FR2486267A1 - SENSOR MATRIX FOR DISPLAY SCREENS - Google Patents
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Abstract
MATRICE DE DETECTEURS POUR ECRANS DE VISUALISATION, COMPORTANT UN CADRE, QUI ENTOURE L'ECRAN DE VISUALISATION ET PORTE DES SOURCES LUMINEUSES ET DES PHOTODETECTEURS ASSOCIES, DE TELLE MANIERE QU'UN RESEAU DE LIGNES ET COLONNES DE BARRAGES PHOTO-ELECTRIQUES SOIT FORME DEVANT L'ECRAN DE VISUALISATION PAR RAPPORT A L'OBSERVATEUR. CETTE MATRICE DE DETECTEURS EST REMARQUABLE EN CE QUE LES SOURCES LUMINEUSES 21 ET LES PHOTODETECTEURS 23 SONT DISPOSES SUR UN SUPPORT COMMUN 19 SENSIBLEMENT PLAN ET PARALLELE AU PLAN DE L'IMAGE, ET EN CE QU'IL EST PREVU UN DISPOSITIF REFLECTEUR 25, 29, 31, QUI REFLECHIT LES FAISCEAUX LUMINEUX EMANANT DES DIFFERENTES SOURCES LUMINEUSES DANS UNE DIRECTION PARALLELE AU SUPPORT ET LES FAISCEAUX LUMINEUX AINSI REFLECHIS VERS LE COTE DE L'ECRAN DE VISUALISATION 13 OPPOSE AUXDITES SOURCES LUMINEUSES, EN DIRECTION DES PHOTODETECTEURS ASSOCIES. APPLICATION A LA REALISATION D'UN DISPOSITIF DU TYPE PERMETTANT A UN OPERATEUR D'INTRODUIRE DES DONNEES DANS UN ORDINATEUR EN TOUCHANT AVEC LE DOIGT DES POINTS DETERMINES SUR UN ECRAN DE VISUALISATION, CE DISPOSITIF ETANT REMARQUABLE EN CE QU'IL N'EXIGE AUCUN AJUSTAGE LORS DU MONTAGE.MATRIX OF DETECTORS FOR DISPLAY SCREENS, INCLUDING A FRAME, SURROUNDING THE DISPLAY SCREEN AND CARRYING LIGHT SOURCES AND ASSOCIATED PHOTODETECTORS, SUCH AS A NETWORK OF LINES AND COLUMNS OF PHOTO-ELECTRICAL BARRIERS, CONSISTING OF VISUALIZATION SCREEN IN RELATION TO THE OBSERVER. THIS DETECTOR MATRIX IS REMARKABLE IN THAT THE LIGHT SOURCES 21 AND THE PHOTODETECTORS 23 ARE ARRANGED ON A COMMON SUPPORT 19 SENSITIVELY FLAT AND PARALLEL TO THE IMAGE PLAN, AND IN THAT A REFLECTOR DEVICE 25, 29, IS PROVIDED FOR. 31, WHICH REFLECTS THE LIGHT BEAMS EMITTING FROM THE VARIOUS LIGHT SOURCES IN A DIRECTION PARALLEL TO THE SUPPORT AND THE LIGHT BEAMS THUS REFLECTED TOWARDS THE SIDE OF THE VIEWING SCREEN 13 OPPOSED TO THE SAID LIGHT SOURCES ASSOCIATED WITH THE PHOTOGRAPHY. APPLICATION TO THE REALIZATION OF A DEVICE OF THE TYPE ALLOWING AN OPERATOR TO ENTER DATA INTO A COMPUTER BY TOUCHING WITH THE FINGER DETERMINED POINTS ON A DISPLAY SCREEN, THIS DEVICE BEING REMARKABLE AS IT REQUIRES NO ADJUSTMENT DURING ASSEMBLY.
Description
L'utilisation de plus en plus répandue des ordi-The increasingly widespread use of computers
nateurs dans tous les domaines de la vie moderne a con- in all areas of modern life has
duit à se demander comment on peut améliorer et simpli- how to improve and simplify
fier le dialogue entre l'homme et la machine. L'em- proud of the dialogue between man and machine. The em-
ploi de plus en plus fréquent d'écrans de visualisation est particulièrement intéressant à cet égard. Alors que de tels écrans de visualisation n'étaient utilisés More and more frequent use of display screens is particularly interesting in this respect. While such visual displays were not used
à l'origine que pour présenter un texte, des représen- Originally, in order to present a text, repre-
tations graphiques, et d'autres données, à l'observateur, on tend aujourd'hui à utiliser également des écrans de visualisation pour l'introduction de données. Cette graphs, and other data, to the observer, there is a tendency today to also use visualization screens for the introduction of data. This
introduction s'effectue par exemple de la manière suivan- introduction, for example, in the following manner:
te: L'opérateur touche avec le doigt un point déterminé te: The operator touches with his finger a determined point
d'une représentation graphique sur l'écran de visualisa- graphical representation on the visualization screen.
tion. Le point touché est détecté par un dispositif détecteur approprié et les coordonnées de ce point sont tion. The touched point is detected by a suitable detector device and the coordinates of this point are
introduites dans l'ordinateur. Là, une évaluation cor- introduced into the computer. There, a proper evaluation
respondante peut avoir lieu.respondent can take place.
Pour assurer la détection de points touchés avec le doigt sur la surface de l'écran de visualisation, il est connu de disposer, devant celui-ci par rapport à l'observateur, un réseau de barrages photoél.ectriques fermant des lignes et des colonnes. A cet effet, on dispose sur le bord supérieur ou sur le bord inférieur et sur le bord gauche ou sur le bord droit de l'écran de visualisation une rangée de sources lumineuses dont les faisceaux focalisés projetés vers le côté opposé To ensure the detection of points touched with the finger on the surface of the display screen, it is known to have, in front of it with respect to the observer, a network of photoelectric barriers closing lines and columns . For this purpose, a row of light sources whose focused beams are projected towards the opposite side is arranged on the upper edge or on the lower edge and on the left edge or on the right edge of the display screen.
à chacune d'elles sont détectés par des photodétecteurs. at each of them are detected by photodetectors.
Si l'on prévoit une distance appropriée entre les diffé- If an appropriate distance is
rents faisceaux, le toucher avec le doigt de l'écran de visualisation provoque l'interruption d'au moins un faisceau lumineux de ligne et d'au moins un faisceau beams, the touching with the finger of the display screen causes the interruption of at least one light beam of line and at least one beam
lumineux de colonne. On peut alors déterminer les coor- bright column. We can then determine the coordi-
données du point touché d'après les signaux de sortie touch point data from the output signals
correspondants des photodétecteurs. corresponding photodetectors.
Les matrices de détecteurs connues de ce type exigent comme supports, pour les sources lumineux et les photodétecteurs ainsi que pour les lignes d'amenée The known detector arrays of this type require as supports, for the light sources and the photodetectors as well as for the supply lines
associées et, éventuellement, pour l'électronique d'éva- associated and, possibly, for
luation, quatre plaquettes à circuits imprimés, qui four printed circuit boards, which
sont disposées de telle manière que les sources lumineu- are arranged in such a way that the light sources
ses des lignes se trouvent en regard des photodétecteurs des lignes et les sources lumineuses des colonnes en regard des photodétecteurs des colonnes. Non seulement cela se traduit par un coût de fabrication relativement grand, mais encore cela exige également un ajustage its lines are next to the photodetectors of the lines and the light sources of the columns facing the photodetectors of the columns. Not only does this result in a relatively large manufacturing cost, but it also requires adjustment
précis des plaquettes à circuits imprimés individuel- precise individual printed circuit boards-
les lors du montage.during assembly.
L'invention a pour objet de créer une matrice de détecteurs pour écrans de visualisation du genre en question, pouvant être fabriquée d'une manière simple The object of the invention is to create a matrix of detectors for display screens of the kind in question, which can be manufactured in a simple manner.
et n'exigeant aucun ajustage lors du montage. and requiring no adjustment during assembly.
A cet effet, suivant l'invention, les sources lumineuses et les photodétecteurs sont disposés sur un support commun sensiblement plan et parallèle au For this purpose, according to the invention, the light sources and the photodetectors are arranged on a substantially flat common support and parallel to the
plan de l'image, et il est prévu un dispositif réflec- plane of the image, and a reflection device is
teur qui réfléchit les faisceaux lumineux émanant des reflecting the light beams emanating from
différentes sources lumineuses dans une direction paral- different light sources in a parallel direction
lèle au support et les faisceaux lumineux ainsi réflé- to the support and the light beams thus reflected
chis vers le côté de l'écran de visualisation opposé chis to the side of the opposite viewing screen
auxdites sources lumineuses, en direction des photodé- said light sources, in the direction of
tecteurs associés. -associated sensors. -
Dans la matrice de détecteurs suivant l'invention, toutes les sources lumineuses et tous les photodétecteurs peuvent être disposés sur une seule et même plaquette à circuits imprimés. Comme leur position relative est ainsi fixée, un ajustage lors du montage n'est pas néces- saire. Selon une forme d'exécution de l'invention, le dispositif réflecteur est constitué par un cadre In the array of detectors according to the invention, all light sources and photodetectors may be arranged on a single printed circuit board. As their relative position is thus fixed, an adjustment during assembly is not necessary. According to one embodiment of the invention, the reflector device is constituted by a frame
optique d'une seule pièce et présente des surfaces incli- one-piece optics and has sloping surfaces
nées par rapport à la trajectoire des faisceaux, surfa- arising from the beam path, surface
ces sur le côté intérieur desquelles se produit une réflexion totale des faisceaux lumineux. On obtient these on the inner side of which occurs a total reflection of the light beams. We obtain
ainsi un dispositif réflecteur particulièrement avanta- thus a reflector device particularly advantageous
geux pouvant être moulé par injection d'une seule pièce can be injection molded in one piece
en matière plastique transparente.transparent plastic material.
Selon une autre forme d'exécution de l'invention, According to another embodiment of the invention,
les sources lumineuses émettent de la-lumière infrarou- light sources emit infrared light
ge, les photodétecteurs sont sensibles à la lumière ge, photodetectors are sensitive to light
infrarouge et le cadre optique est en un matériau trans- infrared light and the optical frame is made of a trans-
parent à la lumière infrarouge mais opaque à la lumière visible. Cette forme d'exécution présente comme avantage supplémentaire une grande insensibilité à la lumière ambiante. L'invention sera mieux comprise à la lecture parent to infrared light but opaque to visible light. This embodiment has the additional advantage of great insensitivity to ambient light. The invention will be better understood when reading
de la description détaillée qui suit et à l'examen des of the following detailed description and examination of the
dessins joints qui en représentent, à titre d'exemple attached drawings that represent, by way of example
non limitatif, une forme d'exécution. non-limiting, a form of execution.
Sur ces dessins:On these drawings:
- la figure 1 est une vue en coupe transversa- FIG. 1 is a cross sectional view of
le d'une matrice de détecteurs pour écrans de visualisa- the matrix of detectors for visualization screens
tion suivant l'invention, et - la figure 2-est une vue de dessus schématique de la plaquette à circuits imprimés utilisée dans la according to the invention, and FIG. 2 is a diagrammatic plan view of the printed circuit board used in FIG.
forme d'exécution de la figure 1.embodiment of Figure 1.
Sur la figure 1, la référence 13 désigne l'écran de visualisation d'un tube image 11. Devant l'écran de visualisation 13 est disposée une vitre protectrice usuelle 15, qui est à son tour protégée par une couche de recouvrement transparente 17. Une plaquette à circuits imprimés 19 porte des sources lumineuses infrarouges 21 et des photodétecteurs In FIG. 1, the reference 13 denotes the display screen of an image tube 11. In front of the display screen 13 is placed a usual protective pane 15, which is in turn protected by a transparent covering layer 17. A printed circuit board 19 carries infrared light sources 21 and photodetectors
23 sensibles à la lumière de ces sources. Sur la figu- 23 sensitive to light from these sources. In the figure
re 1, un seul élément de chacun de ces types est repré- re 1, only one element of each of these types is represented
senté.sented.
Un cadre optique 25 en matériau transparent à la lumière infrarouge mais opaque à la lumière visible An optical frame 25 made of a material that is transparent to infrared light but opaque to visible light
produit une déviation de la lumière émanant de la sour- produces a deviation of light emanating from the
ce lumineuse 21 le long d'une trajectoire qui est indi- this light 21 along a trajectory that is indi-
quée par une ligne en trait mixte 27. Le cadre optique présente à cet effet des surfaces 29 et 31 inclinées chacune de 450 par rapport à la plaquette à circuits imprimés 19, surfaces sur le côté intérieur desquelles The optical frame has for this purpose surfaces 29 and 31 each inclined by 450 relative to the printed circuit board 19, surfaces on the inner side of which
se produit une réflexion totale de la lumière infra- a total reflection of the infra-
rouge. Le faisceau émanant de la source lumineuse 21 red. The beam emanating from the light source 21
est en conséquence tout d'abord réfléchi dans une di- is therefore first reflected in a
rection parallèle à l'écran de visualisation 13, puis vers le photodétecteur 23. Les surfaces 33 et 35 du cadre optique 25 respectivement tournées vers les sources lumineuses 21 et les photodétecteurs 23 sont bombées à la manière de lentilles et assurent une focalisation parallel to the display screen 13, then to the photodetector 23. The surfaces 33 and 35 of the optical frame 25 respectively turned towards the light sources 21 and the photodetectors 23 are curved in the manner of lenses and provide a focus
du faisceau lumineux.of the light beam.
Le cadre optique 25 est en même temps agencé de manière à servir d'élément de support à la vitre protectrice 15 et à la couche de recouvrement 17, et The optical frame 25 is at the same time arranged to serve as a support element for the protective pane 15 and the cover layer 17, and
porte en outre, par l'intermédiaire d'un cadre d'espa- in addition, through a space frame
cement 37, la plaquette à circuits imprimés 19, de sorte 37, the printed circuit board 19, so
qu'on obtient une unité compacte, dont les pièces indi- a compact unit is obtained, the parts of which are
viduelles s'emboîtent les unes dans les autres sans viduals fit into each other without
jeu et, par conséquent, ne nécessitent aucun ajustage. play and, therefore, require no adjustment.
Sur la figure 2, la plaquette à circuits imprimés 19 est représentée schématiquement en vue de dessus (prise de la gauche de la figure 1). Elle présente une grande ouverture centrale 41 destinée à recevoir le tube image 11. Les sources lumineuses infrarouges 21 et les photodétecteurs 23 sont disposés parallèlement au bord extérieur de la plaquette à circuits imprimés 19, de telle manière qu'un photodétecteur se trouve en regard de chaque source lumineuse et qu'on obtienne In Figure 2, the printed circuit board 19 is shown schematically in plan view (taken from the left of Figure 1). It has a large central opening 41 intended to receive the image tube 11. The infrared light sources 21 and the photodetectors 23 are arranged parallel to the outer edge of the printed circuit board 19, so that a photodetector is next to each light source and get one
ainsi un réseau en forme de matrice de barrages photo- thus a matrix-like network of photo barriers
électriques. Si l'on touche avec le doigt la couche electric. If you touch your finger
de recouvrement 17 (figure 1) en un point désiré quel- 17 (Figure 1) at a desired point
conque, au moins un faisceau lumineux de ligne et au moins un faisceau lumineux de colonne sont interrompus, conque, at least one line light beam and at least one column light beam are interrupted,
à condition que les intervalles entre les sources lumi- provided that the intervals between the light sources
neuses 21 et entre les photodétecteurs 23 soient plus petits que la largeur du doigt. Le point touché est détecté en tant que point d'intersection entre les deux faisceaux lumineux interrompus. Sur la figure 2, un exemple d'un tel point d'intersection est représenté 21 and between the photodetectors 23 are smaller than the width of the finger. The hit point is detected as the point of intersection between the two interrupted light beams. In FIG. 2, an example of such an intersection point is shown
en 43.in 43.
L'évaluation électrique ou électronique des coordonnées du point touché ainsi détectées s'effectue d'une manière connue en soi et ne fait pas l'objet de The electrical or electronic evaluation of the coordinates of the touched point thus detected is carried out in a manner known per se and is not subject to
la présente invention.the present invention.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803025318 DE3025318C2 (en) | 1980-07-04 | 1980-07-04 | Sensor matrix for screens |
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| FR2486267A1 true FR2486267A1 (en) | 1982-01-08 |
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ID=6106379
Family Applications (1)
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Country Status (4)
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