Сенсорная панель для устройства ввода информации Советский патент 1992 года по МПК G06F3/23 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, а именно к техническим средствам ввода информации, и может быть использовано при создании бесконтактных устройств ввода символьной или другой информации в ЭВМ, а также при создании бесконтактной клавиатуры в различных устройствах управления и отработки информации.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг.1 представлен рисунок печатного монтажа первого слоя печатной платы; на

фиг.2 - рисунок печатного монтажа второго слоя печатной платы; на фиг.З - совмещенный рисунок печатного монтажа первого и второго слоев платы; на фиг.4 представлена квадратаная матрица с изображением символов, вводимых с помощью предлагаемой сенсорной панели; на фиг.5 - сечение панели, выполненной в виде двуслойной платы; на фиг.6 - индуктивно-емкостные элементы с указанием секторов, групп дуг и т.д.

Сенсорная панель выполнена в виде двуслойной печатной платы на основе двустороннего фольгированного диэлектрика и

СЬ

ел

00

ел

состоит из первого слоя 1 (фиг.1) и второго слоя 2 (фиг.2), на которых в прямоугольных полях знакомест 3 размещены индуктивно- емкостные элементы 4. Указанные элементы образуют матрицу пхп элементов (в данном случае п 8). Кроме того, на печатной плате выполнены соединительные контактные площадки первой 5, второй 6, третьей 7 и четвертой 8 группы выводов.

С помощью условного знака (меандра), помещенного в левом верхнем углу слоев 1 и 2 (фиг,1, 2, 3) отмечено положение нуля (начала отсчета) печатной платы для кодирования ее рисунка и последующего изготовления фотошаблона.

На фиг.З показано, каким образом при наложении рисунков слоев 1 и 2 друг на друга образуется матрица 8x8 элементов. В каждом знакоместе 3 такой матрицы находятся одновременно индуктивно-емкостные элементы 4 обоих слоев.

При этом нумерация элементов в матрице осуществляется в столбцах сверху вниз, а в строках - слева направо.

В каждом слое платы введено по п (п 8) дополнительных индуктивно-емкостных элементов 9 и 10, расположенных рядом с первыми элементами строк и столбцов матрицы.

На фиг.4 показан носитель информации 11, на котором изображена матрица знакомест с набором символов, Свободные позиции являются резервными, а двойные символы HP, BP служат для указания регистров, соответственно нижнего и верхнего.

На фиг.5 показано взаимное положение печатной платы, выполненной из слоев 1 и 2 с металлизированным печатным рисунком, между которыми находится слой диэлектрика 12.

Позиции знакомест на носителе 11 информации совмещены с позициями знакомест символов на слоях платы.

На фиг.6 в увеличенном масштабе изображен один столбец (строка) матрицы, в котором указаны дополнительный индуктивно-емкостной элемент 9 (10), матричные индуктивно-емкостные элементы 4 и соответствующие им прямоугольные поля знакомест 3.

В дополнительных индуктивно-емкостных элементах 9 (10) контактные площадки групп выводов 5(6) находятся в центрах элементов.

В каждом поле знакоместа 3 печатные проводники элементов 4 выполнены в виде двух групп дуг 13 и 14 m концентрических окружностей (в данном случае m 4) с шагом d в пределах двух секторов 15 и 16 по обе

стороны от оси 17 строки (столбца) матрицы.

В каждой группе дуг 13(14) дугообразные печатные проводники одинакового ра- 5 диуса соединены последовательно в одну цепочку через линейные печатные проводники 18,ориентированные по направлению строки (столбца) матрицы.

В дополнительных 9(10) индуктивно0 емкостных элементах последних строк (крайний справа) и столбцов (нижний) дугообразные печатные проводники обеих групп дуг 13 и 14 соединены между собой через дополнительные дугообразные пе5 чатные проводники 18 соответствующего радиуса. Контактные площадки 5(6), расположенные в центрах дополнительных элементов 9(10), соединены с печатными дугообразными проводниками минималь0 ного радиуса (i 1) первых групп дуг 13.

Остальные дугообразные печатные проводники дополнительных элементов 9(10) радиуса Ri (i - 2,..,m) соединены через соответствующие линейные печатные про5 водники с дугообразными печатными проводниками радиуса Ни Rrd первых групп дуг 13 первых индуктивных элементов строк (столбцов) матрицы.

Дугообразные печатные проводники

0 первых групп дуг 13 первых элементов столбцов и строк с максимальным радиусом Rm (m 4) соединены соответственно с контактными площадками третьей и четвертой групп выводов 7 и 8.

5 В результате описанного выше выполнения индуктивно-емкостных элементов и соединений их между собой в каждой строке (столбце) образуется единая цепочка, состоящая из п элементов 4.

0 Входом такой последовательной цепочки является соединительная контактная площадка групп выводов 5(6), а выходом - соединительная контактная площадка групп выводов 7(8).

5 Предлагаемая сенсорная панель для устройства ввода символов работает следующим образом.

В исходном состоянии на контактные площадки первой, второй групп входов 5(6)

0 со схемы устройства ввода символов (не показана) подается переменное высокочастотное напряжение. При этом контактные площадки третьей (четвертой) группы входов 7(8) подключены к шине питания устрой5 ства (не показана). В последовательной цепочке индуктивно-емкостных элементов 4 начинает протекать ток, причем направление тока во всех печатных проводниках, находящихся по одну из сторон оси 17, совпадает.

На фиг.6 стрелками изображено направление тока в печатных проводниках при условии поступления на входные контактные площадки 5(6) положительной полуволны высокочастотного напряжения.

При этом элементы 4 создают магнитное поле, вектор напряженности которого будет направлен перпендикулярно плоскости чертежа (фиг. 1,2,3,6).

Благодаря тому, что индуктивно-емко- стные элементы выполнены в виде двух групп дуг концентрических окружностей, создаваемое магнитное поле будет концентрироваться в зонах знакомест 3 символов, а на участках, где находятся печатные ли- нейные проводники 18, оно будет слабее.

При внесении в поле знакоместа символа возбуждающего воздействия, например, считывающего элемента (карандаша), изменяются реактивные параметры данного элемента 4 (индуктивность и распределенная емкость), в результате чего изменится уровень сигнала на контактной площадке соответствующего входа 5(6), что будет зафиксировано схемой устройства ввода сим- волов.

Поскольку считывание с сенсорной панели осуществляется по строкам и столбцам матрицы, то положение считывающего элемента (на чертежах не показано) будет одно- значно определено схемой устройства и будет сформирован код соответствующего символа.

Формула изобретения

Сенсорная панель для устройства ввода информации, содержащая двуслойную печатную плату, на которой в прямоугольных полях матрицы пхп элементов расположены плоские индуктивно-емкостные элементы, ориентированные на одном слое по строкам матрицы, а на другом слое -по столбцам матрицы, и соединительные контактные

площадки четырех групп выводов, о т л и ч а- кэ я с я тем, что, с целью повышения надежности, в каждом слое платы введено по п дополнительных индуктивно-емкостных элементов, расположенных рядом с основными индуктивно-емкостными элементами строк и столбцов матрицы, печатные проводники индуктивно-емкостных элементов выполнены в виде двух групп дуг m концентрических окружностей с шагом d в пределах двух секторов, расположенных по обе стороны от оси строки или столбца матрицы, в каждой группе дугообразные печатные проводники одинакового радиуса соединены последовательно в соответствующей строке или столбце матрицы через линейные печатные проводники, ориентированные по направлению строки или столбца матрицы, в дополнительных и последних индуктивно-емкостных элементах строк или столбцов матрицы дугообразные печатные проводники обеих групп соединены между собой через дополнительные дугообразные печатные проводники соответствующего радиуса, контактные площадки первых и вторых групп выводов расположены в центрах дополнительных индуктивно-емкостных элементов первого и второго слоя печатной платы и соединены с печатными дугообразными проводниками минимального радиуса первых групп дуг, остальные дугообразные печатные проводники которых радиуса RI (i 2m) соединены через соответствующие линейные печатные проводники с дугообразными печатными проводниками радиуса RM Rrd первых групп дуг первых индуктивных элементов строк или столбцов матрицы, дугообразные печатные проводники которых с максимальным радиусом соединены соответственно с контактными площадками третьей и четвертой групп выводов.

Г

г

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, а именно - к средствам ввода информации, и может быть использовано при создании бесконтактных устройств ввода символьной или другой информации в ЭВМ. Цель изобретения - повышение надежности. Указанная цель достигается в сенсорной панели, выполненной в виде двуслойной печатной платы, на которой в прямоугольных полях матрицы пхп элементов расположены плоские индуктивно-емкостные элементы, ориентированные на одном слое по строкам матрицы, а на другом слое - по столбцам матрицы, и соединительные контактные площадки четырех групп выводов, тем, что в каждом слое платы введено по п дополнительных индуктивно-емкостных элементов, печатные проводники индуктивно-емкостных элементов выполнены в виде друг групп дуг m концентрических окружностей с шагом d в пределах двух секторов, расположенных по обе стороны от оси строки или столбца матрицы, в каждой группе дугообразные печатные проводники одинакового радиуса соединены последовательно в соответствующей строке или столбце матрицы через линейные печатные проводники, ориентированные по направлению строки или столбца матрицы, в дополнительных и последних индуктивно-емкостных элементах строк или столбцов матрицы дугообразные печатные проводники обеих групп соединены между собой через дополнительные дугообразные печатные проводники соответствующего радиуса. 6 ил. V fe

S189911

l

|з)) 8ч

in

oo ю

(О

i i:OQ QfOO4

тшшш&тш

V

ъ

а

,/

Н

Л

а--

Фиг. 5