DE2508154B2 - Eingabeplatte - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Eingabeplatte mit einer Matrix, die aus einer ersten Gruppe von mit Abstand
voneinander angeordneten, eine erste Koordinatenachse definierenden Leitern und aus einer zweiten Gruppe
von mit Abstand voneinander angeordneten, eine zweite Koordinatenachse definierenden Leitern aufgebaut
ist, wobei die beiden Leitergruppen voneinander elektrisch isoliert kreuzweise übereinaderliegen, so daß
die Kreuzungsstellen der einzelnen Leiter die Gitterpunkte der Matrix bilden, und wobei zur Feststellung
der Lage einer kapazitiven Kopplung mit der Matrix bezüglich der Koordinatenachse die Leiter nacheinander
mit elektrischen Impulsen beaufschlagt werden.
Aus den US-PS 35 67 859 und 37 32 369 sind ss
Eingabeplatten dieser Art bekannt. Mit Hilfe eines elektrisch leitenden Stiftes beispielsweise kann nun zu
den Leitern der Matrix eine kapazitive Kopplung hergestellt werden. Werden nun die Leiter der einen
Gruppe und dann die Leiter der anderen Gruppe <*>
nacheinander mit elektrischen Impulsen beaufschlagt, so läßt sich der Ort der kapazitiven Kopplung, d. h. der Ort
des Stiftes auf der Matrix, feststellen, weil von den dem Stift am nächsten gelegenen Leitern größere elektrische
Signale auf den Stift übertragen werden als von den <<s weiter entfernt liegenden Leitern. Es ist also möglich
und bereits realisiert, derartige Eingabeplatten mit Hilfe eines leitenden Stiftes zur Eingabe von Daten in
Datenverarbeitungsanlagen zu benutzen.
Bei den bekannten Eingabsplatten besteht nun die Schwirigkeit, den Ort der kapazitiven Kopplung bzw.
des Stiftes durch die Abtastung der einzelnen Leiter der Matrix sicher zu lokalisieren, denn einerseits sollen die
einzelnen Leiter für eine hohe Auflösung möglichst nahe beieinander liegen, andererseits jedoch tritt dann
nicht nur zwischen den beiden zueinander senkrechten Leitern und dem Stift eine kapazitive Kopplung auf,
sondern auch zwischen den weiter entfernt verlaufenden Leitern.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Eingabeplatte der bekannten Art so weiterzubilden, daß der Ort der
kapazitiven Kopplung mit der Matrix mit geringem Aufwand bei der Signalauswertung sicher festgestellt
werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Matrix von dieser elektrisch isoliert zur
elektrischen Abschirmung eine elektrisch leitende Schicht aufgebracht ist, die Löcher aufweist, welche die
Gitterpunkte freigeben und durch welche nicht abgeschirmte Matrixsegmente zur kapazitiven Kopplung
mit der Matrix gebildet werden, und daß eine Isolierschicht auf der der Matrix gegenüberliegenden
Seite der Abschirmschicht aufgebracht ist.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Abschirmschicht können Abtastimpulse von dem betreffenden Matrixsegment benachbarten Leitern durch den Stift praktisch
nicht mehr aufgegriffen werden, so daß komplizierte Geräte zur Analyse der Signalamplituden und zur
Feststellung, welcher Leiter den größten Signalpegel aufweist, in Wegfall kommen.
Weist gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung die Isolierschicht von ihrer Außenseite nach
außen vorstehende Abschnitte auf, welche die Segmente physisch voneinander trennen, so wird außerdem von
vornherein eine unbeabsichtigte Führung des Stiftes zwischen zwei benachbarten Segmenten verhindert.
Die Erfindung wird nun an Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung näher erläutert. In der
Zeichnung stellen dar
F i g. 1 eine scheniatische Draufsicht auf eine Matrix,
die zwei Gruppen von Leitern umfaßt und auf der Segmente eingezeichnet sind,
F i g. 2 eine Draufsicht auf eine modifizierte Anordnung der Segmente,
F i g. 3 eine bruchstückhafte, perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Eingabeplatte, teilweise im aufgebrochenen Schnitt,
F i g. 4 einen Querschnitt durch die Eingabeplatte der F i g. 3,
F i g. 5 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabeplatte, die
derjenigen der Fig.4 ähnlich ist, aber bei der eine
Kodeplatte von einer Matrixplatte getrennt ist,
F i g. 6 einen Querschnitt durch eine Kodeplatte, die gegenüber derjenigen der F i g. 5 modifiziert ist, und
F i g. 7a und 7b Diagramme zur Darstellung von Impulsen, die mit einer herkömmlichen Eingabeplatte
und einer erfindungsgemäßen Eingabeplatte erhalten werden.
In den Fig. 1 und 2 sind durch zwei Gruppen von
Leitern 3 und 4 gebildete Matrizen dargestellt, die mit Segmenten 2 versehen sind, jedes Segment stellt einen
»Tasten«-Bereich dar, und jeder Punkt innerhalb eines solchen Bereiches nimmt im wesentlichen eine Koordinatenposition
ein.
In F i g. 1 sind die Leitergruppen 3 und 4 so
angeordnet, daß sie innerhalb jedes Segments 2 einen
Gitterpunkt 5 bilden. Die Leiter 3 und 4 sind mit den Anschlüssen 6 bzw. 7 verbunden. In der Anordnung der
F:g. 2 enthält jedes Segment 2a, 26 mehrere Gitterpunkte
5, und die Leiter 3a, 36 und 4a, 46 jeweils eine Gruppe, die sich durch dasselbe Segment 2a bzw, 2b
erstrecken, sind mit den gemeinsamen Anschlüssen 8 bzw. 9 verbunden. Die Segmente 2a und 26 veranschaulichen
zwei Beispiele der Anordnung. Die Segmente 2a bzw. 2b definieren Koordinatenpositionen. Zur einfacheren
Beschreibung sind die Leitergruppen 3 und 4 in den F i g. 1 und 2 mit einem vorgegebenen Abstand
voneinander dargestellt; dieser Abstand kann aber auch verschieden groß sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen,
daß es auch bei der Anordnung der F i g. 2 möglich ist, das Segment 2a, 2b so auszubilden, daß es lediglich
einen einzigen Gitterpunkt hat, während es gleichzeitig eine große Fläche aufweist. Grundsätzlich kann
irgendeine gewünschte Anzahl Gitterpunkte 5 gleichmäßig innerhalb der entsprechenden Segmente 2 a, 2b
verteilil sein. Die Leitergruppen 3, 4 werden nacheinander
über die entsprechenden Anschlüsse 6, 7, 8, 9 in bekannter Weise mit Impulsen beaufschlagt. Wenn die
Leiter 3, 4, die sich durch jedes Segment 2 erstrecken, mit Impulsen beaufschlagt werden, wird ein Signal von
einem auf ein Segment 2 aufgesetzten Stift erhalten. Als Impulsabtastsystem kann z. B. das aus der US-PS
37 32 369 bekannte verwendet werden. Bei der Anordnung der F i g. 2 kann der Stift irgendwo innerhalb des
Segments 2a, 2b plaziert werden, das eine relativ große Fläche aufweist, und er wird dabei immer das gleiche
Signal abgeben.
Die F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Eingabeplatte. Diese Eingabeplatte ist
durch eine elektrisch leitende Schicht 13 gekennzeichnet, weiche zur elektrischen Abschirmplatte dient und
Löcher 13a aufweist, durch die Matrixsegmente 2 gebildet werden. Die Abschirmplatte 13 ist auf einer
Matrix angeordnet, welche die zwei Leitergruppen 3 und 4 umfaßt. Eine Isolierzwischenschicht 11 ist
zwischen den Ebenen der Leitergruppen 3 und 4 angeordnet. Insbesondere liegt die Gruppe der Leiter 3
zwischen der Isolierzwischenschicht 11 und einer oberen Isolierschicht 12, während die Gruppe der Leiter
4 zwischen der Isolierzwischenschicht 11 und einer unteren Isolierschicht 10 liegt. Bei der Ausführungsform
nach F i g. 3 enthält jedes Segment 2 einen Gitterpunkt 5, wobei die elektrisch leitende Schicht 13 die Segmente
2 elektrisch voneinander abschirmt und auf der Oberfläche der oberen Isolierschicht 12 angeordnet ist.
Die Abschirmschicht 13 kann aus einer geeigneten Kupferfolie bestehen, die auf der oberen Isolierschicht
12 aufgedruckt und geerdet ist. Wie u. a. aus Fig.4 zu
ersehen ist, ist eine Isolierschicht 14 mit nach außen vorstehenden Abschnitten 14a auf der Abschirmschicht
13 angeordnet, wobei durch die Abschnitte 14a die Segmente 2 körperlich unterteilt werden. Bei einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel (F i g. 6) werden die nach außen oder oben vorstehenden Abschnitte 14a auf
der Oberfläche der Isolierschicht 14 durch die vorspringenden Stege der Abschirmschicht 13 gebildet.
Zwischen der Isolierschicht 14 und der darauffolgenden oberen Isolierschicht 12 der Matrix kann durch die
Abschirmschicht 13 in jedem Segmeni 2 ein Spalt Ha
entstehen, der in der Zeichnung übertrieben groß dargestellt ist; solch ein Spalt 13a kann aber eliminiert
werden, da die Abschirmschicht 13 aus einem dünnen Film bestehen kann, z. B. aus einer aufgedruckten
Kupferfolie, wie obenerwähnt wurde. Um die Verwendung
der entsprechenden Segmente 2 als »Tasten«-Bereiche zu erleichtern, können auf der Oberseite der
oberen Isolierschicht 12 Zeichen 15 aufgebracht sein. In diesem Fall ist die Isolierschicht 14 transparent.
Da bei der erfindungsgemäßen Eingabeplatte jedes Segment 2, welches einer Taste entspricht, von jedem
anderen Segment durch die Abschirmschicht 13 elektrisch abgeschirmt ist, wird von einem auf die
Eingabeplatte aufgesetzten Stift 16 bei der Abtastung der Matrix ein Signal erhalten, das praktisch kein
»Übersprechen« enthält. Bei einer herkömmlichen Eingabeplatte wird bei der Abtastung ein Impulszug
erhalten, wie er in Fig. 7a gezeigt ist, bei dem der Unterschied der Amplitude zwischen benachbarten
Impulsen sehr klein ist, so daß ein Scheitelwertdetektor notwendig ist, um den Impuls mit der maximalen
Amplitude aus dem Impulszug auszuwählen. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen F.ingabetafel
dagegen enthält das Signal außer dem Impuls mit maximaler Amplitude lediglich eine sehr kleine Nebensprech-
oder Übersprechkomponente (siehe F i g. 7b), so daß dieser Impuls durch eine einfache Schaltung, z. B.
durch eine Schmitt-Schaltung, diskriminiert werden kann, ohne daß ein Scheitelwertdetektor erforderlich
wäre. Diese Wirkung wird bei der Erfindung durch die geerdete Abschirmschicht 13 erreicht, die eine kapazitive
Kopplung zwischen dem Stift 16, der gegen eines der Segmente 2 gedrückt wird, um den Leitern 3 und 4, die
sich durch benachbarte Segmente erstrecken, weitgehend verhindert, wie man aus Fig. 4 sieht. Nach der
Erfindung sind außerdem die einzelnen Segmente 2 physisch voneinander durch die Abschnitte 14a der
Isolierschicht 14 getrennt, so daß eine zufällige Verschiebung des Stiftes 16 von dem beabsichtigten
Segment 2 oder die Plazierung des Stiftes 16 im Grenzbereich zwischen zwei benachbarten Segmenten
im wesentlichen vermieden werden kann.
In F i g. 5 ist eine gegenüber der F i g. 4 abgewandelte Ausführungsform gezeigt. Bei dieser Ausführungsform
ist die Abschirmschicht 13 zwischen der Isolierschicht 14 und einer isolierenden Basis 17 angeordnet, auf der die
Zeichen aufgebracht sind. Die Isolierschicht 14, die Abschirmschicht 13 und die isolierende Basis 17 sind zu
einer Kodeplatte zusammengefaßt, die von der oberen Isolierschicht 12 einer Matrixplatte getrennt ist. Bei
diesem Ausführungsbeispiel können Kodeplatten mit unterschiedlichen Zeichen ausgetauscht werden. Gege
benenfalls kann auch eine getrennte Zeichen- bzw. Kodeplatte vorgesehen werden, die zwischen die obere
Isolierschicht 12 der Matrixplatte und die isolierende Basis 17 der die Abschirmung enthaltenden Platte
eingefügt wird.
F i g. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Kodeplatte der F i g. 5. Bei der Ausführungsform der
Fig.6 ist die Isolierschicht 14 der Fig.4 durch eine
Isolierschicht 18 ersetzt. Die Isolierschicht 18 wird
dadurch gebildet, daß ein thermolastiseher Kunstharzfilm von im wesentlichen gleicher Dicke unter Druck
und Wärme auf die Abschirmschicht 13 aufgebracht wird, wodurch die freien Abschnitte der isolierenden
Basis 17, die innerhalb der Segmente 2 angeordnet sind, mil einem Überzug versehen werden. Die Verwendung
einer solchen Isolierfläche 18 reduziert in vorteilhafter Weise die Herstellungskosten, wenn die Abschirmschicht
13 so dick ausgebildet wird, daß sie nicht nur die Segmente 2 elektrisch voneinander abschirmt, sondern
sie auch physisch voneinander trennt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Eingabeplatte mit einer Matrix, die aus einer ersten Gruppe von mit Abstand voneinander >
angeordneten, eine erste Koordinatenachse definierenden Leitern und aus einer zweiten Gruppe von
mit Abstand voneinander angeordneten, eine zweite Koordinatenachse definierenden Leitern aufgebaut
ist, wobei die beiden Leitergruppen voneinander elektrisch isoliert kreuzweise übereinanderliegen, so
daß die Kreuzungsstellen der einzelnen Leiter die Gitterpunkte der Matrix bilden, und wobei zur
Feststellung der Lage einer kapazitiven Kopplung mit tier Matrix bezüglich der Koordinatenachse die is
Leiter nacheinander mit elektrischen Impulsen beaufschlgt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Matrix von dieser elektrisch isoliert zur elektrischen Abschirmung eine elektrisch
leitende Schicht (13) aufgebracht ist, die Löcher (\3a)
aufweist, welche die Gitterpunkte (5) freigeben und durch weiche nicht abgeschirmte Matrixsegmente
(2) zur kapazitiven Kopplung mit der Matrix gebildet werden, und daß eine Isolierschicht (14) auf
der der Matrix gegenüberliegenden Seite der ^ Abschirmschicht (13) aufgebracht ist.
2. Eingabeplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (2) einen
Gitterpunkt hält.
3. Eingabeplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment mehrere Gitterpunkte
enthält und daß Leiter (3a, 3b; 4a, 4b) einer Leitergruppe, welche sich durch ein und dasselbe
Segement (3) erstrecken, mit einem gemeinsamen Anschluß (8,9) verbunden sind.
4. Eingabeplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (14)
von ihrer Außenseite nach außen vorstehende Abschnitte (\4a) aufweist, welche die Segmente
physisch voneinander trennen. 4«
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