difusora 170 se alinea con la fuente 70 de luz, como se muestra en la Fig. 10A. De forma ventajosa, la capa decorativa 10 puede diferenciar entre los sensores táctiles al cambiar el color de la luz de la fuente 70 de luz. De forma alternativa, las luces 70 podrían emitir distintas longitudes de onda de luz para cada sensor táctil separado.

Las Figuras 11A-11B muestran otras realizaciones de la presente invención que incluyen varillas conductoras de luz. En la Fig. 11A, los electrodos 31 y 32 y el dispositivo 50 emisor de luz están soportados sobre el sustrato 20. La varilla conductora 171 de luz también está soportada sobre el sustrato 20 y puede estar distribuida, moldeada y similares. La capa decorativa 10 está dispuesta encima de los electrodos 31 y 32. La varilla conductora 171 de luz puede ser endurecida utilizando técnicas térmicas o ultravioletas, o similares, para ajustarse a los electrodos 31 y 32 y al dispositivo 50 emisor de luz soportados sobre el sustrato 20. En la Fig. 11A también se muestra una segunda capa decorativa 110, dispuesta encima de la varilla conductora 171 de luz. En la Fig. 11A, se muestra una segunda capa decorativa 110 que tiene una sección 154, que puede ser transparente o translúcida para permitir que la luz desde el dispositivo 50 emisor de luz alcance el lado tocado 40. La sección 154 es opcional y se puede obviar en realizaciones alternativas cuando la segunda capa decorativa 110 incluye una abertura (no mostrada) como se describe con referencia a las Figuras 5B y 5C. De forma ventajosa, las realizaciones mostradas en la Fig. 11A también tienen una superficie elevada 440, que puede alertar al usuario de un sensor táctil de la presencia de una superficie táctil operativa de una forma similar a las áreas texturizadas y a las cúpulas de las Figuras 8A-8D. La Fig. 11B muestra una realización similar de la presente invención en la que los electrodos 31 y 32, el dispositivo 50 emisor de luz y el circuito integrado 30 de control están soportados sobre el lado opuesto no tocado 140 del sustrato 20. En estas configuraciones, la luz del dispositivo 50 emisor de luz debe pasar en primer lugar a través del sustrato 20 antes de alcanzar la varilla conductora 171 de luz, que ilumina la sección 154. De forma ventajosa, la realización de la Fig. 11B permite que la varilla conductora 171 de luz esté soportada sobre el sustrato 20 sin tener que ajustarse a los electrodos 31 y 32, al dispositivo 50 emisor de luz o a otros componentes. En las Figuras 11A-11B, el dispositivo emisor de luz podría estar montado sobre el sustrato 20 utilizando una unión por hilo, una micropastilla volante u otros procedimientos de fijación por troquelado directo, además de utilizar un encapsulado estándar de montaje en superficie de piezas encapsuladas por plástico en ambos lados del sustrato 20. Las varillas conductoras 171 de luz y otros componentes de estas configuraciones también podrían estar decorados según los principios de la presente invención como se ha descrito anteriormente. Aunque en las Figuras 11A y 11B se muestra la varilla conductora 171 de luz más cerca del lado tocado 40, la varilla conductora 171 de luz también puede estar soportada de forma ventajosa en el lado no tocado 140 del sustrato 20.

Aunque en el presente documento se muestran los sensores como que tienen electrodos interno y externo, se puede eliminar el electrodo interno o externo en algunas realizaciones.

Además, se puede utilizar la presente invención con cualquier tipo de sensor táctil, incluyendo sensores táctiles capacitivos o interruptores táctiles con circuitos integrados de control. Los principios de la presente invención también son compatibles con las invenciones de otras solicitudes con la misma titularidad y transferidas legalmente. Por ejemplo, un sensor táctil con un sustrato decorativo integrado puede implicar la circuitería novedosa de la solicitud de patente U.S. con nº de serie 60/341.551 y también puede incluir la iluminación integrada de la invención dada a conocer en la solicitud de patente U.S. con nº de serie 60/341.350. Además, un sensor táctil con un sustrato decorativo integrado también puede incluir sustratos que están formados en caliente o moldeados por inyección sobre los sustratos decorados según la invención dada a conocer en la solicitud de patente U.S. con nº de serie 60/341.550 y con nº de serie 10/272.219, titulada Molded/Integrated Touch Switch/Control Pannel Assembly and Method for Making Same.

Los anteriores dibujos sirven para ilustrar, pero ni limitan ni agotan, los principios de la presente invención. Los expertos en la técnica comprenderán que diversas alteraciones de las realizaciones descritas anteriormente que estén en consonancia con la invención son parte de la presente invención reivindicada a continuación.

Claims (14)

1. Una interfaz de control para un dispositivo controlado, comprendiendo dicha interfaz de control:

un sustrato portador (20) de un interruptor táctil;

una decoración (10) dispuesta integralmente sobre dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil, bien de forma directa o bien en forma de una capa superpuesta delgada;

un sensor táctil que comprende al menos una alfombrilla conductora delgada (31) de electrodo dispuesta en al menos uno de dicha decoración (10) y de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil; y

una superficie táctil correspondiente a dicha alfombrilla (31) de electrodo, estando separada dicha superficie táctil (40) de dicha alfombrilla (31) de electrodo por al menos uno de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil y de dicha decoración (10) y siendo dicha superficie táctil una superficie de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil o una superficie de dicha decoración (10) sobre dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil;

identificando dicha decoración (10) la ubicación de dicha superficie táctil y siendo visible dicha decoración (10) desde dicha superficie táctil.

2. La interfaz de control de la reivindicación 1, que comprende, además, una varilla conductora (171) de luz dispuesta sobre al menos uno de dicha decoración (10) y de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil.

3. La interfaz de control de la reivindicación 1, que comprende, además, una fuente (70) de luz en asociación con dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil, en la que dicha fuente (7) de luz ilumina al menos una porción de dicha decoración (10).

4. La interfaz de control de la reivindicación 3, en la que dicha fuente (70) de luz está integrada con dicho sensor táctil.

5. La interfaz de control de la reivindicación 3, en la que dicha alfombrilla (31) de electrodo es sustancialmente transparente.

6. La interfaz de control de la reivindicación 3, en la que al menos una porción de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil es sustancialmente transparente.

7. La interfaz de control de la reivindicación 1, que comprende, además, una estructura táctil (160) asociada con dicha superficie táctil, proporcionando dicha estructura táctil (160) una identificación táctil de la ubicación de dicha superficie táctil.

8. La interfaz de control de cualquier reivindicación precedente, que comprende, además, un trazado conductor (33) dispuesto en al menos uno de dicha decoración (10) y de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil, en el mismo lado que dicha al menos una alfombrilla conductora delgada (31) de electrodo, estando acoplado eléctricamente dicho trazado conductor (33) con dicho sensor táctil.

9. La interfaz de control de cualquier reivindicación precedente, en la que el sustrato portador (20) del interruptor táctil es una placa de cableado impreso.

10. La interfaz de control de cualquier reivindicación precedente, en la que el sustrato portador (20) del interruptor táctil es un portador flexible de circuito eléctrico.

11. La interfaz de control de la reivindicación 1, en la que dicho portador (20) de circuito comprende una varilla conductora de luz y dicha interfaz de control comprende, además, una fuente de luz conectada ópticamente a dicha varilla conductora de luz.

12. Una interfaz de control para un dispositivo controlado que comprende:

un sustrato portador (20) del interruptor táctil;

un separador (120) con forma de cuña dispuesto en un lado de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil;

una decoración (10) dispuesta integralmente sobre dicho separador (120), bien directamente o bien en forma de una capa superpuesta delgada;

una varilla conductora (171) de luz que tiene un corte transversal con forma de cuña dispuesta en dicha decoración (10);

una fuente (70) de luz conectada ópticamente con dicha varilla conductora (171) de luz;

un sensor táctil que comprende al menos una alfombrilla conductora delgada (31) de electrodo dispuesta en el otro lado de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil; y

una superficie táctil (340) correspondiente a dicha alfombrilla (31) de electrodo, separada dicha superficie táctil (340) de dicha alfombrilla (31) de electrodo por al menos dicha varilla conductora (171) de luz y comprendiendo dicha superficie táctil (340) una superficie de dicha varilla conductora (171) de luz;

siendo visible dicha decoración (10) desde dicha superficie táctil (340).

13. La interfaz de control de la reivindicación 12, que comprende además:

un segundo separador (120) con forma de cuña dispuesto sobre dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil;

una segunda decoración (10) dispuesta integralmente sobre dicho segundo separador (120), bien directamente o en forma de una capa superpuesta delgada;

una segunda varilla conductora (171) de luz que tiene un corte transversal con forma de cuña dispuesta en dicha segunda decoración (10);

una segunda fuente (70) de luz conectada ópticamente con dicha segunda varilla conductora (171) de luz;

un segundo sensor táctil que comprende al menos una alfombrilla conductora delgada (31) de electrodo dispuesto sobre dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil; y

una segunda superficie táctil (340) que se corresponde con dicha alfombrilla (31) de electrodo de dicho segundo sensor táctil, separada dicha segunda superficie táctil (340) de dicha alfombrilla (31) de electrodo de dicho segundo sensor táctil por al menos dicha segunda varilla conductora (171) de luz y comprendiendo dicha segunda superficie táctil (340) una superficie de dicha segunda varilla conductora (171) de luz;

siendo visible dicha segunda decoración (10) desde dicha segunda superficie táctil (340).

14. Un procedimiento para proporcionar una interfaz de control para un dispositivo controlado que comprende las etapas de:

proporcionar un sustrato portador (20) del interruptor táctil;

disponer una decoración (10) integralmente sobre dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil, bien directamente o en forma de una capa superpuesta delgada;

disponer un sensor táctil que comprende al menos una alfombrilla conductora delgada (31) de electrodo en al menos uno de dicha decoración (10) y de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil;

definir una superficie táctil correspondiente a dicha alfombrilla (31) de electrodo, siendo dicha superficie táctil una superficie de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil o una superficie de dicha decoración (10) sobre dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil y estando dicha superficie táctil separada de dicha alfombrilla (31) de electrodo por al menos uno de dicho sustrato portador (20) del interruptor táctil y de dicha decoración (10), identificando dicha decoración (10) la ubicación de dicha superficie táctil;

conectar dicho sensor táctil a dicho dispositivo controlado, de forma que dicha decoración (10) es visible a un usuario y dicho usuario puede acceder a dicha superficie táctil para ser tocada por dicho usuario.