DE3236057A1

DE3236057A1 - Graphikbildschirm fuer ein rechner-graphiksystem

Info

Publication number: DE3236057A1
Application number: DE19823236057
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Phys Dr Diepers; Herbert Dipl Phys Dr Schewe
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1984-03-29

Description

Graphikbildschirm für ein Rechner-Graphikaystem
Die Erfindung bezieht sich auf einen Graphikbildschirm für ein Rechner-Graphiksystem mit einer Matrix von Wandlerelementen und mit einem flachen durchsichtigen Grundkörper, der an seinen Flachseiten mit einem durchsichtigen Muster von metallischen Elektroden versehen ist.
In Rechner-Graphiksystemen werden bekanntlich berührungsempfindliche Graphikbildschirme verwendet, die in Verbindung mit einem kapazitiven Aufnehmer in der Form eines Griffels die direkte Ubernahme von gezeichneten Strichen Punkt für Punkt in den Rechner ermöglichen.
Kapazitive berührungsempfindliche Bereiche auf dem Graphikbildschirm werden gebildet durch ein Muster von transparenten metallischen Elektroden, die auf einem ebenfalls transparenten Grundkörper angeordnet sind (Electronic Design, 15. Okt. 1981, Seiten 61 bis 64).
Die Berührung erfolgt durch einen Griffel, der einen kapazitiv gekoppelten Schalter enthält und mit dem der Bedienende den Rechner über die Position des Berührungspunktes informiert. Dieser Griffel kann Punkte, Striche und Konturen übertragen und graphische Bilder erzeugen oder ändern (Hewlett-Packard Journal, Jan. 1981, Seiten 15 bis 17).
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Graphikbildschirm, basierend auf dem piezoelektrischen Effekt, so zu entwerfen, daß insbesondere der Aufbau einfach ist und das Auflösungsvermögen durch die Elektrodenrasterung verbessert wird. Ferner sollen durch die transparente Ausführung Skizzen oder Teilzeichnungen in einfacher Weise durch Nachfahren in den Rechnerspeicher übernommen und anschließend ergänzt oder erweitert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Durch das enge Raster der Wandlermatrix können auch Hardwarevorlagen, beispielsweise Modelle oder Bauteile, abgezeichnet werden, indem das Tableau auf das Bauteil aufgelegt wird und die Konturen des Bauteils nachgezeichnet werden. Besonders vorteilhaft ist dafür eine Ausführungsform, bei der sowohl der Grundkörper als auch der Trägerkörper und damit der gesamte Graphikbildschirm flexibel ist.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein AusfUhrungsbeispiel eines Graphikbildschirmes nach der Erfindung schematisch veranschaulicht ist.
In der dargestellten Ausführungsforin ist ein flacher piezoelektrischer Grundkörper 2, vorzugsweise eine Folie aus Polyvinylidenfluorid PVDF, mit einer Dicke von beispielsweise 10 /um an seiner unteren Flachseite mit parallel zueinander angeordneten streifenförmigen Zeilenelektroden 4 und an seiner oberen Flachseite mit in gleicher Weise gestalteten und senkrecht zu den Zeilenelektroden 4 verlaufenden Spaltenelektroden 6 versehen. Die Zeilen- und Spaltenelektroden 4 und 6 bestehen aus einer sehr dünnen, transparenten Schicht, vorzugsweise aus einem Metall der Platin-Gruppe, beispielsweise Palladium oder Iridium, insbesondere Platin, deren Dicke im allgemeinen wenigstens 1 nm beträgt und 50 nm nicht wesentlich überschreitet und vorzugsweise etwa 3 bis 30 nm beträgt. Diese Schichten können durch Aufdampfen oder Aufsputtern bei einer Temperatur aufgebracht werden, die Zimmertemperatur nicht wesentlich überschreitet und auf höchstens etwa 370 K begrenzt ist. Die Elektroden sind jeweils von einem transparenten Elastomer 8 bzw. 10 abgedeckt, deren Dicke etwa 0,1 bis 1 mm betragen kann. Diese Elastomere 8 und 10 können beispielsweise aus einem selbsthärtenden Kunststoff, vorzugsweise Silikongießharz, bestehen und im Tauchverfahren aufgebracht werden.
In dieser Ausftihrungsform sind dann die Zeilenelektroden 4 und Spaltenelektroden 6 in die Elastomere 8 bzw. 10 eingebettet. Das untere Elastomer 8 ist auf einem transparenten Trägerkörper 12 befestigt, der beispielsweise aus Glas bestehen kann. Diese Baueinheit ist auf ihrer unteren Flachseite mit einer Abschirmung 14 und auf ihrer oberen Flachseite mit einer weiteren Abschirmung 16 versehen.
Als Abschirmung kann vorzugsweise jeweils eine transparente Metalloxidauflage vorgesehen sein, beispielsweise ein mit etwa 10 % Zinn dotierter Indiumoxidfilm In203, der unter der Kurzbezeichnung ITO (indium tinoxide) bekannt ist. Er kann hergestellt werden durch Sputtern in einer Argon- Sauerstoffatmo sphäre auf Glas oder einer Polymerfolie (Mylar) als Substrat bei niedriger Temperatur, die Raumtemperatur nicht wesentlich überschreitet. Solche ITO-Filme sind im Bereich der Wellenlängen des sichtbaren Lichts transparent. Diese Abschirmungen liegen jeweils auf Nullpotential.
Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, den Graphikbildschirm an wenigstens seiner oberen Flachseite noch mit einer Schutzschicht 18 aus einem transparenten Kunststoff, beispielsweise Polypropylen, zu versehen.
Abweichend von der dargestellten Ausführungsform kann auch nur ein einziges Elastomer auf den Spaltenelektroden angeordnet sein und die Zeilenelektroden 4 können dann unmittelbar auf dem Trägerkörper 12 befestigt sein. In dieser Ausführungsform können die Zeilenelektroden 4 auch aus ITO-Streifen bestehen.
Die Kreuzungspunkte der Zeilenelektroden 4 mit den Spaltenelektroden 6 bilden jeweils einen piezoelektrischen Drucksensor, der beim Abtasten durch einen Stift 20 an der zugeordneten Zeilenelektrode 4 und Spaltenelektrode 6 ein elektrisches Signal liefert, das dem Rechner des Graphik systems zugeführt werden kann.
Der Stift 20 wird über den Graphikbildschirm zugeführt und übt einen geringen Druck aus, wie in der Figur durch einen mit P bezeichneten Pfeil angedeutet ist.
Er wird mit leichtem Druck über die verschiedenen Wandlerelemente geführt und der Rechner erhält nacheinander seine Signale von den verschiedenen angeregten Wandlerelementen.
5 Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patentansprilche S Graphikbildschirm für ein Rechner-Graphiksystem mit einer Matrix von Wandlerelementen und mit einem flachen transparenten Grundkörper (23, der an seinen Flachseiten mit einem Muster von durchsichtigen metallischen Elektroden (4, 6) versehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Grundkörper (2) eine piezoelektrische Folie vorgesehen ist, die an ihren Flachseiten mit jeweils parallel zueinander angeordneten streifenförmigen, transparenten Elektroden (4, 6) versehen ist, deren Kreuzungspunkte eine Matrix von druckempfindlichen Wandlerelementen bilden, denen zur Anregung ein zur Druckerzeugung dienender Stift zugeordnet ist, und von denen wenigstens die Spaltenelektroden (6) einer Flachseite von einem transparenten Elastomer (10) abgedeckt sind und von denen die anderen (4) unmittelbar oder mittelbar auf einem flachen Trägerkörper (12) befestigt sind und daß diese Baueinheit auf ihren Flachseiten jeweils mit einer Abschirmung (14, 16) aus transparentem, elektrisch leitendem Material versehen ist.
2. Graphikbildschirm nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Grundkörper (2) aus Polyvinylidenfluorid PVDF vorgesehen ist.
3. Graphikbildschirm nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Elastomere (8, 10) aus einem Silikongießharz bestehen.
4. Graphiktableau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß die Zeilenelektroden (4) auf dem Trägerkörper (12) befestigt sind.
5. Graphikbildschirm nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zeilenelektroden (4) aus streifenförmigen ITO-Schichten bestehen.