Сенсорная панель для устройства ввода символов Советский патент 1993 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания и ввода в ЭВМ символьной информации.

Известная сенсорная панель выполнена в виде печатной платы, на слоях которой в полях знакомест символов размещены в виде матрицы индуктивно-емкостные элементы, причем в каждом столбце и каждой строке матрицы соответствующие индуктивно-емкостные элементы включены в последовательные цепочки через переходные контактные площадки и металлизированные отверстия, начала и концы упомянутых цепочек соединены соответственно с контактными площадками четырех групп выводов, размещенных вдоль сторон печатной платы, на каждом слое которой индуктивно- емкостные элементы выполнены в виде двухзаходных спиральных печатных элементов, электрически разобщенных между собой, внутренние вмтки каждого даухза- хоДного спирального печатного элемента соединены с двумя переходными контактными площадками, расположенными симметрично относительно центра двухзаходного спирального печатного элемента и смещенными относительно друг друга на величину технологически допустимого зазора.

Недостатком известной, сенсорной панели является недостаточная чувствительность, обусловленная малыми значениями емкостной составляющей индуктивно-емкостных элементов.

Цель изобретения - повышение чувствительности сенсорной панели.

Цель достигается тем. что сенсорная панель содержит емкостные элементы, обкладки каждого из которых выполнены на слоях печаткой платы в виде четырех треугольных металлизированных площадок, две стороны которых образованы отрезками касательных к внешним виткам двухзаходных спиральных печатных элементов, причем отрезки касательных ориентированы параллельно координатным осям сенсорной панели, а третья сторона треугольных металлизированных площадок образована дугами, равными четвертям внешних витков двухзаходных спиральных печатных элементов.

На фиг.1 изображен первый слой печатной платы; на фиг.2 - второй слой печатной платы; на фиг.З показаны треугольные металлизированные площадки емкостных элементов; на фиг.4 - эквивалентные электрические схемы для строк и столбцов матрицы.

Сенсорная панель выполнена в виде двусторонней печатной платы, изготовленной на двустороннем фольгированном диэлектрике. Первый слой 1 (фиг.1) и второй

слой 2 (фиг.2) печатной платы содержат индуктивно-емкостные элементы, выполненные в виде двухзаходных спиральных печатных элементов 3, электрически разобщенных между собой. Внутренние витки

каждой отдельной спирали двухзаходного спирального печатного элемента соединены соответственно с контактными площадками 4 и 5, в которых выполнены металлизированные переходные отверстия

5 (на фигурах не показаны), благодаря которым обеспечивается электрическая связь между соответствующими элементами, расположенными на слоях 1 и 2. Двухэаходные спиральные печатные элементы 3 размеще0 ны в плоскостях слоев 1 и 2 печатной платы в виде матрицы в соответствующих прямоугольных полях знакомест симес/юв (на фигурах не показаны).

Кроме того, сенсорная панель содержит

5 емкостные элементы, обкладки которых выполнены на слоях печатной платы в виде четырех металлизированных площадок 6,7,8.9 (фиг.За) и 10,11,12,13 (фиг.Зб).

Две стороны треугольных металлизиро0 ванных площадок образованы отрезками касательных к внешним виткам двухзаходных печатных элементов.

aA,Ab,bB,Bc,cC,Cd,eD.Df (фиг.За) и Eh,Eg.gH,Hm,mG,GI,kF,nF (фиг.Зб)

5 Указанные отрезки касательных ориентированы параллельно к координатным осям X и Y сенсорной панели.

Третья сторона треугольных металлизированных площадок образована дугами

0 14,15,16.17 (фиг.За) и 18,19,20,21 (фиг.Зб), равными четвертям внешних витков двухзаходных спиральных печатных элементов.

На фиг.4 показаны эквивалентные электрические схемы цепочек (по сторонам мат5 рицы - фиг.4а и по столбцам матрицы - фиг.4б) с индуктивностями 22. образованными двухзаходными спиральными печатными элементами 3, и емкостными элементами 23, образованными треуголь0 ними металлизированными площадками 14-21. Указанные цепочки являются электрически независимыми (разобщенными друг от друга).

Начала и концы цепочек соединены с

5 контактными площадками 24,25,26,27 четырех групп выводов, размещенных вдоль сторон печатной платы и предназначенных для подключения групп выводов сенсорной панели к устройству для ввода символов (на фигурах не показано).

Выводы сенсорной панели обозначены также двойными символами: А1-А8 (выводы 27), В1-В8 (выводы 26), С1-С8 (выводы 24), D1-D8 (выводы 25).

Предлагаемая сенсорная панель рабо- тает следующим образом.

К контактным площадкам 24 и 27 первой и третьей групп выводов постоянно подключено высокочастотное напряжение, частота которого задается в соответствии с параметрами (L и С) последовательной цепочки в строках или столбцах матрицы сенсорной панели.

При этом к контактным площадкам 25 и 26 второй и четвертой групп выводов попе- ременно подключается источник постоянного питающего напряжения (на фигурах не показан), при чем частота коммутации питающего напряжения во много раз меньше частоты высокочастотного напряжения. В результате во всех индуктивно-емкостных элементах 3 слоев 1 и 2 печатной платы возникают колебания определенной амплитуды, а в каждом знакоместе символов возбуждается переменное электромагнитное поле.

При внесении в соответствующее знакоместо символа элемента считывания (на фигурах не показан) происходит изменение индуктивной и емкостной составляющих в

одной строке и одном столбце матрицы, на пересечении которых находится дачное знакоместо символа, что приводит к изменению реактивной нагрузки для усилителей устройства ввода символов. У результате на соответствующих выходах 24 и 27 изменяются ампл.итуда и фаза переменной составляющей сигнала, что фиксируется устройством ввода символов, где эти сигналы преобразуются в цифровой код соответствующего символа.

Повышение чувствительности предлагаемой сенсорной панели обуславливается тем, что в ней изменение емкостной составляющей происходит в более высокой степени, чем в прототипе вследствие того, что емкостные элементы взаимодействуют с элементом считывания на большей площади за счет того, что обкладки емкостных элементов располагаются непосредственно в знакоместе символов. При этом размеры каждого поля знакоместа, а в целом и всей сенсорной панели не изменяются, поскольку используются свободные участки между внешними витками печатных спиральных элементов,и внешними границами прямоугольных полей каждого знакоместа символа.

(56) Авторское свидетельство СССР ГФ 1832265, кл. G 06 F 3/02. 06.12.89.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для считывания и ввода в ЭВМ символьной информации. Цель изобретения - повышение чувствительности сенсорной панели. Сенсорная панель выполнена в виде двухслойной печатной платы, на каждом слое которой выполнены .двухзаходные спиральные печатные элементы, соединенные в последовательные и электрически разобщенные между собой цепочки по строкам и столбцам матрицы Вдоль сторон печатной платы размещены контактные площадки четырех групп выводов. В отличие ст известной сенсорная панель содержит емкостные элементы, обкладки каждого из которых выполнены в виде четырех треугольных металлизированных площадок, две стороны которых образованы отрезками касательных к внешним виткам двухзаходных спиральных печатных элементов, отрезки касательных ориентированы параллельно координатным осям, а третья сторона металлизированных площадок образована дугами, равными четвертям внешних витков двухза- ходкых спиральных печатных злементоа 4 ил.

Формула изобретения СЕНСОРНАЯ ПАНЕЛЬ ДЛЯ УСТРОЙ- :СТВА ВВОДА СИМВОЛОВ по авт. св. N 1832265, отличающаяся тем, что, с целью повышения чувствительности, сенсорная панель содержит емкостные элементы, обкладки каждого из которых выполнены на слоях печатное платы в виде четырех треугольных металлизированных площадок, две сторон которых образованы отрезками касательных к внешним виткам двухзэ- ходных спиральных печатных элементов, 35 причем отрезки касательных ориентированы параллельно координатным, осям сенсорной панели, а третья сторона треугольных металлизированных площадок образована дугами, равными четвертям внешних витков двух заходных спиральных печатных элементов.

40

Jif ; 88 « 37 © gf/

В

а)

J)

ft

)

Фиг. J

О

22 22 2$ -r vjkAAf-f-vAJcri-

НИМИ

23 23

24 2Z

22 22 25

-.:;