Сенсорная панель для устройства ввода информации

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) (я)5 6 06 F 3/023

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4751746/24 (22) 18,10.89 (46) 30,09.92. Бюл, № 36 (71) Московский институт электромеханики и автоматики (72) В.М.Киселев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1534452, кл. G 06 F 3/02, 05.04.88.

Авторское свидетельство СССР № 1672432, кл. G 06 F 3/02, 25.08.89. (54) СЕНСОРНАЯ ПАНЕЛЬ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) 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, ориИзобретение 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 ентированные 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 и 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 llo 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. фиг.2 — рисунок печатного монтажа второго слоя печатной платы; на фиг.3 — 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

1765815.5

30

40

55 состоит из первого слоя 1 (фиг,1) и второго слоя 2 (фиг,2), на которых в прямоугольных полях знакомест 3 размещены индуктивноемкостные элементы 4. Указанные элементы образуют матрицу пхп элементов (в данном случае n = 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.3 показано, каким образом при наложении рисунков слоев 1 и 2 друг на друга образуется матрица 8х8 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 и (n = 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 Xp, 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 радиуса соединены последовательно в одну цепочку через линейные печатные проводники 18, ориентированные по направлению строки (столбца) матрицы.

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

9(10) радиуса R> (i =- 2...,m) соединены через соответствующие линейные печатные проводники с дугообразными печатными проводниками радиуса Ви = Ri-d первых групп дуг 13 первых индуктивных элементов строк (столбцов) матрицы, Дугообразные печатные проводники 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.

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

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

Предлагаемая сенсорная панель для устройства ввода символов работает следующим образом.

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

1765815

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-емкостные 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 линейные 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 символов.

Поскольку считывание с сенсорной панели осуществляется по строкам и столбцам матрицы, то положение считывающего элемента (на чертежах не показано) будет однозначно 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 тл и ч аЮ щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, в каждом слое платы введено по п дополнительных индуктивно-емкост5 ных элементов, расположенных рядом с основными индуктивно-емкостными элементами строк и столбцов матрицы, печатные проводники индуктивно-емкостных элементов выполнены в виде двух групп дуг

10 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

15 соединены последовательно в соответствующей строке или столбце матрицы через линейные печатные проводники, ориентированные по направлению строки или столбца матрицы, в дополнительных и по20 следних индуктивно-емкостных элементах строк или столбцов матрицы дугообразные печатные проводники обеих групп соединены между собой через дополнительные дугообразные печатные проводники соот25 ветствующего радиуса, контактные площадки первых и вторых групп выводов расположены в центрах дополнительных индуктивно-емкостных элементов первого и второго слоя печатной платы и соединены с

30 печатными дугообразными проводниками минимального радиуса первых групп дуг, остальные дугообразные печатные проводники которых радиуса R (i = 2...„m) соединены через соответствующие линейные

35 печатные проводники с дугообразными печатными проводниками радиуса Вн = В -d первых групп дуг первых индуктивных элементов строк или столбцов матрицы, дугообразные печатные проводники которых с

40 максимальным оадиусам соединены соответственно с контактными площадками третьей и четвертой групп выводов, 1765815

Фиг. 2

1765815

Фиг. 4

Составитель О, Кулаков

Редактор Т. Орловская Техред М,Моргентал Корректор Е. Папп

Заказ 3385 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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