Коммутационная панель для устройства ввода информации

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания и ввода в ЭВМ символьной информации. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности коммутационной панели для устройства ввода информации. Цель достигается в коммутационной панели, выполненной в виде многослойной печатной платы (МПП), на каждом слое которой нанесены плоские спиральные индуктивные элементы, расположенные по столбцам и строкам матрицы, тем, что спиральные индуктивные элементы выполнены эллиптическими, в первом и втором слоях МПП эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы продольными осями вертикально по столбцам матрицы, в третьем и четвертом слоях МПП эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы продольными осями горизонтально по строкам матрицы. Элементы соединены в последовательные цепочки по каждому столбцу и строке матрицы и образуют результирующие индуктивности. При внесении считывающего элемента в зоны перекрытия вертикально и горизонтально ориентированных эллиптических элементов изменяется уровень сигнала на соответствующих выходах коммутационной панели, что фиксируется схемой устройства, и формируется код вводимого символа. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ч)5 G 06 F 3/023

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4723096/24 (22) 24.07.89 (46) 07.08.91, Бюл. N 29 (72) В.M. Киселев (53) 681.327(088,8) (56) Патент США ¹ 3768095, кл. 340 — 365 (G 06 F 3/02), опублик. 1973.

Авторское свидетельство СССР

No 1534452. кл. G 06 F 3/02, 05,04,88. (54) КОММУТАЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания и ввода в ЭВМ символьной информации. Цель изобретения — упрощение и повышение надежности коммутационной панели для устройства ввода информации. Цель достигается в коммутационной панели, выполненной в виде многослойной печатной платы (МПП), на каждом слое которой нанесены плоские

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

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности коммутационной панели.

На фиг. 1-4 изображены соответственно первый — четвертый слои многослойной печатной платы (МПП), содержащие эллиптические спиральные индуктивные элементы, вертикально ориентированные в первом и втором слоях МПП (по столбцам матрицы) и Горизонтально ориентированные в третьем и четвертом слоях МПП (по строкам матрицы); на фиг. 5 — взаимное расположение. Ы, 1668978 А1 спиральные индуктивные элементы, расположенные по столбцам и строкам матрицы, тем, что спиральные индуктивные элементы выполнены эллиптическими, в первом и втором слоях МПП эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы продольными осями вертикально по столбцам матрицы, в третьем и четвертом слоях МПП эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы продольными осями горизонтально по строкам матрицы.

Элементы соединены в последовательные цепочки по каждому столбцу и строке матрицы и образуют результирующие индуктивности. При внесении считывающего элемента в зоны перекрытия вертикально и горизонтально ориентированных эллиптических элементов изменяется уровень сигнала на соответствующих выходах коммутационной панели, что фиксируется схемой устройства, и формируется код вводимого символа. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. вертикально ориентированных (изображе- О ны сплошной линией) и горизонтально ори- с ентированных (изображены пунктирной (О линией) эллиптических спиральных индуктивных элементов в МПП; на фиг. 6 — матрица с изображением символов, вводимых с помощью предлагаемой коммутационной панели; на фиг. 7 — сечение МПП с указанием слоев и металлизированных сквозных отверстий, обеспечивающих соединение эллиптических спиральных индуктивных элементов, расположенных в различных слоях М П П, через соответствующие контактные площадки.

Для упрощения чертежей эллиптические спиральные элементы изображены в

1668978

"развернутом" виде только в одном столбце контактные площадки вертикально ориенматрицы (фиг. 1 и .2) или в одной строке ° тированных эллиптических спиральных инматрицы (фиг. 3 и 4). дуктивных элементов расположены между

Коммутационная панель выполнена в горизонтально ориентированными эллиптивиде многослойной печатной платы, слои 5 ческими спиральными индуктивными эле1-4 которой представлены на фиг. 1-4. Сим- ментами (фиг. 5). Благодаря такому волы нанесены на носитель 5 информации расположению вертикально и горизонталь(фиг. 6), представляющий собой тонкую пла- но ориентированных элементов конструкстинкуиздиэлектрического материала либо ция Mllll упрощается, так как в отличие от лист бумаги. Слои 1 и 2 и слои 3 и 4 МПП 10 известной панели не требуется обеспечивыполнены на двустороннем фольгирован- вать электрической изоляции между металНоМ диэлектрике. Между вторым и третьим лизированными переходными отверстиями слоями МПП расположена диэлектрическая пар слоев (первого и второго слоя по отнопрокладка 6. шению к третьему и четвертому слою МПП), В контактных площадках слоев 1 и 2 15 асверлениеи металлизацию всехотверстий выполнены металлизированные отверстия в контактных площадках МПП проводить за

7, обеспечивающие электрическое соедине- один этап. ние внутренних витков эллиптических спи- Кроме того, при том же количестве вворальных индуктивных элементов этих димыхсимволов(64)количествоспиральных слоев. В контактных площадках слоев 3 и 4 20 индуктивных элементов на каждом слое выполнены металлизированные отверстия МПП уменьшается в 2 раза (32) по отноше8, обеспечивающие электрическое соедине- нию к известной панели. ние внутренних витков эллиптических спи- Электрическая схема соединений элральных индуктивных элементов этих липтических спиральных индуктивных элеслоев. Метод изготовления МПП вЂ” метод 25 ментов между собой через внешние витки в металлизации сквозных отверстий. соответствующих слоях остается аналогичМногослойная печатная плата, состоя- ной схеме соединений элементов известной щая из слоев 1 — 4 и прокладки 6, и носитель панели.

5 информации с иэображением вводимых В коммутационной панели внешние символов образуют коммутационную па- 30 витки соответствующих эллиптических спинель 9. ральных индуктивных элементов соединены

В первом 1 и втором 2 слоях МПП (фиг. между собой печатным проводником, рас1 и 2) эллиптические спиральные.индуктив- положенным по касательной к указанным ные элементы ориентированы своими про- виткам, что в результате повышает надеждольными осями вертикально по столбцам 35 ность соединений в каждом слое МПП, а матрицы. В третьем 3 и четвертом 4 слоях следовательно, и в целом надежность комМПП (фиг. 3 и 4) эллиптические спиральные мутационной панели. индуктивные элементы ориентированы сво- На фиг, 5 видно, что вертикально ориеними продольными осями горизонтально Ilo тированные эллиптические спиральные инстрокам матрицы. 40 дуктивные элементы нечетных столбцов

В центре каждого элемента находится матрицы перекрывают своими нижними и соответствующая контактная площадка. верхнимичастямилевыечастигоризонтальЦентры контактных площадок первого слоя но ориентированных эллиптических спиМПП совпадают с центрами контактных ральных индуктивных элементов, площадок второго слоя МПП, благодаря че- 45 расположенных в соседних строках матриму обеспечивается электрическое соедине- цы коммутационных элементов, а правые ние внутренних витков этих элементов части этих элементов перекрываются соотчерезметаллизированныеотверстия7.Цен- ветственно нижними и верхними частями тры контактных площадок третьего слоя вертикально ориентированных эллиптичеМПП совпадают с центрами контактных 50 ских спиральных индуктивных элементов, площадок четвертого слоя МПП, благодаря расположенных в четных строках матрицы. . чему обеспечивается электрическое соеди- Штрихпунктирными линиями на фиг. 5 нение внутренних витков этих элементов обозначены ячейки матрицы коммутациончерез металлизированные отверстия 8. ных элементов для ввода отдельного симвоЦентральные контактные площадки ro- 55 ла, В каждую из таких ячеек матрицы, ризонтально ориентированных эллиптиче- являющуюся "областью активного взаимоских спиральных индуктивных элементов действия" с элементом считывания (не покарасположены между вертикально ориенти- зан), входит только одна половина рованными эллиптическими спиральными соответствующего эллиптического спиральиндуктивными элементами, а центральные ногоиндуктивного элемента.

1668978

35 образует матричную структуру с распреде- 40

55

После сборки МПП в каждом столбце матрицы эллиптические спиральные индуктивные элементы первого слоя 1 включены в электрическую последовательную цепь со спиральными индуктивными элементами второго слоя 2 через внутренние витки и соответствующие контактные площадки с металлизированными отверстиями 7, причем в каждом слое соответствующие соседние элементы соединяются между собой через внешние витки согласно фиг. 1 и 2.

При этом каждому столбцу матрицы соответствует одна результирующая индуктивность, образованная и эллиптическими спиральными индуктивными элементами.

Для подключения такой индуктивности к схеме панели используются первая 10 и вторая 11 группа выводов.

Аналогично в каждой строке матрицы эллиптические спиральные индуктивные элементы третьего слоя 3 МПП включены в электрическую последовательную цепь со спиральными индуктивными элементами четвертого слоя 4 МПП через внутренние витки и соответствующие контактные площадки с металлизированными отверстиями

8, причем в каждом слое соответствующие соседние элементы соединяются между собой через внешние витки согласно фиг. 3 и

4. При этом каждой строке матрицы соответствует одна результирующая индуктивность, образованная и эллиптическими спиральными индуктивными элементами.

Для подключения такой индуктивности к схеме устройства ввода информации используются третья 12 и четвертая 13 группы выводов.

По существу МПП с эллиптическими спиральными индуктивными элементами ленными 1 - и С-элементами. 1 -элементы образуются эллиптическими спиральными индуктивными элементами, находящимися на пересечении строк и столбцов матрицы, и являются двуслойными катушками индуктивности. С-элементы образуются за счет межвитковых емкостей спиральных элементов и за счет межслойных емкостей (между элементами первого и второго слоя МПП и между элементами второго и третьего слоя

МПП).

Коммутационная панель работает в составе устройства ввода информации следующим образом.

Считывание символов может осуществляться, например, карандашом с наконечником из магнитного материала. Оператор помещает карандаш в нужную позицию, туда, где расположен соответствующий символ (фиг, 7). При этом индуктивность

15 эллиптических спиральных элементов, расположенных под позицией этого символа, возрастает, что приводит к изменению уровней сигнала высокой частоты на соответствующих выводах 11 и 13 коммутационной панели. К выводам 10 и 12 панели попеременно подводится запитывающее напряжение, а выводы 11 и 13 подключены к коллекторным цепям усилителей устройства ввода информации. Схема устройства аналогична схеме известного устройства (не показана).

Изменение уровня сигнала высокой частоты на выводах 11 и 13 фиксируется схемой устройства ввода информации, в котором формируется код считываемого символа.

Поскольку каждая позиция может использоваться для ввода двух символов (например, русского и латинского алфавитов либо специальных символов), то в отдельных позициях в правом нижнем углу матрицы (фиг. 6) предусмотрены команды переключения регистров: HP — нижний регистр. BP — верхний регистр, которые считываются с панели аналогично любым другим символам.

Таким образом, предлагаемое техническое решение за счет новых отличительных признаков (эллиптической формы спиральных индуктивных элементов и определенного размещения, ориентации и соединения этих элементов на слоях МПП) позволяет существенно упростить коммутационную панель (число спиральных индуктивных элементов на каждом слое уменьшено в два раза по отношению к известной панели при одном и том же числе вводимых символов), а также повысить надежность за счет как уменьшения числа этих элементов, так и за счет нового способа обеспечения соединения внешних витков соседних элементов на каждом слое, Формула изобретения

1. Коммутационная панель для устройства ввода информации, содержащая многослойную печатную плату, на каждом слое которой нанесены плоские спиральные индуктивные элементы, расположенные по столбцам и строкам матрицы. в центре каждого индуктивного элемента расположена контактная площадка, соединенная с внутренним витком спирального индуктивного элемента, в первом слое многослойной печатной платы в каждом столбце матрицы внешние витки первых и последних спиральных индуктивных элементов являются соответственно первой и второй группами выводов матрицы, внешний виток каждого четного спирального элемента со второго по

1668978 (и-2)-й элемент соединен с внешним витком смежного нечетного спирального элемента ° с третьего по (и — 1)-й элемент в столбце, во втором слое многослойной печатной платы в каждом столбце матрицы внешний виток 5 каждого нечетного спирального индуктивного элемента с первого по (и — 1)-й элемент в столбце соединен с внешним витком смежного четного спирального индуктивного элемента со второго по и-й элемент в 10 столбце, в третьем слое многослойной печатной платы в каждой строке матрицы внешние витки первых и последующих спиральных индуктивных элементов являются соответственно третьей и четвертой группа- 15 ми выводов матрицы, внешний виток каждого четного спирального индуктивного элемента со второго по (n — 2)-й элемент в строке соединен с внешним витком смежного нечетного спирального индуктивного эле- 20 мента с третьегб no (n-1)-й элемент в строке, . в четвертом слое многослойной печатной платы в каждой строке матрицы внешний виток каждого нечетного спирального индуктивного элемента с первого по (и — 1)-й 25 элемент в строке соединен с внешним витком смежного четного элемента со второго по и-й элемент в строке, в контактных площадках всех слоев многослойной печатной платы выполнены металлизированные от- 30 верстия, между вторым и третьим слоями расположена диэлектрическая прокладка, о т л и ч э ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности ком мутационной панели, спиральные индуктив- 35 йые элементы выполнены эллиптическими, в первом и втором слоях многослойной печатной платы эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы своими продольными осями вертикально по 40 столбцам матрицы, в третьем и четвертом слоях многослойной печатной платы эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы своими продольными осями горизонтально по строкам матрицы, 45 вертикально ориентированные эллиптические спиральные индуктивные элементы нечетных столбцов матрицы размещены в соответствующих слоях многослойной печатной платы с перекрытием своими нижними и верхними частями левых частей горизонтально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных элементов, расположенных в смежных строках матрицы, вертикально ориентированные эллиптические спиральные индуктивные элементы четных столбцов матрицы размещены в соответствующих слоях многослойной печатной платы с перекрытием своими нижними и верхними частями правых частей горизонтально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных элементов, расположенных в смежных строках матрицы, причем контактные площадки горизонтально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных элементов расположены между вертикально ориентированными эллиптическими спиральными индуктивными элементами, а контактные площадки вертикально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных элементов расположены между горизонтально ориентированными эллиптическими спиральными индуктивными элементами.

2. Коммутационная панель по п,1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что в каждом отдельном слое многослойной печатной платы эллиптические спиральные индуктивные элементы выполнены с одинаковым направлением закрутки печатного проводника от центра элемента, противоположным направлению закрутки печатного проводника эллиптических спиральных элементов, расположенных в смежных слоях многослойной печатной платы, причем внешние витки соответствующих смежных эллиптических спиральных индуктивных элементов соединены между собой печатным проводником, ориентированным по касательной к указанным виткам.

1668978

Фиг.2

1668978

1668978

1668978

Составитель О.Кулаков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор И.Горная

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2655 Тираж 5g) Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5