DE3243712A1 - Device for detecting an x/y position - Google Patents

Device for detecting an x/y position

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DE3243712A1
DE3243712A1 DE19823243712 DE3243712A DE3243712A1 DE 3243712 A1 DE3243712 A1 DE 3243712A1 DE 19823243712 DE19823243712 DE 19823243712 DE 3243712 A DE3243712 A DE 3243712A DE 3243712 A1 DE3243712 A1 DE 3243712A1
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resistance layer
electrodes
electrode
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stylus
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DE19823243712
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German (de)
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Hans Peter Dipl Ing Koch
Rudolf Limpert
Wolfgang Schimmelpfennig
Heinz-Juergen Dipl Ing Siede
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Preh GmbH
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Preh GmbH
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    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact

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Abstract

In a device for detecting an x/y position of a stylus (10) on a contact panel (1) having a flat resistance layer (2), electrode arrangements (5 to 8) are provided at its four sides. A part-voltage corresponding to its position is picked up by means of the stylus (10). The voltage is alternately applied to the electrode pairs (5, 6; 7, 8) so that the lines of equipotential in the resistance layer (2) extend in a straight line and the stylus position and the stylus movement is indicated proportionally on the screen (3). Each electrode arrangement (5 to 8) is formed by a plurality of point electrodes (9) arranged in one line. The potentials of the point electrodes (9) of both electrode arrangements (5 to 8) of the one electrode pair (5, 6; 7, 8) in each case are mutually decoupled when the voltage (13, 14) is applied to the other electrode pair (7, 8; 5, 6) in each case. <IMAGE>

Description

Einrichtung zur Erfassung einer x-y-Position Device for detecting an x-y position

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung einer x-y-Position eines Griffels auf einer Kontaktplatte mit einer flächigen Widerstands schicht, an deren vier Seiten Elektrodenanordnungen vorgesehen sind, wobei eine an die beiden von jeweils zwei gegenüberliegenden Elektrodenanordnungen gebiideten Elektrodenpaare angelegte Spannung unterschiedlich verläuft und der Griffel eine seiner Position entsprechende Teilspannung abgreift, die ausgewertet wird.The invention relates to a device for detecting an x-y position a stylus on a contact plate with a flat resistance layer, on the four sides of which electrode assemblies are provided, one on the two electrode pairs formed by two opposing electrode arrangements applied voltage runs differently and the stylus one of its position corresponding partial voltage taps, which is evaluated.

Eine derartige Einrichtung ist in der US-PS 2 527 835 beschrieben. Mit dieser Einrichtung soll eine mittels des Griffels auf die Widerstandsschicht gezeichnete Linie auf einen Bildschirm übertragen werden. An das x-Elektrodenpaar wird dabei eine Spannung einer Frequenz angelegt. An das y-Elektrodenpaar wird eine Spannung einer anderen Frequenz angelegt. Jede Elektrodenanordnung ist von einem einzigen Elektrodenstreifen gebildet, der sich fast über die gesamte Länge der jeweiligen Seite der Widerstandsschicht erstreckt.Such a device is described in US Pat. No. 2,527,835. With this facility, a means of the stylus onto the resistive layer drawn line can be transferred to a screen. To the x-electrode pair a voltage of a frequency is applied. A Voltage of a different frequency applied. Each electrode array is of one single electrode strip is formed, which extends over almost the entire length of the respective Side of the resistive layer extends.

Infolge der angelegten Spannungen baut sich in der Widerstandsschicht ein Potentialfeld auf. Bei der Elektrodenanordnung nach der US-PS 2 527 835 sind die Äquipotentiallinien gekrümmt. Sie verlaufen dementsprechend auch in unterschiedlichen Abständen. Dies hat zur Folge, daß eine Verschiebung des Griffels auf der iderstandsschicht um eine bestimmte Strecke in unterschiedlichen Bereichen der Widerstandsschicht unterschiedliche Potentialdifferenzen bedeutet. Gleich lange Bewegungen des Griffels in verschiedenen Bereichen der t.fiderstandsschicht werden deshalb auf einem Bildschirm, auf dem die Griffelbewegung wiedergegeben ist, unterschiedlich lang erscheinen. Aufgrund der Krümmung der Aquipotentiallinien wird außerdem eine mit dem Griffel auf die Widerstandsschicht gezogene Gerade auf dem Bildschirm gekrümmt erscheinen. Dies macht die Einrichtung nach der US-PS 2 527 835 für graphische Darstellungen unbrauchbar. Da die Krümmung der Feldlinien und deren Verlauf an sich bekannt ist, könnte mittels eines Rechners eine Transformation auf ein lineares, homogenes Potentialfeld erfolgen. Der damit verbundene Aufwand wäre erheblich. Außerdem würde die notwendige Rechenzeit dazu führen, daß eine auf die Widerstandsschicht gezeichnete Gestalt erst mit Verzögerung auf dem Bildschirm erschiene.As a result of the applied voltages, builds up in the resistance layer a potential field. In the electrode arrangement according to US Pat. No. 2,527,835 the equipotential lines are curved. Accordingly, they also run in different ways Intervals. This has the consequence that a displacement of the stylus on the resistance layer by a certain distance in different areas of the resistive layer means different potential differences. Equal long movements of the stylus in different areas of the resistance layer are therefore on a screen, on which the stylus movement is reproduced appear of different lengths. Because of the curvature of the aquipotential lines, there is also one with the stylus Straight lines drawn on the resistive layer appear curved on the screen. This is what the device of US Pat. No. 2,527,835 does for graphics unusable. Since the curvature of the field lines and their course is known per se, could use a computer to transform a linear, homogeneous potential field take place. The effort involved would be considerable. In addition, the necessary Computing time lead to a drawn on the resistive layer The figure appeared on the screen with a delay.

Die Eingabeeinrichtung nach der DE-OS 21 43 859 ist aus den genannten Gründen für graphische Darstellungen ungeeignet.The input device according to DE-OS 21 43 859 is from those mentioned Unsuitable for graphic representations.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der die Äquipotentiallinien auf der Widerstandsschicht weitgehend geradlinig und parallel verlaufen.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning Kind of propose in which the equipotential lines on the resistive layer largely run straight and parallel.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß die Spannung abwechselnd an die Elektrodenpaare gelegt ist, daß jede Elektrodenanordnung von einer Mehrzahl von Punktelektroden gebildet ist und daß die Potentiale der Punktelektroden beider Elektrodenanordnungen des jeweils einen Elektrodenpaars gegeneinander entkoppelt sind, wenn am jeweils anderen Elektrodenpaar die Spannung liegt.According to the invention, the above object is achieved in that the voltage is alternately placed on the electrode pairs that each electrode arrangement of a plurality of point electrodes is formed and that the potentials of the point electrodes both electrode arrangements of the one pair of electrodes are decoupled from one another when the voltage is applied to the other pair of electrodes.

Das sich bei an das jeweilige Elektrodenpaar angelegter Spannung in der Widerstandsschicht aufbauende Äquipotentialfeld geht von den Punktelektroden aus. In Abhängigkeit von der Anzahl der pro Längeneinheit vorgesehenen Punktelektroden werden die Äquipotentiallinien bereits knapp hinter der Elektrodenanordnung geradlinig verlaufen. Die Punktelektroden des nicht an Spannung gelegten Elektrodenpaars stören die Feldlinien nicht. Denn sie sind so voneinander entkoppelt, daß sie am Rand der Widerstandsschicht keinen Kurzschluß darstellen. Damit ist erreicht, daß im ganz überwiegenden Bereich der Widerstandsschicht ein homogenes und lineares Feld aufgebaut ist. Dadurch ist es möglich, die Einrichtung als Graphik-Eingabe für Computer zu verwenden. Mit dem Griffel auf die Widerstandsschicht gezeichnete Gerade erscheinen als Gerade auf dem Bildschirm. Gleiche Bewegungsstrecken des Griffels auf der Widerstandsschicht erscheinen unabhängig vom Ort auf dem Bildschirm gleich.The voltage in the equipotential field building up the resistive layer comes from the point electrodes the end. Depending on the number of point electrodes provided per unit length the equipotential lines become straight just behind the electrode arrangement get lost. Interfere with the point electrodes of the electrode pair that is not connected to voltage the field lines do not. Because they are so decoupled that they are at the edge of the Resistive layer do not represent a short circuit. This has achieved that in the vast majority of the area of the resistance layer a homogeneous and linear one Field is built. This makes it possible to input the facility as a graphic for computer to use. Drawn with the stylus on the resistive layer Straight lines appear as straight lines on the screen. Same movement distances of the stylus on the resistive layer appear the same regardless of the location on the screen.

Da der Rechner keine Umrechnung der Koordinaten vornehmen muß, folgt das Bild auf dem Bildschirm auch schnellen Bewegungen des Griffels praktisch ohne Verzögerung.Since the computer does not have to convert the coordinates, it follows the image on the screen also practically without rapid movements of the stylus Delay.

In Ausgestaltung der Erfindung legt eine Steuereinheit über den Elektrodenanordnungen vorgeschaltete Halbleiterschalter die Spannung zyklisch an die beiden Elektrodenpaare und nimmt zyklisch die von einem Analog-Digitalwandler digitalisierten Teilspannungen auf und leitet sie als digitalisierte x-y-Koordinatenwerte der jeweiligen Griffelposition an den Rechner bzw. den Bildschirm weiter.In an embodiment of the invention, a control unit is placed over the electrode arrangements upstream semiconductor switches apply the voltage cyclically to the two pairs of electrodes and cyclically takes the partial voltages digitized by an analog-digital converter and forwards them as digitized x-y coordinate values of the respective stylus position to the computer or the screen.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Punktelektroden mit Dioden oder Halbleiterschaltern voneinander entkoppelt. Im letztgenannten Fall können die Halbleiterschalter die genannten, von der Steuereinheit geschalteten Halbleiterschalter sein.In a preferred embodiment of the invention, the point electrodes are decoupled from each other with diodes or semiconductor switches. In the latter case the semiconductor switches can be the ones mentioned, switched by the control unit Be semiconductor switch.

Die Möglichkeit der Verwendung eines Vordruck-Papiers bzw. einer Vorlage kann geschaffen werden, wenn die angelegte Spannung eine Gleichspannung ist und dementsprechend der Griffel die Widerstandsschicht zum Abgriff einer Teilspannung kontaktieren muß. Es wird in diesem Fall eine transparente Widerstandsschicht vorgesehen, die auf einen Glasträger aufgebracht ist. Der Vordruck bzw. die Vorlage wird dann unter den Glas träger gelegt und ist für den Benutzer dann durch die Widerstandschicht und den Glasträger hindurch sichtbar.The possibility of using preprinted paper or a template can be created when the applied voltage is DC voltage and accordingly, the stylus has the resistance layer for tapping a partial voltage must contact. In this case, a transparent resistance layer is provided, which is applied to a glass slide. The form or template is then placed under the glass support and is then accessible to the user through the resistance layer and the glass slide visible through it.

Sollen mit der Einrichtung häufig gleiche Vorlage-Grundmuster bearbeitet werden, dann kann die Widerstandschicht auf einem gegenüber der Kontaktplatte getrennten, austauschbaren Träger aufgebracht sein. Die Widerstandsschicht ist dabei mit dem betreffenden Grundmuster bedruckt. Für spezielle Aufgaben stehen dann dem Benutzer verschiedene Widerstandsschichtträger mit den speziellen Grundmustern zur Verfügung. Je nach der zu bearbeitenden Aufgabe setzt er den betreffenden Träger in die Einrichtung ein. Vorzugsweise ist dabei der Träger mit einer speziellen Kodierung, beispielsweise Lochkodierung versehen, die nach dem Einsetzen des Trägers in die Einrichtung, beispielsweise mittels Optokopplern abgetastet wird. Über die Steuereinheit wird dann im Rechner das dem jeweiligen Grundmuster zugeordnete Programm aufgerufen.Should the facility often process the same basic template pattern then the resistance layer can be placed on a separate be applied interchangeable carrier. The resistance layer is with the relevant basic pattern printed. The user is then available for special tasks Various resistance layers with the special basic patterns are available. Depending on the task to be dealt with, he places the relevant institution in the facility a. The carrier is preferably with a special coding, for example Provided hole coding after the insertion of the carrier in the device, for example is scanned by means of optocouplers. The control unit is then used in the computer the program assigned to the respective basic pattern is called.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt einen elektrischen Schaltplan der Einrichtung schematisch.Further advantageous refinements of the invention emerge from the following description of an embodiment. The figure shows an electrical circuit diagram of the device schematically.

Auf eine Kontaktplatte 1 ist eine Widerstandsschicht 2 aufgebracht. Die Fläche der Widerstandsschicht 2 entspricht in ihrem Format dem Format eines Bildschirms 3.A resistance layer 2 is applied to a contact plate 1. The area of the resistance layer 2 corresponds in its format to the format of a Screen 3.

Die Kontaktplatte 1 besteht beispielsweise aus Hartpapier oder Epoxidharz. Auf sie ist die Widerstandsschicht 2 als kohlehaltige Widerstandsschicht im Siebdruckverfahren aufgebracht. Als Widerstandsschicht 2 kann auch eine elektrisch leitende Kunststoffolie eingesetzt werden.The contact plate 1 consists for example of hard paper or epoxy resin. On it is the resistance layer 2 as a carbon-containing resistance layer in the screen printing process upset. An electrically conductive plastic film can also be used as the resistance layer 2 can be used.

Als Kontaktplatte 1 kann auch ein Glas träger verwendet werden, auf den eine transparente Widerstandsschicht aufgedampft wird.A glass carrier can also be used as the contact plate 1 a transparent resistive layer is vapor deposited.

Auf die Widerstandsschicht 2 können Markierungen, wie beispielsweise Felder oder Orientierungszeichen 4 aufgedruckt sein.Markings, such as, for example, can be applied to the resistance layer 2 Fields or orientation signs 4 be printed.

An den vier Seiten der Widerstandsschicht 2 sind Elektrodenanordnungen 5, 6 und 7, 8 angeordnet. Jede Elektrodenanordnung weist eine Mehrzahl von Punktelektroden 9 auf, die jeweils in einer Linie liegen. Die Abstände zwischen den Punktelektroden 9 sind gleich.On the four sides of the resistance layer 2 are electrode arrangements 5, 6 and 7, 8 arranged. Each electrode arrangement has a plurality of point electrodes 9, each lying in a line. The distances between the point electrodes 9 are the same.

Die Punktelektroden 9 können auf die Widerstandsschicht 2 aufgedruckt, aufgedampt bzw. auf andere Weise chemisch aufgetragen sein. Die Punktelektroden 9 können auch geätzt sein. Sie können auch aufgeklebt sein. Je nach den verwendeten Herstellungsverfahren werden die Punktelektroden 9 auf der Widerstands schicht 2 oder zwischen der Widerstandsschicht 2 und der Kontaktplatte 1 liegen.The point electrodes 9 can be printed on the resistance layer 2, damped up or in some other way be applied chemically. the Point electrodes 9 can also be etched. They can also be glued on. Depending on the manufacturing process used are the point electrodes 9 on the resistor layer 2 or between the resistance layer 2 and the contact plate 1.

Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel liegen die Punktelektroden 9 auf der Widerstandsschicht 2 beabstandet von deren vier Seiten. Dies ist nicht notwendig. Die Punktelektroden 9 können auch unmittelbar an den vier Seiten als Enden schmaler Leiterbahnen ausgebildet sein.In the illustrated embodiment, the point electrodes 9 are located on the resistance layer 2 spaced from the four sides thereof. This is not necessary. The point electrodes 9 can also have narrower ends directly on the four sides Be formed conductor tracks.

Die Einrichtung weist einen Griffel 10 auf, der manuell über die Widerstandsschicht 2 zu führen ist. Um der Widerstandsschicht 2 eine glatte und harte Oberfläche für den Griffel 10 zu geben, kann die Kontaktplatte 1 mit der Widerstands schicht 2 und den Punktelektroden 9 in einem Umkehr-Laminierverfahren hergestellt werden.The device has a stylus 10 which is manually moved over the resistive layer 2 is to lead. To the resistance layer 2 a smooth and hard surface for To give the stylus 10, the contact plate 1 with the resistance layer 2 can and the point electrodes 9 are fabricated by a reverse lamination process.

Dabei wird die Widerstandsschicht 2 zunächst auf einen glatten Träger aufgebracht und auf die.Widerstandsschicht 2 wird die Kontaktplatte 1 auflaminiert. Schließlich wird der glatte, die Oberfläche der Widerstandsschicht 2 gestaltende Träger entfernt.The resistance layer 2 is initially placed on a smooth carrier applied and the contact plate 1 is laminated onto die.Widerstandschicht 2. Finally, the smooth, the surface of the resistance layer 2 shaping Carrier removed.

Jede Punktelektrode 9 ist über eine Diode 11 an eine Verbindungsleitung 12 der betreffenden Elektrodenanordnung 5 bis 8 angeschlossen. Die Verbindungsleitungen 12 sind auf der Kontaktplatte 1 angeordnet.Each point electrode 9 is connected to a connecting line via a diode 11 12 of the relevant electrode arrangement 5 to 8 connected. The connecting lines 12 are arranged on the contact plate 1.

Die Einrichtung weist eine Gleichspannungsquelle mit einem positiven Pol 13 und einem negativen Pol 14 auf.The device has a DC voltage source with a positive Pole 13 and a negative pole 14.

Mit dem positiven Pol 13 sind die Verbindungsleitungen 12 der Elektrodenanordnungen 5 und 7 über einen elektronischen Schalter 15 bzw. 16- verbunden. Mit dem negativen Pol 14 sind die Verbindungsleitungen 12 der Elektrodenanordnungen 6 und 8 über einen elektronischen Schalter 17 bzw. 18 verbunden, Die Dioden 11 der Elektrodenanordnungen 5 und 6 sind so gepolt, daß bei leitenden Schaltern 15 und 17 Strom von dem Pol 13 zum Pol 14 fließt. Die Dioden 11 der Elektrodenanordnungen 7 und 8 sind so gepolt, daß bei leitenden Schaltern 16 und 18 Strom vom Pol 13 zum Pol 14 fließt.The connecting lines 12 of the electrode arrangements are connected to the positive pole 13 5 and 7 connected via an electronic switch 15 or 16-. With the negative Pole 14 are the connecting lines 12 of the electrode assemblies 6 and 8 via a electronic switch 17 or 18 connected, the diodes 11 of the electrode assemblies 5 and 6 are polarized so that with conductive switches 15 and 17 current from the pole 13 flows to pole 14. The diodes 11 of the electrode arrangements 7 and 8 are polarized so that that with conductive switches 16 and 18 current flows from pole 13 to pole 14.

Die Einrichtung weist eine, beispielsweise von einem Mikroprozessor gebildete Steuereinheit 19 auf. Diese schließt und öffnet über einen Ausgang 20 die Schalter 15 und 17 und abwechselnd hierzu über einen Ausgang 21 die Schalter 16 und 18. Die Schalter 15 und 17 sind leitend, wenn die Schalter 16 und 18 geöffnet sind.The device has one, for example of a microprocessor formed control unit 19. This closes and opens via an output 20 the switches 15 and 17 and alternately to this via an output 21 the switches 16 and 18. Switches 15 and 17 are conductive when switches 16 and 18 are open are.

Die Schalter 16 und 18 sind.leitend, wenn die Schalter 15 und 17 geöffnet sind. Dieser Vorgang läuft zyklisch ab. Er wiederholt sich beispielsweise innerhalb von 20 ps.The switches 16 and 18 are conductive when the switches 15 and 17 are open are. This process runs cyclically. For example, it is repeated within from 20 ps.

Der Griffel 10 ist an einen Analog-Digital-Wandler 22 angeschlossen, welcher mit der Steuereinheit 19 verbunden ist. Über eine Schnittstelle 23 ist die Steuereinheit 19 mit einem Bus 24 einer Datenverarbeitungsanlage 25, insbesondere Mikrocomputers, verbunden, die den Bildschirm 3 steuert.The stylus 10 is connected to an analog-to-digital converter 22, which is connected to the control unit 19. Via an interface 23 is the Control unit 19 with a bus 24 of a data processing system 25, in particular Microcomputer, which controls the screen 3.

Die Funktionsweise der beschriebenen Einrichtung ist etwa folgende: Sind die Schalter 15 und 17 leitend, dann baut sich in der Widerstandsschicht 2 ein Potentialfeld auf e In der Figur sind Äquipotentiallinien 26 des Feldes strichliert eingezeichnet. Diese verlaufen nur in der den Punktelektroden 9 ganz nahen Umgebung bauchig. Innerhalb der Orientierungszeichen 4 verlaufen sie linear parallel zwischen den Linien, auf denen die Punktelektroden 9 der Elektrodenanordnungen 5 und 6 liegen. Die Punktelektroden 9 der Elektrodenanordnungen 7 und 8 verzehren das Potentialfeld nicht, da diese Punktelektroden 9 über die Dioden 11 der Elektrodenanordnungen 7 und 8 entkoppelt sind. An jeder dieser Punkt elektroden 9 auftretende Potentiale können sich nicht auf benachbarte Punktelektroden fortpflanzen.The function of the device described is roughly as follows: If switches 15 and 17 are conductive, then resistance layer 2 builds up a potential field on e In the figure, equipotential lines 26 of the field are dashed drawn. These run only in the vicinity very close to the point electrodes 9 bulbous. Within the orientation symbols 4 they run linearly parallel between the lines on which the point electrodes 9 of the electrode arrangements 5 and 6 lie. The point electrodes 9 of the electrode arrangements 7 and 8 consume the potential field not, since these point electrodes 9 via the diodes 11 of the electrode arrangements 7 and 8 are decoupled. At each of these point electrodes 9 occurring potentials cannot reproduce on neighboring point electrodes.

Werden die Schalter 15 und 17 geöffnet und die Schalter 16 und 18 geschlossen, dann verlaufen die Äquipotentiallinien des sich dann einstellenden Feldes senkrecht zu den Äquipotentiallinien 26. Es sind dann die Dioden 11 der Elektrodenanordnungen 7 und 8 leitend und die Dioden 11 der Elektrodenanordnungen 5 und 6 entkoppeln die an deren Punktelektroden 9 anliegenden Potentiale.If switches 15 and 17 are opened and switches 16 and 18 closed, then the equipotential lines of the then appearing run Field perpendicular to the equipotential lines 26. They are then the diodes 11 of the electrode arrangements 7 and 8 conductive and the diodes 11 of the electrode arrangements 5 and 6 decouple the potentials present at their point electrodes 9.

Je dichter die Punktelektroden 9 angeordnet werden um so größer ist derjenige Teil der Widerstandsschicht 2, in dem mit einem geradlinigen Verlauf der Äquipotentiallinien gerechnet werden kann. Der ohmsche Quadratwider stand der Widerstands schicht 2 wird nicht sehr hochohmig gewählt, weil dies die aufgrund der Punktelektroden 9 unvermeidlichen Feldverzerrungen in die Widerstandsschicht 2 hinein vergrößern würde. Es hat sich gezeigt, daß ein Quadratwiderstand von 5 bis 10 kfl günstig ist, Die Punktelektroden 9 werden andererseits nicht allzu dicht gesetzt. Denn dann würde zwischen zwei benachbarten Punktelektroden die notwendige Sperrspannung für die eine in Sperrichtung liegende Diode nicht erreicht.The closer the point electrodes 9 are arranged, the larger it is that part of the resistance layer 2, in which with a straight course of the Equipotential lines can be calculated. The ohmic square counter was standing the resistance layer 2 is not chosen to have a very high resistance, because this is due to the of the point electrodes 9 unavoidable field distortions in the resistance layer 2 would enlarge into it. It has been shown that a square resistance of 5 up to 10 kfl is favorable, on the other hand, the point electrodes 9 are not too dense set. Because then the necessary Reverse voltage for the one in the reverse direction diode not reached.

Wird auf die Widerstandsschicht 2 der Griffel 10 mit seiner Spitze aufgesetzt, dann liegt an diesem dann, wenn die Schalter 15 und 17 leitend sind - also das in der Zeichnung dargestellte Potentialfeld aufgebaut ist -eine Teilspannung an, die seinem Abstand in X-Richtung von den Punkt elektroden 9 der Elektrodenanordnung 6 entspricht. Diese Teilspannung wird vom Wandler 22 digitalisiert zur Steuereinheit 19 geleitet und mit einer x-Kennung versehen. Noch während der Griffel 10 auf die Widerstandsschicht 2 aufgesetzt ist, öffnen die Schalter 15 und 17 und die Schalter 16 und 18 schließen, so daß jetzt am Griffel 10 eine Teilspannung anliegt, die seinem Abstand in Y-Richtung von den Punktelektroden 9 der Elektrodenanordnung 8 entspricht. Im Wandler 22 wird auch diese Teilspannung digitalisiert und in der Steuereinheit 19 mit einer y-Kennung versehen. Die digitalisierten x- und y-Koordinatenwerte werden der Datenverarbeitungsanlage 25 zugeführt und von dieser auf dem Bildschirm 3 dargestellt. Es leuchtet also am Bildschirm 3 der der Griffelstellung entsprechende Punkt auf.Is on the resistance layer 2 of the stylus 10 with its tip put on, then this is when the switches 15 and 17 are conductive - So the potential field shown in the drawing is built up - a partial voltage to the distance in the X direction from the point electrodes 9 of the electrode assembly 6 corresponds. This partial voltage is digitized by the converter 22 to the control unit 19 and provided with an x identifier. While the stylus 10 is on the Resistance layer 2 is placed, the switches 15 and 17 and the switches open 16 and 18 close so that a partial voltage is now applied to the stylus 10, which is his Distance in the Y direction from the point electrodes 9 of the electrode arrangement 8 corresponds. This partial voltage is also digitized in the converter 22 and in the control unit 19 provided with a y identifier. The digitized x and y coordinate values are the data processing system 25 and displayed by this on the screen 3. The point corresponding to the stylus position lights up on the screen 3.

Selbstverständlich kann die Datenverarbeitungsanlage 25 die digitalisierten x- und y-Werte in verschiedenster Weise weiterverarbeiten.Of course, the data processing system 25 can digitize the Process x and y values in various ways.

Der Eingangswiderstand des Griffels 10 bzw. des Wandlers 22 wird wesentlich hochohmiger sein als der Quadratwiderstand der Widerstandsschicht 2. Denn sonst würde der Griffel 10 zu ins Gewicht fallenden Feldverzerrungen führen.The input resistance of the stylus 10 or the transducer 22 becomes essential higher resistance than the square resistance of the resistance layer 2. Otherwise the stylus 10 would lead to significant field distortions.

Da der Bildschirm 3 eine begrenzte Anzahl von Leuchtpunkten hat, genügt es, die Auflösung der Einrichtung so auszulegen, daß in jeder Griffelstellung nur ein Leuchtpunkt aufleuchtet. Die Auflösung der Einrichtung ist so ausgelegt, daß beim Verschieben des Griffels 10 auf der Widerstandsschicht 2 die aufeinanderfolgenden Leuchtpunkte des Bildschirms 3 angesprochen werden.Since the screen 3 has a limited number of luminous points, it suffices it is to interpret the resolution of the device in such a way that in every stylus position only an illuminated dot lights up. The resolution of the device is designed so that when moving the stylus 10 on the resistance layer 2, the successive Luminous dots of the screen 3 are addressed.

Aufgrund des geradlinig parallelen Verlaufs der Äquipotentiallinien 26 ist erreicht, daß eine mit dem Griffel 10 über der Widerstandsschicht 2 gezogene Linie den gleichen Verlauf auch auf dem Bildschirm 3 zeigt.Due to the straight parallel course of the equipotential lines 26 is achieved that a drawn with the stylus 10 over the resistance layer 2 Line shows the same course on screen 3 as well.

Wird beispielsweise mit dem Griffel 10 auf der Widerstandsschicht 2 eine Diagonale gezeichnet, dann erscheint diese Diagonale auch auf dem Bildschirm 3.For example, with the stylus 10 on the resistance layer 2 a diagonal is drawn, then this diagonal also appears on the screen 3.

Mit der beschriebenen Einrichtung ist es möglich, daß der Benutzer mit dem Griffel 10 auf die Widerstandsschicht 2 graphische Darstellungen zeichnet und diese proportional auf dem Bildschirm 3 erscheinen und von der Datenverarbeitungsanlage 25 weiterverarbeitet werden können. Die Datenverarbeitungsanlage 25 kann auch mit entsprechender Software die Arbeit des Benutzers insoweit unterstützen, daß der Benutzer nur einen Punkt eines Symbols oder einer Gestalt angibt, deren vollständige Form die Datenverarbeitungsanlage 25 dann auf dem Bildschirm 3 erscheinen läßt.With the device described, it is possible that the user Draws graphic representations with the stylus 10 on the resistive layer 2 and these appear proportionally on the screen 3 and from the Data processing system 25 can be further processed. The data processing system 25 can also support the work of the user with the appropriate software, that the user specifies only one point of a symbol or a shape whose The complete form of the data processing system 25 then appears on the screen 3 leaves.

Claims (16)

Patent ansprüche D)i. Einrichtung zur Erfassung einer x-y-Position eines Griffels auf einer Kontaktplatte mit einer flächigen Widerstandsschicht, an deren vier Seiten Elektrodenanordnungen vorgesehen sind, wobei eine an die beiden von jeweils zwei gegenüberliegenden Elektrodenanordnungen gebildeten Elektrodenpaare angelegte Spannung unterschiedlich verläuft und der Griffel eine seiner Position entsprechende Teilspannung abgreift, die ausgewertet ard dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung (13, 14) abwechselnd an die Elektrodenpaare (5, 6; 7, 8) gelegt ist, daß jede Elektrodenanordnung (5 bis 8) von einer Mehrzahl von Punktelektroden (9) gebildet ist und daß die Potentiale der Punktelektroden (9) beider Elektrodenanordnungen (5, 6; 7,8) des jeweils einen Elektrodenpaars gegeneinander entkoppelt sind, wenn am jeweils anderen Elektrodenpaar die Spannung (13, 14) liegt. Patent claims D) i. Device for detecting an x-y position a stylus on a contact plate with a flat resistance layer the four sides of which are provided with electrode assemblies, one on the two Electrode pairs formed by two opposing electrode arrangements applied voltage runs differently and the stylus one of its position corresponding partial voltage taps, the evaluated ard characterized by that the voltage (13, 14) is alternately applied to the electrode pairs (5, 6; 7, 8) is that each electrode array (5 to 8) of a plurality of point electrodes (9) is formed and that the potentials of the point electrodes (9) of both electrode arrangements (5, 6; 7, 8) of each pair of electrodes are decoupled from one another if the voltage (13, 14) is applied to the respective other pair of electrodes. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktelektroden (9) jeder Elektrodenanordnung (5 bis 8) auf einer geraden Linie liegen und diese Linien der Elektrodenpaare (5, 6; 7,8) parallel zueinander und senkrecht zum jeweils anderen Elektrodenpaar (7, 8; 5,6) verlaufen.2. Device according to claim 1, characterized in that the point electrodes (9) each electrode assembly (5 to 8) lie on a straight line and this Lines of the electrode pairs (5, 6; 7, 8) parallel to each other and perpendicular to each other pair of electrodes (7, 8; 5, 6) run. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (19) über den Elektrodenanordnungen (5 bis 8) vorgeschaltete Halbleiterschalter (15 bis 18) die Spannung (13, 1L!.) zyklisch an die beiden Elektrodenpaare (5, 6 bzw. 7,8) legt uiid zyklisch die von einem Analog-Digital-Wandler (9.9) digitalisierten Teilspannungen aufnimmt und als digitale x-y-Koordinatenwerte der jeweiligen Griffelposition an einen Rechner (25) bzw. einen Bildschirm (3) weiterleitet.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a control unit (19) connected upstream of the electrode arrangements (5 to 8) Semiconductor switches (15 to 18) cyclically apply the voltage (13, 1L !.) the Both pairs of electrodes (5, 6 and 7, 8) are set cyclically by an analog-to-digital converter (9.9) picks up digitized partial voltages and as digital x-y coordinate values forwards the respective stylus position to a computer (25) or a screen (3). 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktelektroden (9) mit Dioden (11) entkoppelt sind.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the point electrodes (9) are decoupled with diodes (11). 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Punl{telektroden (9) mit Halbleiterschaltern entkoppelt sind.5. Device according to claim 3, characterized in that the Punl {tel electrodes (9) are decoupled with semiconductor switches. 6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung (13, 14) eine Gleichspannung ist.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the voltage (13, 14) is a direct voltage. 7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Format der Fläche der Widerstandsschicht (2) dem des Bildschirms (3) entspricht.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the format of the surface of the resistive layer (2) corresponds to that of the screen (3). 8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht (2) auf einen gegenüber der Kontaktplatte (1) getrennten, austauschbaren Träger aufgebracht ist.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the resistance layer (2) is on a separate from the contact plate (1), replaceable carrier is applied. 9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht (2) bedruckt ist.9. Device according to one of the preceding Expectations, characterized in that the resistance layer (2) is printed. 10. Einrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gek.ennzeichnet, daß an dem Träger eine Kodierung vorgesehen ist.10. Device according to claim 8 and 9, characterized in that a coding is provided on the carrier. 11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht (2) transparent ist und auf einem Glasträger aufgebracht ist.11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the resistance layer (2) is transparent and applied to a glass support is. 12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht (2) von einer Kunststoffolie gebildet ist.12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the resistance layer (2) is formed from a plastic film. 13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht (2) in einer Umkehrlaminiertechnik hergestellt ist.13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the resistance layer (2) is produced in a reverse lamination technique. 14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktelektroden (9) gleiche Abstände voneinander aufweisen.14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the point electrodes (9) are equally spaced from one another. 15. Einrichtung nach anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Punktelektroden (9) so bemessen ist, daß die an sie angeschlossenen Kopplungselemente (11) bei einer zwischen ihnen bestehenden Potentialdifferenz sperren.15. Device according to claim 14, characterized in that the The distance between the point electrodes (9) is dimensioned so that the connected to them Block coupling elements (11) if there is a potential difference between them. 16. Einrichtung nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Punktelektroden (9) so bemessen ist, daß in einem im Vergleich zur x- bzw.16. Device according to claim 14 and 15, characterized in that the distance between the point electrodes (9) is dimensioned so that in a compared to x or y-Erstreckung der Widerstandsschicht (2) kurzen Abstand von den Punktelektroden (9) die Äquipotentiallinien geradlinig verlaufen.y-extension of the resistance layer (2) short distance from the point electrodes (9) the equipotential lines are straight.
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