DE3243711A1 - Stylus for a contact panel - Google Patents

Stylus for a contact panel

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DE3243711A1 DE19823243711 DE3243711A DE3243711A1 DE 3243711 A1 DE3243711 A1 DE 3243711A1 DE 19823243711 DE19823243711 DE 19823243711 DE 3243711 A DE3243711 A DE 3243711A DE 3243711 A1 DE3243711 A1 DE 3243711A1
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Abstract

The position of a stylus on a contact panel is supplied to a data acquisition device. A switching device, to be operated manually, generates an acquisition signal for the data acquisition device. To generate the acquisition signal without pressure on the contact panel, the tip electrode is arranged at the stylus sleeve without being coupled to the switching device. The electrically conductive stylus sleeve has on its outside a flat electrode which is electrically insulated with respect to the sleeve. This electrode and the stylus sleeve are connected to a switching element which generates the acquisition signal as soon as the stylus sleeve and the flat electrode are manually contacted.

Description

Griffel für eine Kontaktplatte Stylus for a contact plate

Die Erfindung betrifft einen Griffel für eine Kontaktplatte, dessen Position auf dieser einer Datenerfassungseinrichtung zugeleitet wird, mit einer Griffhülse, an deren Spitze eine dieser gegenüber elektrisch isolierte Spitzenelektrode angeordnet ist, und mit einer manuell zu betätigenden Schalteinrichtung, die ein Erfassungssignal erzeugt.The invention relates to a stylus for a contact plate, the Position on this is fed to a data acquisition device, with a Grip sleeve, at the tip of which there is a tip electrode that is electrically insulated from it is arranged, and with a manually operated switching device, which is a Detection signal generated.

Ein derartiger Griffel ist in der DE-OS' 29 O9 847 beschrieben. Dieser wird über eine Widerstandsschicht der Kontaktplatte geführt und seine jeweilige Position wird erfaßt. Bei der DE-OS 29 09 847 wird das Erfassungssignal, auf das hin die digitalisierten Werte der Koordinantenposition des Griffels auf der Kontaktplatte an die Datenerfassungseinrichtung weitergegeben werden, dadurch erzeugt, daß der Griffel auf die Kontaktplatte gedrückt wird. Es ist hierfür die Spitzenelektrode als in der Griffhülse verschieblicher, federbelasteter Kontaktstift ausgebildet. Um das Erfassungssignal zu erzeugen muß also der Kontaktstift mit einem die Kraft seiner Kontaktfeder überwindenden Druck auf die Kontaktplatte gepreßt werden. Dies ist nachteilig.Such a stylus is described in DE-OS '29 09 847. This is passed over a resistance layer of the contact plate and its respective Position is recorded. In DE-OS 29 09 847 the detection signal is on the digitized values of the coordinate position of the stylus on the Contact plate are passed on to the data acquisition device, thereby generated that the stylus is pressed onto the contact plate. It is the tip electrode for this designed as a spring-loaded contact pin displaceable in the grip sleeve. In order to generate the detection signal, the contact pin must therefore have the force its contact spring overcoming pressure on the contact plate are pressed. this is disadvantageous.

Denn dadurch kann es zu bleibenden Verformungen, wie beispielsweise Kratzern, der Kontaktplatte kommen, Solche Verformungen der Widerstandsschicht der Kontaktplatte haben den Nachteil, daß dadurch Inhomogenitäten entstehen, welche dazu führen, daß die Positionssignale verfälscht werden.Because this can lead to permanent deformations, such as Scratches that come from the contact plate, Such deformations of the resistance layer of the Contact plates have the disadvantage that this results in inhomogeneities which lead to the position signals being corrupted.

Ist für die Auslösung des Erfassungssignals ein zusätzlicher Druck des Griffels auf die Kontaktplatte nötig, dann hat dies im Hinblick darauf, daß der Griffel selten senkrecht über der Kontaktplatte gehalten ist, den Nachteil, daß der Griffel bei der Ausübung des für die Erzeugung des Erfassungssignals bei der DE-OS 29 O9 847 notwendigen Drucks auf der Kontaktplatte verrutschen kann. Auch dadurch werden die der Datenerfassungseinrichtung zugeführten Positionssignale verfälscht.Is an additional pressure to trigger the detection signal of the stylus on the contact plate necessary, then this has to do with the fact that the stylus is seldom held vertically above the contact plate, the disadvantage that the stylus is involved in the exercise of the generation of the detection signal the DE-OS 29 O9 847 necessary pressure can slip on the contact plate. Even this falsifies the position signals fed to the data acquisition device.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Griffel der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Erfassungssignal erzeugt werden kann, ohne daß ein zusätzlicher Druck auf die Kontaktplatte ausgeübt werden muß.The object of the invention is to provide a stylus of the type mentioned at the beginning Kind to train so that the detection signal can be generated without an additional Pressure must be exerted on the contact plate.

Erfindungsgemäß ist obige rufgabe bei einem Griffel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Spitzenelektrode frei von der Schalteinrichtung an der Griffhülse angeordnet ist, daß die Griffhülse elektrisch leitend ist und an ihrer Außenseite eine ihr gegenüber elektrisch isolierte Flächenelektrode angeordnet ist und daß die Flächenelektrode und die Griffhülse mit einem Schaltelement verbunden sind, das das Erfassungssignai erzeugt, sobald die Griffhülse und zlie IPlächenelektrode manuell berührt sind.According to the invention, the above task for a stylus is the one mentioned at the beginning Art solved in that the tip electrode is free of the switching device on the Grip sleeve is arranged that the grip sleeve is electrically conductive and on her Outside a surface electrode that is electrically insulated from it is arranged and that the surface electrode and the grip sleeve are connected to a switching element that generates the detection signal as soon as the grip sleeve and two surface electrodes manually touched.

Der Benutzer führt den Griffel mit auf der Kontaktplatte locker gleitender Spitzenelektrode in die gewünschte Position. In der gewünschten Position berührt der Benutzer manuell die Flächenelektrode. Dadurch wird das rrfassungssignal erzeugt. Es braucht hierfür kein besonderer Druck auf die Kontaktplatte ausgeübt zu werden. Der Benutzer wird auch nicht dazu verleitet, die Spitzenelektrode kratzend auf der Sontaktplatte zu bewegen. Denn diese ist nicht mit der Schalteinrichtung gekoppelt.The user guides the stylus with a loosely sliding on the contact plate Tip electrode in the desired position. Touched in the desired position the user manually touches the surface electrode. This generates the detection signal. No special pressure needs to be exerted on the contact plate for this. The user is also not tempted to scratch the tip electrode on the To move Sontaktplatte. Because this is not coupled to the switching device.

Günstig ist außerdem, daß der Benutzer zum Aufsuchen der gewünschten Position auf der Kontaktplatte und der Auslösung des Erfassungssignals nur eine tiand benötigt.It is also beneficial that the user can search for the desired Position on the contact plate and the triggering of the detection signal only one tiand needed.

Er braucht also nicht mit der einen Hand den Griffel zu führen und mit der anderen TIand an einer Tastatur der Datenerfassun0soinrichtung das Erfassungssignal auslösen.So he does not need to guide the stylus with one hand and with the other TIand on a keyboard of the Datenerfassun0soinrichtung the acquisition signal trigger.

In bevorzugter .tusgestaltung der Erfindung weist die Flächenelektrode etwa die Größe einer Fingerkuppe auf und ist im Zeigefingerbereich der Griffhiilse angeordnet.In a preferred embodiment of the invention, the surface electrode has about the size of a fingertip and is in the index finger area of the handle sleeve arranged.

Dadurch ist es für den Benutzer leicht, den Griffel nach Art eines üblichen Schreibstiftes auf der Kontaktplatte zu führen und dann mit dem Zeigefinder das Erfassungssignal auszulösen.This makes it easy for the user to use the stylus in the manner of a the usual pen on the contact plate and then with the index finger trigger the detection signal.

Um zu gewährleisten, daß der Griffel dem Benutzer praktisch von selbst so in der Hand liegt, daß die Flächenelektrode in der Reichweite des Zeigefingers liegt, ist die Griffhülse im Querschnitt oval ausgebildet, wobei die Flächenelektrode im Bereich eines kleineren Teilradiuses angeordnet ist.To ensure that the stylus will practically come to the user by itself lies in the hand so that the surface electrode is within reach of the index finger is located, the grip sleeve is oval in cross section, the surface electrode is arranged in the area of a smaller sub-radius.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 einen Griffel im Längsschnitt und Figur 2 ein Schaltbild der elektrischen Griffelanschlüsse schematisch.Further advantageous refinements of the invention emerge from the following description. The drawing shows: FIG. 1 a stylus in longitudinal section and FIG. 2 is a schematic diagram of the electrical pen connections.

Der Griffel 1 weist nichtleitende Grundkörper 2 und 3 auf. Diese sind an einem Gewinde 4 miteinander verschraubt. Im Innern des Grundkörpers 3 ist ein Isolator 5 gehalten.The stylus 1 has non-conductive base bodies 2 and 3. These are screwed together on a thread 4. Inside the main body 3 is a Isolator 5 held.

Der Isolator 5 fixiert einen elektrisch leitenden Bügel 6, der in einen Kontaktring 7 ausläuft. Mit dem Kontalctring 7 steht ein, die Grundkörper 2 und 3 umschließender, elektrisch leitender Belag 8 in Verbindung.The insulator 5 fixes an electrically conductive one hanger 6, which ends in a contact ring 7. With the Kontalctring 7 stands a, the base body 2 and 3 enclosing, electrically conductive covering 8 in connection.

Der Isolator 5 hält außerdem einen Bügel 9, welcher einen Kontaktbolzen 10 trägt. Dieser durchragt den Grundkörper 2 und bildet an dessen .tußenseite eine Flächenelektrode 11, welche mit dem Belag 8 nicht in elektrisch leitender Verbindung steht.The insulator 5 also holds a bracket 9 which has a contact pin 10 carries. This protrudes through the base body 2 and forms on its .tussseite a Surface electrode 11, which is not in an electrically conductive connection with the covering 8 stands.

Durch den Isolator 5 ist ein Kontaktstift 12 geführt, welcher im Bereich des vorderen Endes 2' des Grundkörpers 2 mit einer Spitzenelektrode 13 versehen ist.A contact pin 12 is passed through the insulator 5, which in the area of the front end 2 ′ of the base body 2 is provided with a tip electrode 13 is.

Die Spitzenelelctrode 13 berührt den elektrisch leitenden Belag 8 nicht, Die Spitzenelektrode 13 sitzt starr am Griffel.The tip electrode 13 is in contact with the electrically conductive coating 8 not, the tip electrode 13 sits rigidly on the stylus.

An die Bügel 6, 9 und den Kontaktstift 12 sind Adern 14, 15 und 16 eines dreiadrigen, mit einer Schirmung 17 versehenen Kabels 18 angelötet, das durch die der Spitzenelektrode 13 gegenüberliegenden Seite aus dem Griffel 1 herausgeführt ist.Cores 14, 15 and 16 are attached to the bracket 6, 9 and the contact pin 12 a three-wire, provided with a shield 17 cable 18 soldered through the side opposite the tip electrode 13 is led out of the pen 1 is.

Der Griffel 1 ist vorgesehen, um über eine mit einer Widerstandsschicht versehene Kontaktplatte 19 gefuhrt zu werden, welche an ihren vier Seiten mit spannungsbeaufschlagten Elektrodenanordnungon 20 bis 23 versehen ist. Mittels der Spitzenelektrode 13 des Griffels 1 werden zwischen den Elektroden 20 und 22 bzw. 21 und 23 bestehende Teilspannungen abgegriffen, welche ein Maß für die x-y-Position der Jeweiligen Stellung der Spitzenelektrode 13 auf der Kontaktplatte 19 sind. Die dementsprechende Teilspannung wird über die Ader 16 auf eine Steuereinrichtung 24 übertragen (vgl. Figur 2).The pen 1 is provided to have a resistive layer provided contact plate 19 to be guided, which are subjected to voltage on their four sides Electrode assembly is provided on 20 to 23. By means of the tip electrode 13 of the Pen 1 are between the electrodes 20 and 22 and 21 and 23, respectively existing Partial voltages are tapped, which is a measure of the x-y position of the respective position of the tip electrode 13 are on the contact plate 19. The corresponding partial voltage is transmitted via the wire 16 to a control device 24 (see FIG. 2).

Die Steuereinrichtung 24 ist iiber eine Schnittstelle 25 mit einer Datenerfassungseinrichtung 26 verbunden, welche einen Bildschirm 27 ansteuert.The control device 24 is via an interface 25 with a Data acquisition device 26 connected, which controls a screen 27.

Die mit der Flächenelektrode 11 verbundene Ader 15 ist mit dem Gate-Anschluß eines Feldeffekttransistors 28 verbunden, dessen Drain- bzw. Source-Anschluß über einen Widerstand 30 an einer Versorgungsspannung liegt. ber einen Widerstand 31 ist eine Vorspannung auf den Gate-Anschluß gelegt. Auf das Massepotential des Widerstands 30 ist die Ader 14 gelegt. An den Drain-Anschluß des Feldeffekttransistors 28 ist ein Schwellwertschalter 32 angeschlossen, der ein Erfassungssignal an die Steuereinrichtung 24 leitet.The wire 15 connected to the surface electrode 11 is connected to the gate connection a field effect transistor 28, the drain or source terminal of which via a resistor 30 is connected to a supply voltage. Via a resistor 31 a bias voltage is applied to the gate terminal. To the ground potential of the resistor 30 the wire 14 is laid. To the drain connection of the field effect transistor 28 is a threshold switch 32 is connected, which sends a detection signal to the control device 24 heads.

Die Funktionsweise des beschriebenen Griffels ist etwa folgende: Der Griffel 1 wird manuell über die Kontaktplatte 19 geführt. Dabei greift dessen Spitzenelektrode 13 zwischen den Elektroden 20 bis 23 bestehende Teilspannungen ab.The functionality of the pen described is roughly as follows: The Stylus 1 is guided manually over the contact plate 19. Its tip electrode engages 13 between the electrodes 20 to 23 existing partial voltages.

Diese liegen an der Steuereinrichtung 24 an. ihrer die Steuereinrichtung 24 kann die Bewegung des Griffels 1 über die Kontaktplatte 19 auf dem Bildschirm 27 dargestellt werden. Soll eine gewisse Position der Spitzenelektrode 13 des Griffels 1 auf der Kontaktplatte 19 erfaßt werden - entweder dazu, daß nur diese Position auf dem Bildschirm 27 angezeigt wird, oder dazu, daß bei dieser Position die Datenerfassungseinrichtung 26 einen bestimmten Vorgang auslöst - berührt der Benutzer mit dem Zeigefinger der Hand, die den Belag 8 der Grundkörper 2 und 3 des Griffels 1 berührt, die Flächenelektrode 11. Dadurch schaltet der Feldeffekttransistor 28 durch und über den Schwellwertschalter 32 wird ein Erfassungssignal auf die Steuereinrichtung 24 gegeben. Dieses steuert dann die Datenerfassungseinrichtung 26 in der gewünschten Weise an.These are applied to the control device 24. their the control device 24 can move the stylus 1 via the contact plate 19 on the screen 27 are shown. Should a certain position of the tip electrode 13th of the stylus 1 are detected on the contact plate 19 - either to the fact that only this Position is displayed on the screen 27, or to the fact that at this position the data acquisition device 26 triggers a certain process - touches the User with the index finger of the hand, the covering 8 of the base body 2 and 3 of the Pen 1 touches the surface electrode 11. This switches the field effect transistor 28 through and via the threshold value switch 32, a detection signal is sent to the control device 24 given. This then controls the data acquisition device 26 in the desired Way on.

Der Benutzer muß beim Berühren der Flächenelektrode 11 keinen zusätzlichen Druck auf den Griffel 1 ausüben, so daß auch kein verstärkter Druck der Spitzenelektrode 13 auf die Kontaktplatte 19 erfolgt. Es kann deshalb auch die Berührungsfläche der Spitzenelektrode 13 mit der Kontaktplatte 19 sehr klein gewählt werden, was für ein hohes Auflösungsvermögen der möglichen Stellungen der Spitzenelektrode 13 gegenüber den Leuchtpunkten des Bildschirmes 27 günstig ist.When touching the surface electrode 11, the user does not have to do any additional work Apply pressure to the stylus 1 so that there is no increased pressure on the tip electrode 13 takes place on the contact plate 19. It can therefore also affect the contact surface of the Tip electrode 13 with the contact plate 19 can be chosen to be very small, what for a high resolution of the possible positions of the tip electrode 13 opposite the light points of the screen 27 is favorable.

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Claims (4)

A n 5 p r ü c h e Griffel für eine Kontaktplatte, dessen Position auf dieser einer Datenerfassungseinrichtung zugeleitet wird, mit einer Griffhülse, an deren Spitze eine dieser gegenüber elektrisch isolierte Spitzenelektrode angeordnet ist, und mit einer manuell zu betätigenden Schalteinrichtung, die ein Erfassungssignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenelektrode (13) frei von der Schalteinrichtung an der Griffhülse (2, 3, 8) angeordnet ist, daß die Griffhülse (8) elektrisch leitend ist und an ihrer Außenseite eine ihr gegenüber elektrisch isolierte Flächenelektrode (11) angeordnet ist und da¢ die Flächenelektrode (11) und die Griffhülse (8) mit einem Schaltelement (28) verbunden sind, das das Erfassungssignal erzeugt, sobald die Griffhülse (8) und die Flächenelektrode (11) manuell berührt sind. A n 5 proof stylus for a contact plate, its position on this a data acquisition device is fed, with a grip sleeve, arranged at the tip of a tip electrode which is electrically insulated from the latter is, and with a manually operated switching device, the a detection signal generated, characterized in that the tip electrode (13) is free of the switching device is arranged on the grip sleeve (2, 3, 8) that the grip sleeve (8) is electrically conductive and on its outside a flat electrode that is electrically insulated from it (11) is arranged and since ¢ the surface electrode (11) and the grip sleeve (8) with a switching element (28) are connected which generates the detection signal as soon as the grip sleeve (8) and the surface electrode (11) are touched manually. 2. Griffel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelektrode (11) etwa die Größe einer Fingerkuppe aufweist und im Zeigefingerbereich der GriffhUlse (8) angeordnet ist.2. Stylus according to claim 1, characterized in that the surface electrode (11) is about the size of a fingertip and in the area of the index finger of the grip sleeve (8) is arranged. 3. Griffel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Griffhülse (2, 3, 8) im Durchmesser oval ausgebildet ist, wobei die Flächenelektrode (11) im Bereich eines kleineren Teilradiusses angeordnet ist.3. Stylus according to claim 1 or 2, characterized in that the Grip sleeve (2, 3, 8) is oval in diameter, the surface electrode (11) is arranged in the area of a smaller partial radius. 4. Griffel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement ein Feldeffekttransistor (28) ist.4. Stylus according to one of the preceding claims, characterized in that that the switching element is a field effect transistor (28).
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