DE4343517C2 - Notizblock-Computer mit Störungsabschirmung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Notizblock-Computer ge­ mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Notizblock- oder Notepad-Computersysteme sind Computer­ systeme, bei denen die Bedienperson mit einem handgeführten Stift auf einen Anzeigeschirm "schreibt". Häufig sind Notiz­ block-Computer zur Vernetzung mit zusätzlicher elektromagne­ tischer Fernverbindung zu einem anderen Gerät, wie beispiels­ weise einem Telefonnetz oder einem Funknetz ausgerüstet und zu einem Personalkommunikationsgerät ausgebaut. Während die Bedienperson "schreibt", tastet ein Digitalisierer die Posi­ tionen des Stiftes ab. Der Digitalisierer (auch Digitalisier­ tableau genannt) setzt die Positionsinformationen in graphi­ sche Daten um, die an das Graphikverarbeitungszentrum des Notizblock-Computersystems weitergeleitet werden. Das Graphikverarbeitungszentrum wandelt die graphischen Daten in Pixeldaten um und zeigt die Pixeldaten auf einer Flüssigkris­ tallanzeige-(LCD)Tafel oder dgl. an. Das mit dem Stift "Ge­ schriebene" der Bedienperson kann also gespeichert und/oder auf dem Notizblock-Computersystem angezeigt werden.

Aus der US 5 138 565 A ist ein Notebook-Computer bekannt, des­ sen aufklappbarer Bildschirm durch eine elektrisch leitende Schicht, die auf seiner Gehäuseinnenseite angebracht ist, ab­ geschirmt wird. Diese Schicht ist über das Gelenk elektrisch leitend mit einem Masseanschluss des Computergehäuses verbun­ den, welches ebenfalls mit einer Abschirmschicht versehen ist. Weiterhin ist es aus der DE 32 36 057 A1 bekannt, bei einem Graphikbildschirm mit einem zwischen zwei elastomeren Schichten eingebetteten Piezogrundkörper eine diese Anordnung abdeckende Schutzschicht innen mit einem transparenten Indiumoxidfilm als Abschirmung zu versehen.

Schließlich ist es aus der US 4 806 709 bei einem Berührungs­ bildschirm bekannt, den aus transparentem Plastik oder Glas bestehenden Bildschirm mit einer gleichförmigen, ebenfalls transparenten Widerstandsschicht aus Indium-Zinnoxid zu über­ ziehen und auf der anderen Seite eine Deckschicht aus di­ elektrischem Material vorzusehen.

Der Digitalisierer verwendet ein elektromagnetisches Feld zur Abtastung der verschiedenen Positionen des Stiftes während des "Schreib"-Vorganges. Das elektromagnetische Feld, das vom Digitalisierer auf den Stift in der Hand der Bedienperson übertragen wird, wird vom Stift teilweise absorbiert und teilweise reflektiert. Das vom Stift absorbierte elektro­ magnetische Feld wird größtenteils abgestrahlt oder an die Bedienperson weitergeleitet, die ebenfalls abstrahlt und das elektromagnetische Feld an ihre unmittelbare Umgebung weiter­ leitet. Sobald das elektromagnetische Feld den Stift verlässt und abgestrahlt oder an die Bedienperson weitergeleitet wird, verliert es seinen Nutzen und verwandelt sich in ein Funkfre­ quenzstörfeld/elektromagnetisches Störfeld (EMS-Feld).

Als EMS-Feld unterliegt es den Bestimmungen nationaler Behörden, wie der Federal Communications Commission (Bundesfernmeldeamt) in den Vereinigten Staaten. Eine charakteristische Forderung dieser Behörden ist, daß die von Geräten wie beispielsweise einem Notizblock-Computer ausgehende EMS-Strahlung auf einen Wert begrenzt sein muß, der andere Geräte nicht beeinträchtigt.

EMS-Felder können auch vom Digitalisierer direkt auf die Bedienperson übertragen werden, wenn die Bedienperson anstelle des Stiftes oder zusätzlich das Display berührt oder fast berührt. Daher verlangen einige der oben erwähnten nationalen Behörden ebenfalls, daß die von Notizblock-Computern während des Betriebes durch eine Bedienperson ausgesandte EMS-Strahlung auf einen Wert begrenzt ist, der andere Geräte nicht beeinträchtigt.

Neben dem Digitalisierer sind die LCD-Anzeige, die elektronischen Bauteile auf der Prozessorkarte des Computersystems und die Systemverdrahtung selbst Quellen für EMS-Felder, die über das Display auf den Stift und von dort auf die Bedienperson ausgesandt werden können. Anders als die EMS- Felder des Digitalisierers als Nebeneffekt der Digitalisierungsfunktion sind diese EMS-Felder absolut störend und unbrauchbar. Daher ist es ein Ziel der Erfindung, diese EMS- Felder soweit wie möglich zu verringern.

Die oben erwähnten Personalkommunikationsgeräte besitzen zudem Antennen, die gezielt elektromagnetische Felder aussenden, die auf eine bestimmte Weise moduliert werden, um Informationen zu übertragen. Typisch dafür ist, daß ein Teil dieser ausgesandten elektromagnetischen Felder auf das Personalkommunikationsgerät selbst, dessen Digitalisierer, LCD-Anzeige und elektronische Schaltungen ausgestrahlt wird. Diese elektromagnetischen Felder, die nicht Bestandteil des Fernsprechkanals sind, können eine Ursache für EMS-Felder sein, die den Digitalisierer, die LCD- Anzeige und die elektronischen Schaltungen des Personalkommunikationsgerätes überlagern und einen oder mehrere Einzelbitfehler darin erzeugen können. Daher ist es weiterhin ein Ziel der Erfindung, die von der außen angeordneten Antenne ausgehenden EMS-Felder an internen Schaltungen eines mit einem Notepad-Computer ausgerüsteten Personalkommunikationsgerätes zu verringern.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, einen Notizblock- Computer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der weitgehend unanfällig gegen EMS-Strahlung ist.

Diese Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Notizblock- Computer mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Ein erfindungsgemäßer Notizblock-Computer kann aufgrund seiner transparenten, leitenden Schicht in üblicher Weise mit einem Stift bedient werden, wobei die Durchsichtigkeit der transparenten Schutzscheibe erhalten bleibt, während die durch Störungs- oder Interferenzstrahlung in der transparenten, leitenden Schicht induzierten Ströme wirksam in ein leitfähiges Element abgeleitet werden können.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Personalkommunikationsgerät;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, zur Verdeutlichung der Erfindung jedoch ohne Prozessorkarte, Speicher und Stromversorgung;

Fig. 3 eine Rückansicht von Rahmen, Schutzscheibe, LCD- Anzeige und Digitalisierer-Anordnung des Gerätes nach Fig. 1; und

Fig. 4 dieselbe Rückansicht wie Fig. 3, zur Verdeutlichung der Erfindung ohne Digitalisierer und LCD-Anzeige.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines Personalkommunikations­ gerätes 6 mit einem Notizblock(Notepad)-Computersystem 7. Das Personalkommunikationsgerät 6 umfaßt auch eine Fernübertragungsschaltung (nicht dargestellt) zur Datenübertragung zwischen dem Notizblock-Computersystem 7 und einem externen Funkkanal, beispielsweise einem Telefonnetzkanal, an ein Modem eines weiteren externen Computersystems (nicht dargestellt). Eine Antenne 8 ist am Notizblock-Computersystem 7 des Personalkommunikationsgerätes 6 befestigt oder einstückig damit verbunden, um die Datenübertragung an das weitere externe Computersystem zu ermöglichen.

Das Personalkommunikationsgerät 6 ist von einem Gehäuse 9 umgeben, in dem sich eine Stromversorgung, eine Batterie und die elektronischen Bauteile befinden, die ein derartiges Gerät üblicherweise besitzt (alle nicht dargestellt). In einem Fenster 10 des Gehäuses 9 ist eine transparente Schutzscheibe 12 angeordnet, die durchsichtig ist, damit eine Bedienperson in das Gehäuse 9 hineinsehen und eine Anzeige darin ablesen kann.

Die transparente Schutzscheibe 12 besteht aus Glas, Kunststoff oder einem anderen transparenten, kratzfesten Material, einerseits, um ein versehentliches Verkratzen beim Transport zu vermeiden und andererseits, weil Dateneingaben durch Schreiben mittels eines Stiftes 14 direkt auf die Oberfläche der transparenten Schutzscheibe 12 erfolgen können. Eine Anzeige 16 markiert die mit dem Stift angesteuerten Positionen durch Veränderung ihrer Grau- oder Farbschattierung an den entsprechenden Stellen.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Personalkommunikations­ gerätes 6 zur Verdeutlichung der internen Einzelheiten. Das Gehäuse 9 besteht üblicherweise aus undurchsichtigem, stabilem Kunststoff, da außer zum Ablesen der Anzeige 16 keine Notwendigkeit besteht, in das Gehäuse 9 hineinsehen zu können. Zur Abschirmung gegen Funkfrequenzstörfelder und elektromagnetische Störfelder (EMS-Felder), die von den elektrischen und elektronischen Bauteilen des Notizblock- Computers 7 erzeugt werden, ist die Innenseite des Gehäuses 9 zumindest teilweise mit einer Metallschicht 18 versehen. Die Metallschicht 18 schirmt auch gegen elektromagnetische Funkfrequenzstrahlung ab, die von der Antenne 8 durch die Fernübertragungschaltungen (nicht dargestellt) des Personalkommunikationsgerätes 6 ausgesandt wird.

Die Metallschicht 18 kann aus einer dünnen Folie, einer leitfähigen Farbbeschichtung oder einem ähnlichen stromleitfähigen Material bestehen. Die transparente Schutzscheibe 12 weist keine derartige Metallschicht 18 auf, da diese keine Transparenz besitzt. Demzufolge würde der Bereich unter der transparenten Schutzscheibe 12 nicht von der Metallschicht 18 gegen verschiedene EMS-Feldquellen abgeschirmt, wie dies für den Rest des Gehäuses 9 der Fall ist.

Die transparente Schutzscheibe 12 ist fest mit dem Gehäuse 9 verbunden und wird von diesem abgestützt. Direkt unter der transparenten Schutzscheibe 12 ist die Anzeige 16 angeordnet, die bevorzugt eine Art Flüssigkristallanzeige-(LCD-)Tafel oder dergleichen ist. Die LCD-Tafel kann eine beliebige, in der Technik bekannte LCD-Anzeige sein. Derartige Anzeigen sind im Betrieb ständigen Schaltsignalen ausgesetzt und daher eine Quelle für EMS-Felder.

Unter der Anzeige 16 ist ein Digitalisierer 20 angeordnet, der die Position des Stiftes 14 beim Schreiben auf die transparente Schutzscheibe 12 ständig abtastet. Der Stift 14 ist bevorzugt passiv ausgebildet, und seine Position wird vom Digitalisierer 20 kapazitiv abgetastet. Die Nähe des Stiftes 14 zu einem Teil des Digitalisierers 20 wird kapazitiv abgetastet und von dem Digitalisierer 20 und dem Personalkommunikationsgerät 6 in x- und y-Koordinaten umgewandelt. Der Notizblock-Computer 7 zeichnet diese Positionen auf und zieht entsprechend der vom Stift 14 der Reihe nach angesteuerten Positionen eine Linie auf der Anzeige 16.

Der Digitalisierer 20 sendet ein elektromagnetisches Feld zur transparenten Schutzscheibe 12. Beim Schreiben auf die transparente Schutzscheibe 12 reflektiert der Stift 14 das elektromagnetische Feld teilweise zurück auf den Digitalisierer 20 als Abtastmittel. Allerdings strahlt der Stift 14 das elektromagnetische Feld von dem Digitalisierer 20 auch teilweise als EMS-Feld auf seine unmittelbare Umgebung (sowie die Bedienperson) ab und/oder leitet es weiter. Zur Erzielung einer höheren Empfindlichkeit sollte das von dem Digitalisierer 20 ausgehende und dem Stift 14 zu reflektierende elektromagnetische Feld auf der Oberfläche der transparenten Schutzscheibe 12 so groß wie möglich sein. Umgekehrt sollte zur Verringerung des EMS-Feldes das von dem Digitalisierer 20 ausgehende und über den Stift 14 an die unmittelbare Umgebung abgestrahlte und/oder weitergeleitete elektromagnetische Feld auf der Oberfläche der transparenten Schutzscheibe 12 so klein wie möglich sein.

Unter dem Digitalisierer 20 sind die üblichen elektrischen und elektronischen Bauteile und Schaltungskarten angeordnet, wie sie in jedem Personalkommunikationsgerät oder Notizblock-Computer zu finden sind. Es ist bekannt, daß derartige elektrische und elektronische Bauteile Quellen für EMS-Felder sind.

Computerhersteller müssen daher bestimmte Vorschriften der Fernmeldeämter erfüllen, um die von derartigen Geräten ausgesandten EMS-Felder in einem verträglichen Rahmen zu halten.

Die transparente Schutzscheibe 12 weist nunmehr erfindungsgemäß auf ihrer Innenseite eine transparente, leitende Schicht in Form einer transparenten, leitfähigen Beschichtung 22 auf, um die durch die Scheibe 12 hindurch ausgesandten EMS-Felder zu verringern. Diese Beschichtung 22 besteht bevorzugt aus einer Mischung aus Indium und Zinnoxyd und ist unter dem Namen Indium- Zinnoxyd bekannt. Der Oberflächenwiderstand dieser leitenden Schicht 22 ist eine Funktion der Länge und Breite der transparenten Schutzscheibe 12 und der Beschichtungsdicke. Wie oben erwähnt, sollte zum Erzielen einer größtmöglichen Empfindlichkeit der Widerstand der Beschichtung 22 sehr groß sein, d. h. unendlich, während er zum Erreichen einer größtmöglichen EMS-Verringerung sehr klein, d. h. null, sein sollte. Bei der vorliegenden Erfindung stellte sich heraus, daß der Oberflächenwiderstand der leitenden Schicht 22 über die gesamte transparente Schutzplatte 12 mindestens 10 Ohm betragen muß, um Digitalisiererfunktion und EMS-Reduktion zu ermöglichen. Bei der Herstellung von Notizblock-Computern erwies sich ein Widerstandsbereich zwischen 16 und 20 Ohm als am besten geeignet, einen Kompromiß zwischen Digitalisiererempfindlichkeit und EMS-Feld-Verringerung herbeizuführen.

Die leitende Schicht 22 ist über eine Vielzahl von Leiterbahnen 24 mit der Metallschicht 18 verbunden. Die Leiterbahnen 24 leiten die von den EMS-Feldern in der leitenden Schicht 22 induzierten Ströme in die Metallschicht 18 weiter, wo sie durch deren vergleichsweise niedrigen Widerstand abgeleitet werden können. Auf diese Weise wirkt die Metallschicht 18 als Erdung für das Personalkommunikationsgerät 6.

Auf ähnliche Weise schirmt die leitende Schicht 22 mit ihren Verbindungen zur Metallschicht 18 die LCD-Anzeige 16, den Digitalisierer 20 und andere Computer-Schaltkreise im Gehäuse 9 gegen Funkfrequenzemissionen von der Antenne 8 ab. Eine derartige Abschirmung verringert den Anteil an Funkfrequenzstörungen/elektromagnetischen Störungen im Gehäuse 9 und damit die Wahrscheinlichkeit, daß diese einen oder mehrere Bit-Fehler in der digitalen Schaltung des Notizblock-Computers 7 verursachen.

Fig. 3 zeigt das Personalkommunikationsgerät 6 von der Rückseite her, wobei zur Verdeutlichung des Digitalisierers 20, der Leiterbahnen 24 und der Metallschicht 18 die Rückseite des Gehäuses 9 und die Elektronik nicht dargestellt sind.

Fig. 4 zeigt dieselbe Ansicht wie Fig. 3, wobei hier noch der Digitalisierer 20 und die Anzeige 16 entfernt wurden, um die Innenseite der transparenten Schutzscheibe 12 und ihre Verbindungen deutlicher zu machen. Auf der Innenseite der transparenten Schutzscheibe 12 sind auf gegenüberliegenden Seiten Anschlußschienen 26, 28 ausgebildet. Die Anschlußschienen 26, 28 stehen über ihre gesamte Länge mit der leitenden Schicht 22 (vgl. Fig. 2) in Verbindung. Der zwischen den Anschlußschienen 26 und 28 gemessene Nettowiderstand der leitenden Schicht 22 wird als Oberflächenwiderstand bezeichnet. Dieser Widerstand wird durch Verändern der Dicke der leitenden Schicht 22 in einem Bereich zwischen 16 bis 20 Ohm gehalten. Die Mehrfachleiterbahnen 24 sind von verschiedenen Punkten entlang der Anschlußschienen 26, 28 ausgehend mit der Metallschicht 18 verbunden. Zweckmäßigerweise ist diese Metallschicht 18 an die Masseleitung oder Erdung des Personalkommunikationsgerätes 6 angeschlossen, um den Wirkungsbereich der Erdungsfläche und damit ihre Fähigkeit zu erhöhen, EMS-Ströme zu absorbieren. Dadurch können von den EMS-Feldern induzierte Ströme abgeleitet werden, indem sie abgestrahlt oder in die unmittelbare Umgebung geleitet werden.

Es versteht sich daher, daß durch die Erfindung eine Vorrichtung beschrieben wird, die von einem Notizblock-Computer ausgesandte EMS-Felder verringert, ohne die Funktion des Digitalisierers mit kapazitiver Abtastung eines passiven Stiftes zu beeinträchtigen.

Claims (9)

1. Notizblock-Computer mit einem Gehäuse, dessen Ober­ seite eine transparente Schutzscheibe aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass die transparente Schutzscheibe (12) auf ihrer Innenflä­ che eine transparente, leitende Schicht (22) aufweist, die mit einem leitfähigen Element (18) elektrisch verbunden ist,
wobei das leitfähige Element (18) eine metallisierte Schicht auf der die transparente Schutzscheibe (12) umgehenden Innen­ fläche des Gehäuses (9) ist.

2. Notizblock-Computer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die transparente, leitende Schicht (22) aus Indium-Zinnoxid besteht.

3. Notizblock-Computer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen gegenüberliegenden Kanten der transparenten, leitenden Schicht (22) gemessene Oberflä­ chenwiderstand größer als ca. 10 Ohm und kleiner als ca. 20 Ohm ist.

4. Notizblock-Computer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente, leitende Schicht (22) durch eine Vielzahl von Leiterbahnen (24) mit der metallisierten Schicht (18) verbunden ist.

5. Notizblock-Computer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass unter der transparenten Schutzscheibe (12) ein Digitalisierer (20) in dem Gehäuse (9) angeordnet ist.

6. Notizblock-Computer nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zwischen der transparenten Schutzscheibe (12) und dem Digitalisierer (20) eine Flüssigkristall- Anzeigeeinheit (16) angeordnet ist.

7. Notizblock-Computer nach Anspruch 5 oder 6, gekenn­ zeichnet durch einen Stift (14), der manuell über die trans­ parente Schutzscheibe (12) bewegt werden kann und kapazitiv mit dem Digitalisierer (20) zusammenwirkt.

8. Notizblock-Computer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (9) eine Antenne (8) zum Senden oder Empfangen von elektromagne­ tischer Strahlung befestigt ist.

9. Notizblock-Computer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an gegenüberliegenden Seitenkanten der transparenten Schutzscheibe (12) und der transparenten, leitenden Schicht (22) je eine Anschlussschie­ ne (26, 28) angeordnet ist, die über eine Vielzahl von Leiter­ bahnen (24) mit der leitfähigen Metallschicht (18) verbunden ist.