Беспроводной стилус для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса
Изобретение относится к стилусу для устройств ввода и отображения информации, используемому в условиях, где необходима изоляция некоторых частей устройства от окружающей среды, например под водой. Техническим результатом является повышение надежности работы устройства ввода информации – стилуса, обеспечивающего высокую точность ввода информации, снижение сложности производства стилуса. Для достижения технического результата колебательный контур стилуса настроен в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации и содержит конденсатор, резистор и катушку индуктивности с ферритовым сердечником, разделенным на подвижную и неподвижную части с возможностью взаимодействия с задней частью наконечника стилуса при механическом воздействии на переднюю часть наконечника для передачи механического воздействия от наконечника на подвижную часть ферритового сердечника катушки индуктивности для изменения резонансной частоты, причем конденсатор, резистор и обмотка катушки индуктивности колебательного контура изолированы от окружающей среды. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Изобретение в общем относится к устройствам ввода данных для устройств ввода и отображения информации, в частности, к устройствам, используемым в условиях, где необходима изоляция некоторых частей устройства от окружающей среды, например, под водой.
Такие устройства используют в том числе для осуществления различных записей, текстов, рисунков, а также отображения изображений и другой визуально воспринимаемой информации, взаимодействия с различными приложениями, предварительно загруженными в память устройства ввода и отображения информации.
При ведении подводной деятельности у дайверов и подводных исследователей зачастую возникает необходимость в осуществлении записей (например, записать профиль погружения, параметры и условия погружения), рисовании (например, схемы места погружения), а также работе со специальными приложениями, предварительно загруженными в память подводных устройств (например, навигационные карты).
При этом в общем для целей ввода и отображения информации наиболее эффективными считаются устройства, имеющие сенсорный экран на основе резистивной или емкостной технологии, который, однако, является непригодным для использования под водой. Если сенсорное устройство содержит резистивный сенсорный экран, имеющий гибкий верхний слой, то ошибочные сигналы могут быть вызваны сдавливанием верхнего слоя экрана по направлению к внутреннему слою из-за давления, вызывая, таким образом, электрический ток, протекающий между слоями. Обычно такой резистивный экран перестает работать на глубине 10-15 метров, либо еще меньше. В случае, если сенсорное устройство содержит емкостный сенсорный экран, то ошибочные сигналы могут быть вызваны электрическим зарядом слоя воды, прилегающего к сенсорному экрану. В обоих случаях использование устройства с сенсорным экраном под водой затруднено или даже невозможно.
Для решения этих проблем устройства с сенсорным экраном помещают в жесткий водонепроницаемый корпус или гибкую водонепроницаемую оболочку. Однако, если используется гибкая оболочка, то под водой давление может прижать оболочку к чувствительной к прикосновению поверхности экрана и генерировать ошибочные сигналы. Если используется жесткий корпус, экран с сенсорной панелью может быть виден, но к сенсорному слою нельзя получить доступ через жесткий корпус, даже если он прозрачный, и, соответственно, является невозможным осуществить ввод необходимой информации.
Существуют известные решения, в которых используется мембрана, размещаемая поверх сенсорного экрана, внутренняя часть которой заполнена диэлектрической жидкостью (например, гелем). Принцип работы такого решения заключается в том, что продавливая верхний слой гибкой мембраны, осуществляется касание сенсорного слоя экрана нижней частью мембраны, содержащего токопроводящий слой, таким образом сенсорная панель может регистрировать касание. Однако, такое решение имеет существенные недостатки. В частности, ввод информации через мембрану не является в достаточной степени точным, поскольку мембрана создает дополнительную площадь касания с сенсорной поверхностью экрана, что не позволяет в ряде случаев управлять устройством с мелкими иконками. Другим недостатком является недостаточная надежность устройства, поскольку гибкая мембрана не может выполнять функцию защиты экрана и может быть повреждена острыми предметами.
Таким образом, представляется более функциональным использование устройств, в которых ввод информации
осуществляется посредством стилуса, а экран надежно защищен специальным защитным стеклом.
Известны устройства, работающие на принципе электромагнитного резонанса, в которых стилус не требует подсоединения к устройству проводом, а источник питания размещен непосредственно в самом устройстве. При этом такой стилус имеет высокую степень чувствительности за счет обеспечения возможности перемещения наконечника внутри корпуса стилуса и взаимодействия с компонентами стилуса. Например, таким устройством является графический планшет WACOM ONE https://www.wacom.com/en-de/products/pen-displays/wacom-one#Specifications. Данное устройство позволяет вводить информацию посредством специального беспроводного стилуса. Также такие стилусы именуются пером, сенсорным пером или электромагнитным пером.
Основными компонентами такого устройства являются корпус, расположенные в корпусе жидкокристаллический экран, под которым размещен индуктивный сенсорный узел, содержащий обычно выполненные печатным способом катушки индуктивности,
микроконтроллер и другие электронные компоненты, необходимые для обеспечения работы экрана и индуктивного сенсорного узла, и электрически соединенные с ними, источник питания (аккумуляторная батарея), а также беспроводной стилус, в котором находится настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом колебательный контур. Дополнительно, для целей обеспечения возможности ввода информации пальцем, устройство может иметь емкостную сенсорную панель, выполненную на базе емкостной технологии и размещенную поверх экрана.
Преимущество использования таких планшетов с экранами и сенсорными панелями на основе электромагнитного резонанса, заключается в том, что они обеспечивают очень высокую точность определения местоположения стилуса, а, следовательно, высокую точность ввода данных.
Суть данной технологии заключается в следующем. Под экраном (например, жидкокристаллическим или на основе электронных чернил), служащим главным образом для отображения информации, размещается индуктивный сенсорный узел, содержащий выполненные печатным способом катушки индуктивности. При подаче переменного напряжения катушки формируют на поверхности экрана электромагнитное поле. В качестве указателя используется стилус, в котором находится настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом колебательный контур. При поднесении стилуса к экрану этот контур модулирует электромагнитное поле, изменяя индуктивность расположенных под экраном печатных катушек индуктивности. Причем, чем ближе катушка индуктивности панели к колебательному контуру стилуса, тем значительнее изменение ее индуктивности. Микроконтроллер фиксирует параметры катушек индуктивности и вычисляет положение стилуса. Стилус не имеет собственного источника питания, однако не просто отражает полученную вследствие резонанса энергию, а формирует с ее помощью ответный сигнал, в том числе передающий информацию от помещенных в стилус дополнительных датчиков (при их наличии в конкретном стилусе) о его наклоне, типе наконечника, силе нажима и других параметрах, необходимых для создания на экране изображения высокого качества. Поскольку возникновение электромагнитного резонанса не требует непосредственного контакта между резонирующим стилусом и рабочей поверхностью исходного поля, сенсорная панель может быть помещена за экраном, что устраняет ее негативное влияние на качество изображения. Таким образом, данная конструкция позволяет отслеживать местоположение стилуса даже в том случае, когда его наконечник находится на расстоянии до 2 см от экрана. Чем ближе стилус к экрану, тем сильнее модуляция исходного поля, которая и несет информацию о месте и характере контакта.
В известных планшетах на основе электромагнитного резонанса стилус включает в себя полый корпус, наконечник, который установлен с возможностью перемещения во внутреннем пространстве корпуса стилуса, колебательный LC контур, включающий, по меньшей мере, катушку индуктивности-L с ферритовым сердечником и конденсатор-С.
Для обеспечения взаимодействия стилуса с индуктивным сенсорным узлом необходимо, чтобы колебательный контур стилуса был настроен с этим узлом в режим электромагнитного резонанса. При этом необходимо обеспечить возможность изменения резонансной частоты колебательного контура стилуса для того, чтобы микроконтроллер планшета мог регистрировать разные события в зависимости от частоты ответного сигнала стилуса.
Таким образом, основными компонентами колебательного контура стилуса являются катушка индуктивности и конденсатор. Катушка индуктивности обеспечивает взаимодействие стилуса с планшетом, в том числе позиционирование курсора и питание схемы. При этом изменение частоты колебательного контура может осуществляться изменением таких параметров как емкость конденсатора, индуктивность катушки индуктивности или сопротивление (например, резистора при его наличии) в электрической цепи колебательного контура.
В указанных известных устройствах с сенсорной панелью на основе электромагнитного резонанса стилусы не являются защищенными от попадания внутрь воды и не могут использоваться под водой, поскольку контакт с водой неизбежно приведет к короткому замыканию и утрате стилусом работоспособности.
Вместе с тем, известно устройство по патенту РФ №2760765, в котором раскрыто изолированное от окружающей среды устройство ввода и отображения информации и беспроводной стилус для такого устройства на основе электромагнитного резонанса, содержащий корпус, имеющий переднюю часть корпуса и заднюю часть корпуса, отверстие в передней части корпуса, расположенный в передней части корпуса наконечник, размещенный с возможностью прохождения через отверстие и с возможностью перемещения наконечника вдоль оси корпуса, имеющий переднюю часть наконечника, выступающую из отверстия за пределы корпуса для контакта с защитным стеклом устройства, и заднюю часть наконечника, расположенный в задней части корпуса колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации, и содержащий, по меньшей мере, конденсатор и катушку индуктивности с ферритовым сердечником, разделенным на две части, одна из которых выполнена неподвижной, а вторая расположена с возможностью перемещения вдоль оси корпуса относительно первой части сердечника, изолирующее средство для изоляции колебательного контура от окружающей среды, расположенное с возможностью взаимодействия с задней частью наконечника при механическом воздействии на переднюю часть наконечника для передачи механического воздействия от наконечника на подвижную часть ферритового сердечника катушки индуктивности с относительным перемещением подвижной части сердечника относительно неподвижной части для изменения резонансной частоты колебательного контура.
Недостатком данного технического решения является необходимость изолирования всех компонентов колебательного контура от окружающей среды при помощи изолирующего средства и необходимостью чрезвычайно точного выполнения изолирующего средства таким образом, чтобы оно не препятствовало свободному перемещению подвижной части ферритового сердечника катушки индуктивности, что во многих случаях весьма затруднительно в виду давления воды.
Таким образом, существует потребность в создании надежного устройства ввода информации - стилуса, обеспечивающего высокую точность ввода информации в устройство ввода и отображения информации в этих условиях, которое может быть использовано в экстремальных условиях, где необходима изоляция некоторых частей устройства от окружающей среды, например, под водой.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью изобретения является создание беспроводного стилуса для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации, который за счет надежной защиты размещенных в корпусе стилуса электронных и других компонентов от окружающей среды позволяет использовать в нем принцип электромагнитного резонанса в экстремальных условиях, например под водой, тем самым позволяет обеспечивать точный ввод данных при работе с устройством в этих условиях.
Технический результат изобретения состоит в том, что удалось успешно использовать для ввода данных в экстремальных условиях, например, под водой, стилус на основе электромагнитного резонанса.
Согласно одному аспекту изобретения предложен беспроводной стилус для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса, содержащий корпус, имеющий переднюю часть корпуса и заднюю часть корпуса, отверстие в передней части корпуса, расположенный в передней части корпуса наконечник, размещенный с возможностью прохождения через отверстие и с возможностью перемещения наконечника вдоль оси корпуса, имеющий переднюю часть наконечника, выступающую из отверстия за пределы корпуса для контакта с защитным стеклом устройства, и заднюю часть наконечника, расположенный в задней части корпуса колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации, и содержащий, по меньшей мере, конденсатор, резистор и катушку индуктивности с ферритовым сердечником, разделенным на две части, одна из которых выполнена неподвижной, а вторая расположена с возможностью перемещения вдоль оси корпуса относительно первой части сердечника, при этом, конденсатор и резистор изолированы от окружающей среды, обмотка катушки индуктивности выполнена в виде изолированного провода, а подвижная часть ферритового сердечника катушки индуктивности выполнена с возможностью взаимодействия с задней частью наконечника при механическом воздействии на переднюю часть наконечника для передачи механического воздействия от наконечника на подвижную часть ферритового сердечника катушки индуктивности с относительным перемещением подвижной части сердечника относительно неподвижной части для изменения резонансной частоты колебательного контура.
В данном варианте осуществления стилуса частота колебаний колебательного контура изменяется за счет изменения индуктивности катушки индуктивности при относительном перемещении подвижной части сердечника относительно неподвижной части, при этом с наконечником стилуса может взаимодействовать подвижная часть ферритового сердечника.
Согласно еще одному аспекту изобретения предложен беспроводной стилус для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса, содержащий корпус, имеющий переднюю часть корпуса и заднюю часть корпуса, отверстие в передней части корпуса, расположенный в передней части корпуса наконечник, размещенный с возможностью прохождения через отверстие и с возможностью перемещения наконечника вдоль оси корпуса, имеющий переднюю часть наконечника, выступающую из отверстия за пределы корпуса для контакта с защитным стеклом устройства, и заднюю часть наконечника, расположенный в задней части корпуса колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации, и содержащий, по меньшей мере, конденсатор, резистор и катушку индуктивности с ферритовым сердечником, разделенным на две части, одна из которых выполнена неподвижной, а вторая расположена с возможностью перемещения вдоль оси корпуса относительно первой части сердечника, подвижная часть ферритового сердечника катушки индуктивности выполнена с возможностью взаимодействия с задней частью наконечника при механическом воздействии на переднюю часть наконечника для передачи механического воздействия от наконечника на подвижную часть ферритового сердечника катушки индуктивности с относительным перемещением подвижной части сердечника относительно неподвижной части для изменения резонансной частоты колебательного контура, при этом, конденсатор, резистор и подвижная часть сердечника катушки индуктивности изолированы от окружающей среды.
В данном варианте осуществления стилуса частота колебаний колебательного контура изменяется за счет изменения индуктивности катушки индуктивности при относительном перемещении подвижной части сердечника относительно неподвижной части, при этом с изолирующим средством может взаимодействовать подвижная часть ферритового сердечника.
Предпочтительно в случаях, когда это необходимо, может иметься средство возврата подвижного элемента колебательного контура в исходное положение при снятии механического воздействия на переднюю часть наконечника.
В дальнейшем изобретение будет более понятным из его подробного раскрытия со ссылкой на сопроводительные чертежи. С пониманием того, что сопроводительные чертежи изображают только взятые в качестве примеров типичные варианты осуществления изобретения, и поэтому не рассматриваются, как ограничивающие объем его защиты, изобретение будет описано и разъяснено с дополнительной конкретизацией и подробностями, с использованием сопроводительных чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 - показан общий вид беспроводного стилуса и экрана изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации.
На Фиг. 2 - показан беспроводной стилус в разрезе согласно одному варианту осуществления изобретения с расположенным внутри колебательным контуром с катушкой индуктивности и компонентами, обеспечивающими изменение индуктивности катушки.
На фиг.3 - показан беспроводной стилус и последовательно расположенные слоями защитное стекло, экран и сенсорная панель на основе электромагнитного резонанса (ЭМР) для иллюстрации принципа работы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 показан общий вид изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса 3, защитного стекла экрана 2 и беспроводного стилуса 1.
На фиг.2 показано внутреннее устройство беспроводного стилуса 1 для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса 3 согласно одному варианту осуществления изобретения, приведенному здесь только в качестве примера и не ограничивающему объем защиты изобретения.
Стилус 1 содержит корпус 4, имеющий переднюю часть корпуса и заднюю часть корпуса, и отверстие в передней части корпуса. В передней части корпуса размещен наконечник 5, выполненный с возможностью прохождения через отверстие и с возможностью перемещения наконечника 5 вдоль оси корпуса. Наконечник 5 имеет переднюю часть 6 наконечника, выступающую из отверстия за пределы корпуса для контакта с защитным стеклом устройства ввода и отображения информации, и заднюю часть 7 наконечника.
Согласно этому варианту осуществления изобретения внутри корпуса 4 стилуса 1 расположен колебательный LCR-контур, включающий конденсатор 8, резистор 9 и катушку индуктивности 10 с ферритовым сердечником. Конденсатор 8 и резистор 9 могут быть размещены на плате 14 с дополнительными необходимыми электронными компонентами и должны быть электрически связаны с катушкой индуктивности. Ферритовый сердечник состоит из двух частей 11 и 12, одна из которых 11 в этом конкретном варианте осуществления изобретения является основой для намотки на нее катушки 10, причем эта часть 11 ферритового сердечника выполнена с возможностью перемещения вместе с катушкой индуктивности 10 вдоль оси корпуса по отношению ко второй неподвижной относительно корпуса части 12 ферритового сердечника.
Подвижная часть ферритового сердечника катушки индуктивности 11 расположена так, что по меньшей мере ее часть взаимодействует с задней частью 7 наконечника 5 при механическом воздействии на переднюю часть наконечника 6. Соответственно, таким образом оказывается механическое воздействие задней части 7 наконечника на подвижную часть 11 ферритового сердечника катушки индуктивности 10.
Согласно данному варианту осуществления изобретения изолирующее средство изолирует только конденсатор 8 и резистор 9, в то время как ферритовый сердечник катушки индуктивности может контактировать с окружающей средой, в частности, с водой. При этом крайне важно, чтобы обмоточный провод катушки индуктивности был изолирован, например, эмалевой изоляцией. В таком исполнении контакт катушки индуктивности с водой не оказывает негативного влияния на работоспособность стилуса, поскольку токопроводящий провод обмотки оказывается изолированным.
Такое решение позволяет устранить воздействие давления на подвижную часть сердечника катушки индуктивности, существенно снизить сложность производства за счет отказа от помещения катушки индуктивности в герметичную капсулу и повысить надежность работы стилуса.
Данное решение направлено на изменение резонансной частоты колебательного контура стилуса за счет изменения индуктивности катушки индуктивности колебательного контура. Как было сказано выше наконечник 5 выполнен так, что при механическом воздействии на переднюю часть 6 наконечника 5 его задняя часть 7 механически воздействует на подвижную часть 11 ферритового сердечника катушки индуктивности 10 с относительным перемещением подвижной части 11 ферритового сердечника вместе с катушкой 10 относительно неподвижной части 12 ферритового сердечника, при этом изменяется резонансная частота колебательного контура.
Между подвижной 11 и неподвижной 12 частями ферритового сердечника может быть размещен упругий элемент 13, взаимодействующий с этими частями и способствующий возврату подвижной части 11 в ее исходное положение при снятии механического воздействия на переднюю часть 14 наконечника 5.
Упругий элемент 13, как это показано на фиг.2, может быть выполнен, например, в виде пружины (предпочтительно из коррозионностойкого материала), резинового, силиконового или иного упругого материала, выполняющего основную задачу деформироваться при касании наконечником стилуса рабочей поверхности экрана или защитного стекла устройства, сокращая расстояние между подвижной частью 11 ферритового сердечника катушки индуктивности 10 и неподвижной частью 12 ферритового сердечника, и возвращаться в исходное состояние после прекращения давления на наконечник. Упругий элемент может быть расположен между катушкой индуктивности 10 с подвижной частью 11 ферритового сердечника и неподвижной частью 12 ферритового сердечника, либо иным образом, при условии выполнения указанной задачи. Специалисту в данной области техники понятно, что возможны и другие варианты осуществления упругого элемента, не выходящие за объем патентных притязаний настоящего изобретения.
Когда передняя часть 6 наконечника контактирует с защитным стеклом 2 устройства ввода и отображения информации 3 задняя часть 7 наконечника воздействует на подвижную часть 11 ферритового сердечника, при этом пружина 13 сжимается внутри корпуса стилуса, сокращая расстояние между катушкой индуктивности 10 с подвижной частью 11 ферритового сердечника и неподвижной частью 12 ферритового сердечника.
После прекращения механического воздействия на наконечник 5 пружина 13 разжимается и заставляет подвижную часть 11 ферритового сердечника возвращаться в исходное состояние.
Колебательный контур настроен в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации.
Чем ближе стилус к экрану, тем сильнее модуляция исходного поля, которая и несет информацию о месте и характере контакта. Для целей улучшения качества электромагнитного сигнала подвижная часть 11 катушки индуктивности согласно обоим вариантам выполнения может быть размещена в наконечнике 5 полностью или частично. В этом случае задняя часть наконечника располагается с внутренней стороны наконечника. Данное решение позволяет использовать беспроводной стилус с устройством ввода и отображения информации, в котором может быть установлено более толстое защитное стекло, что делает возможным расширить пределы использования по глубине.
Устройство работает следующим образом.
Размещенный под экраном устройства ввода и отображения информации 3 индуктивный сенсорный узел, при подаче на него переменного напряжения, формирует на поверхности экрана электромагнитное поле. Используемый в качестве указателя стилус содержит настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства колебательный контур. Как указано на Фиг. 3 при поднесении стилуса 1 к защитному стеклу 2 экрана 16 этот контур модулирует электромагнитное поле, изменяя индуктивность расположенных под экраном печатных катушек индуктивности индуктивного сенсорного узла 17. Причем, чем ближе катушка индуктивности сенсорного узла к колебательному контуру стилуса, тем значительнее изменение ее индуктивности.
При касании передней частью 6 наконечника 5 стилуса 1 защитного стекла 2 устройства ввода и отображения информации происходит нажатие на наконечник 5, который механически (толкательным движением вдоль продольной оси) воздействует на подвижную часть 11 ферритового сердечника катушки индуктивности 10, сокращая тем самым расстояние между подвижной 11 и неподвижной 12 частями ферритового сердечника катушки индуктивности 10 и изменяя частоту индуктивности колебательного контура и модулируя электромагнитное поле необходимой частоты.
В другом варианте подвижная часть 11 ферритового сердечника катушки индуктивности 10 изолирована от окружающей среды оболочкой 15, например, из эпоксидной смолы или пластика. При этом при касании передней части 6 наконечника 5 стилуса 1 защитного стекла 2 устройства ввода и отображения информации 3 происходит нажатие на наконечник 5, который через указанную оболочку подвижной части ферритового сердечника катушки индуктивности воздействует на подвижную часть 11 ферритового сердечника катушки индуктивности 10, сокращая тем самым расстояние между подвижной 11 и неподвижной 12 частями ферритового сердечника катушки индуктивности 10 и изменяя частоту индуктивности колебательного контура и модулируя электромагнитное поле необходимой частоты.
Микроконтроллер устройства ввода и отображения информации фиксирует параметры катушек индуктивности и вычисляет положение стилуса. Стилус не имеет собственного источника питания, однако сигнал, излучаемый сенсорной панелью на основе электромагнитного резонанса, содержащей индуктивный сенсорный узел, используется для питания стилуса, который, в свою очередь, посылает ответный сигнал, являющийся не просто отражением исходного, а заново сформированным, который, как правило, несет дополнительную информацию, идентифицирующую конкретный стилус, а также данные о силе нажатия, месте положения стилуса и другие параметры, необходимые для создания на экране изображения высокого качества.
Обработанный сигнал стилуса преобразуется в координаты и передается на экран устройства, сконфигурированный таким образом, чтобы отображать эти координаты в виде точек на экране, соответствующие положению стилуса, и, таким образом, формировать изображение, которое может наблюдать пользователь через защитное стекло устройства.
Выполненный согласно любому из указанных вариантов исполнения стилус согласно настоящему изобретению является надежно защищенным и может использоваться под водой без риска повреждения, сохраняя при этом полную функциональность, присущую такому средству как электромагнитному перу, при взаимодействии с сенсорной панелью на основе электромагнитного резонанса, включая обеспечение различной степени чувствительности пера.
Предлагаемое устройство ввода данных для устройства ввода и отображения информации под водой - беспроводной стилус может быть осуществлено специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения.
В соответствии с предложенным изобретением изготовлен опытный образец устройства - беспроводной стилус согласно настоящему изобретению. В качестве устройства ввода и отображения информации был выбран смартфон модели Samsung Galaxy Note 10 lite, помещенный в водонепроницаемый корпус, содержащий защитное стекло для доступа пользователя к экрану.
При проведении испытаний проводилась проверка
работоспособности ввода информации на поверхности и под водой. Оператор включил устройство при помощи беспроводного стилуса, в котором размещен магнит, путем его приложения к специальному обозначенному на корпусе месту. Далее, после загрузки операционной системы оператор поочередно осуществлял запуск приложений рабочего стола (основного экрана), а также отдельных пунктов меню настроек. Все действия осуществлялись исключительно при помощи стилуса, изготовленного согласно настоящему изобретению. Данное испытание показало эффективную
работоспособность стилуса, а также высочайшую точность определения местоположения электромагнитного стилуса и ввода данных - было возможно активировать самые мелкие значки, а также рисовать, делать записи, сохранять в память и выводить на экран из памяти необходимую информацию.
Подводные испытания проводились на глубине до 40 метров при температуре воды+2 8 градусов. При данных условиях устройство полностью функционировало на протяжении всего цикла испытаний, состоящих из 10 погружений, длительностью 45-60 минут каждое.
Таким образом, в данном изобретении достигнута поставленная задача по созданию беспроводного стилуса, который работает под водой и позволяет вводить информацию в устройство с высокой степенью точности.
Заявленный беспроводной стилус для устройства ввода и отображения информации под водой может использоваться как дайверами любителями, так и коммерческими дайверами, подводными археологами и другими исследователями, подводными службами и ремонтными и строительными бригадами (например, нефтяных платформ, дамб и пр.), а также операторами подводных беспилотных аппаратов (дронов) и пользователями систем подводной навигации.
1. Беспроводной стилус для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса, содержащий корпус, имеющий переднюю часть корпуса и заднюю часть корпуса, отверстие в передней части корпуса, расположенный в передней части корпуса наконечник, размещенный с возможностью прохождения через отверстие и с возможностью перемещения наконечника вдоль оси корпуса, имеющий переднюю часть наконечника, выступающую из отверстия за пределы корпуса для контакта с защитным стеклом устройства, и заднюю часть наконечника, расположенный в задней части корпуса колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации и содержащий, по меньшей мере, конденсатор, резистор и катушку индуктивности с ферритовым сердечником, разделенным на две части, одна из которых выполнена неподвижной, а вторая расположена с возможностью перемещения вдоль оси корпуса относительно первой части сердечника и с возможностью взаимодействия с задней частью наконечника при механическом воздействии на переднюю часть наконечника для передачи механического воздействия от наконечника на подвижную часть ферритового сердечника катушки индуктивности с относительным перемещением подвижной части сердечника относительно неподвижной части для изменения резонансной частоты колебательного контура, отличающийся тем, что конденсатор и резистор изолированы от окружающей среды, а обмотка катушки индуктивности выполнена в виде изолированного провода.
2. Беспроводной стилус по п.1, в котором подвижная часть катушки индуктивности размещена в наконечнике.
3. Беспроводной стилус для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса, содержащий корпус, имеющий переднюю часть корпуса и заднюю часть корпуса, отверстие в передней части корпуса, расположенный в передней части корпуса наконечник, размещенный с возможностью прохождения через отверстие и с возможностью перемещения наконечника вдоль оси корпуса, имеющий переднюю часть наконечника, выступающую из отверстия за пределы корпуса для контакта с защитным стеклом устройства, и заднюю часть наконечника, расположенный в задней части корпуса колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации и содержащий, по меньшей мере, конденсатор, резистор и катушку индуктивности с ферритовым сердечником, разделенным на две части, одна из которых выполнена неподвижной, а вторая расположена с возможностью перемещения вдоль оси корпуса относительно первой части сердечника и с возможностью взаимодействия с задней частью наконечника при механическом воздействии на переднюю часть наконечника для передачи механического воздействия от наконечника на подвижную часть ферритового сердечника катушки индуктивности с относительным перемещением подвижной части сердечника относительно неподвижной части для изменения резонансной частоты колебательного контура, отличающийся тем, что конденсатор, резистор и подвижная часть ферритового сердечника катушки индуктивности изолированы от окружающей среды.
4. Беспроводной стилус по п.2, в котором подвижная часть катушки индуктивности размещена в наконечнике.
