FR2589599A1 - Terminal de tele-ecriture - Google Patents
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Abstract
TERMINAL DE TELE-ECRITURE. TERMINAL COMPRENANT UN ECRAN PLAT 34, UNE TABLETTE 36 DE SAISIE DE DONNEES TRANSPARENTE ET PLACEE DEVANT L'ECRAN, CETTE TABLETTE COMPRENANT DEUX RESEAUX CROISES DE CONDUCTEURS A FORTE IMPEDANCE, UN STYLET ELECTRONIQUE 42, UN MOYEN DE COMMANDE 44 ET UN MOYEN DE CALCUL 54. LE COUPLAGE ENTRE LA TABLETTE, DONT LES RESEAUX CROISES DE CONDUCTEURS SONT EXCITES PAR DES SIGNAUX DE TENSION EMIS PAR LE MOYEN DE COMMANDE, ET LE STYLET EST DE TYPE CAPACITIF. LE SIGNAL DELIVRE PAR LE STYLET LORSQU'IL EST EN CONTACT AVEC LA TABLETTE EST TRAITE PAR LE MOYEN DE COMMANDE QUI DETERMINE AINSI LA POSITION DU STYLET SUR LA TABLETTE. CETTE POSITION EST TRANSMISE AU MOYEN DE CALCUL 54 QUI COMMANDE L'ECRAN PLAT 34 EN CONSEQUENCE.
Description
TERMINAL DE TELE-ECRITURE
La présente invention a pour objet un terminal de téLé-écriture comprenant un écran plat, une tablette de saisie de données, un stylet pointeur et un système de commande pour déterminer la position du sty
Let par rapport à la tablette et pour commander, en fonction de cette position, l'affichage de L'écran pLat.
La présente invention a pour objet un terminal de téLé-écriture comprenant un écran plat, une tablette de saisie de données, un stylet pointeur et un système de commande pour déterminer la position du sty
Let par rapport à la tablette et pour commander, en fonction de cette position, l'affichage de L'écran pLat.
Le terminal de télé-écriture de L'invention peut être coup lé à des moyens de traitement information que notamment pour des applications en télématique, bureautique, conception assistée par ordinateur ou autre.
La tablette, lorsqu'elle est transparente, peut constituer à elle seule un moyen de saisie original. Posée sur une carte géographique, un plan ou autre, et couplee à un moyen de traitement elle peut permettre de nombreuses applications parmi lesquelles L'aide à la conduite ou à la navigation, ou des jeux électroniques.
Dans Les systèmes de conception assistée par ordinateur, L'organe de saisie est en général constitué d'une tablette éLectromagnétique, ou d'une souris, et d'un écran de visualisation de type tube cathodique. Un tel système est satisfaisant lorsqu'il s'agit de désigner une partie d'une image, par exemple pour faire un choix dans un menu ou pour désigner une partie d'un dessin. En revanche, un tel système est peu pratique pour écrire puisque Le stylet, ou la souris, n'est pas directement en contact avec L'écran de visualisation.
On connait un autre système utilisant un tube cathodique sur lequel on déplace un stylo optique. Ce stylo optique est équipé d'un photo-détecteur qui permet de déceler l'instant du passage du spot sur le tube cathodique, et donc la position du stylo optique. Ce système est peu précis à cause de l'effet de parallaxe introduit par L'épaisseur du tube cathodique et se ré vêLe peu commode d'emploi car L'écriture se fait sur un plan vertical.
D'autres systèmes utilisant un tube cathodique existent mais ils sont peu précis et ne peuvent pas non plus servir à La télé-ecriture. Ces systemes sont dits å écran sensitif et La designation d'un point de l'écran utilise soit un effet tactile, soit une détection par rayon infrarouge.
Enfin, on a proposé récemment des terminaux de tele-écriture utilisant des écrans plats.
Un premier exemple d'un tel terminal de télé- écriture est décrit dans L'article "an experimental model of a multiservice digital subscriber loop systel with a simultaneous voice and hand-drawing image communication feature" de T. TSUDA et al paru dans la re vue.
On a représenté sur La figure 1 un terminal de télé-écriture suivant l'enseignement de cet article.
Il comprend un écran plat 2, une tablette de saisie de données 4 placee sous L'écran et un stylet pointeur 6.
La tabLette est constituée de deux réseaux croisés de fils conducteurs parcourus successivement par une im- pulsion de courant. Le stylet 6 est sensible au champ magnétique ; il comporte une bobine 10.
Le terminal de télé-écriture est complété par un système de commande comprenant un moyen de commande de la tablette 12 pour délivrer les impulsions de courant aux fils de la tablette, un amplificateur et convertisseur anaLogique-numérique 14 pour recevoir Le signal délivre par le stylet 6, un moyen de traitement 16 comprenant un moyen d'analyse de signal 18 recevant le signal délivre par l'amplificateur et convertisseur analogique-numérique 14, et un moyen de détection de position 20 recevant des signaux x et y du moyen d'analyse de signal représentatif de la position du stylet.
II comprend enfin un moyen de commande d'écran 22 alimente par le moyen de traitement 16.
Dans ce terminal de telé-écriture, La tablette constitue l'émetteur magnétique et Le styLet Le récepteur. On connaît égaLement un terminal de télé-écriture dans lequel le stylet est l'émetteur et la tabLette le récepteur. Un tel terminal de télé-écriture est décrit dans L'article "pen-touch-type electromagnetic transparent touch panel" de T. NAGAYAMA et al. paru dans...
Dans cette variante, la tablette électromagnétique est disposée au-dessus de L'écran plat. Le stylet est donc en contact direct avec la tablette électromagnétique, ce qui apporte une meilleure précision dans la détermination de la position du styLet.
Dans ces deux terminaux de télé-écriture connus, le couplage entre la tablette et le stylet étant de type magnétique, Les fiLs conducteurs constituant les deux réseaux croisés de la tablette doivent etre très conducteurs. De plus, la tablette étant placée sur
L'écran dans Le deuxième terminal de L'écriture, cette tablette doit etre transparente. Or, iL n'est pas facile de réaliser des conducteurs transparents et peu résistifs, c'est-à-dire ayant une résistance de L'ordre
2 de 10 ohms par cm
Un autre inconvénient inhérent au caractère magnétique de La tablette, et donc à La faible résistance des conducteurs gravés sur la tablette, est la consommation énergétique élevée. Ceci est extremement pénalisant dans le cas du deuxième terminal de téléécriture dans LequeL Le stylet est L'émetteur.En effet, l'énergie doit etre amenée au stylet et ce dernier est donc nécessairement relié à une source d'énergie par un fil. La présence de cette liaison par fil peut constituer une contrainte dans Le déplacement du styLet.
L'écran dans Le deuxième terminal de L'écriture, cette tablette doit etre transparente. Or, iL n'est pas facile de réaliser des conducteurs transparents et peu résistifs, c'est-à-dire ayant une résistance de L'ordre
2 de 10 ohms par cm
Un autre inconvénient inhérent au caractère magnétique de La tablette, et donc à La faible résistance des conducteurs gravés sur la tablette, est la consommation énergétique élevée. Ceci est extremement pénalisant dans le cas du deuxième terminal de téléécriture dans LequeL Le stylet est L'émetteur.En effet, l'énergie doit etre amenée au stylet et ce dernier est donc nécessairement relié à une source d'énergie par un fil. La présence de cette liaison par fil peut constituer une contrainte dans Le déplacement du styLet.
On connaît également un terminal de téléécriture dans lequeL le couplage entre la tablette et Le stylet est de type capacitif. Un tel système est décrit dans L'article "An electrostatic transparent tablette" de S. KOMADA et al. paru dans...
La figure 2 illustre schématiquement le principe de fonctionnement de ce système.
La tablette 24 se compose d'un substrat en verre sur lequel est déposée une couche électriquement conductrice. Des points de contact sont répartis régulierement sur chacun des 4 côtés de La tablette.
Chaque point de contact est relié, par l'intermédiaire d'un commutateur 28, à un générateur de tension.
Le système comprend deux générateurs de tension 30, 32 délivrant des signes de tension en Quadrature.
Ce terminal de télé-écriture connu fonctionne de la maniere suivante. Dans un premier temps, les commutateurs sont positionnés pour relier tous les points de contact d'un coté de la tablette à un générateur de tension, tous les points de contact du côté opposé de La tablette à l'autre générateur de tension, et pour mettre les points de contact des deux autres cotés en haute impédance.
Dans cette situation, lorsque le stylet 33 est appliqué sur un point de la tablette, il délivre un signal électrique représentatif de sa position suivant une première direction x perpendiculaire aux lignes équipotentielles craves dans la couche conductrice de la tablette. La même opération est répétée symétriquement pour les deux autres ensembles de points de contact, ce qui détermine la position du stylet suivant une seconde direction y orthogonale à la première direction x. Les coordonnées de la position du stylet par rapport à la tablette sont ainsi déterminées.
Dans ce terminal de télé-écriture connu, les lignes équipotentielles ne sont pas obtenues par gravure comme dans les tablettes électromagnétiques citées mais sont créées par l'application de tensions sur deux points de contact en vis-à-vis. Les lignes équipotentielles ainsi définies ne sont pas parfaitement rectilignes, mais présentent au contraire des ondulations par rapport à la ligne droite joignant les deux points de contact. Ceci diminue considérablement la precision sur la position du stylet.
Ce défaut de linéarité des équipotentielles peut être corrigé en partie en augmentant le nombre de points de contact sur chaque côté de la tablette.
Pour une tablette de dimension classique, de l'ordre de 8x8 cm2, il est ainsi nécessaire de prévoir au moins 9 points de contact sur chaque côté pour que les équipotentielles soient sensiblement rectilignes.
Il faut donc prévoir au moins 36 points de contact sur la tablette ; ce nombre important pose de délicats problèmes de connexion.
Cette tablette présente deux autres défauts.
M*ae si la couche conductrice recouvrant la tablette est homogène, la résistance entre deux équipotentielles ne dépend que de la distance entre ces équipotentielles et non pas de leur position, ce qui peut introduire une première source d'aberrations. Dans le cas, plus réaListe, où la résistance par unité de surface n'est pas constante sur toute la surface de la tablette, une autre source d'aberrations annarait.
L'impédance du terminal de télé-écriture qui vient d'être décrit est typiquement l'impédance par unité de surface de la couche conductrice recouvrant le substrat de la tablette. Cette impédance est de L'ordre de 100 ohms. Bien que cette impédance soit dix fois superieure à celle des tablettes électromagnétiques décrites, cette valeur reste, dans L'absolu, assez faible et la consommation energetique reste donc impoFtante.
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients notamment de consommation énergétique et de mauvaise sensibilité des terminaux de téléécriture connus. A cette fin, le terminal de té lé- écriture de l'invention comprend une tablette de saisie de données sur laquelle sont gravés deux réseaux croisés de conducteurs a fortes impédances, et un stylet pointeur électronique pour effectuer une détection par effet capacitif de la position du stylet sur la tablette. Le terminal de tele- écriture de L'invention présente ainsi l'avantage d'une très forte diminution de consommation d'énergie pa r rapport aux tablettes (électromagnétiques ou capacitives), de L'art antérieur, tout en conservant une résolution équivalente à ceLle des tablettes électromagnétiques.
Par forte impédance, on entend que l'impédance des conducteurs de la tabLette est notablement plus forte que l'impédance des conducteurs des tablettes électromagnétiques connues dont l'impédance n'est que de l'ordre de 101cm2.
De manière précise, l'invention a pour objet un terminal de télé-écriture comprenant un écran'plat ; une tabLette de saisie de données transparente placee devant l'écran, cette tablette comprenant deux réseaux croisés de conducteurs ; un stylet électronique de type capacitif ; un moyen de commande pour délivrer des signaux électriques de commande aux lignes et aux colonnes conductrices constituant les réseaux de la tablette, pour recevoir le signal capté par le stylet électronique lorsque ce dernier est appliqué sur la tablette, et pour déduire des signaux de commande emis et du signal reçu les coordonnées de la position du stylet sur
La tablette ; et, un moyen de traitement pour commander
L'affichage de l'écran plat en fonction de ladite position du stylet sur La tablette.
La tablette ; et, un moyen de traitement pour commander
L'affichage de l'écran plat en fonction de ladite position du stylet sur La tablette.
Selon un premier mode préféré de réalisation de l'invention, le moyen de commande comprend un registre à décalage pour envoyer successivement une impulsion de tension sur chacune des lignes conductrices composant un réseau conducteur de la tablette, puis successivement sur chacune des colonnes conductrices composant l'autre réseau conducteur de la tablette.
De manière préférée, te moyen de commande comprend en outre un moyen de traitement recevant le signal délivré par le stylet et délivrant un signal représentatif du maximum dudit signal ; un générateur d'horloge ; un compteur X cadence par le signal d'horloge délivré par le générateur d'horloge, ledit compteur X recevant sur une entrée le signal appliqué sur une ligne conductrice déterminée de la tablette et sur une autre entre le signal délivré par le moyen de traitement, ledit compteur comptant la durée s'écoulant entre ces dits signaux ; un compteur Y cadencé par le signal d'hortoge délivré par le générateur d'horLoge recevant sur une entrée le signal appliqué sur une colonne conductrice déterminée de la tabLette et recevant sur une autre entrée le signal délivré par le moyen de traitement, ledit compteur comptant La durée s'écoulant entre ces dits signaux ; un diviseur de fréquence dont l'entrée reçoit le signal d'horloge et dont la sortie est reliée à L'entrée d'horloge du registre à décalage ; et un moyen de calcul des coordonnées du stylet, ledit moyen recevant les valeurs inscrites dans les compteurs.
Selon un second mode préféré de réalisation, la tablette du terminal de télé-écriture comprend unpremier ensemble de résistances gravées, chaque résistance reliant deux lignes conductrices consécutives, et un deuxième ensemble de résistances gravées, chaque résistance reliant deux:cotonnes conductrices consécutives. Dans ce mode de réalisation, le moyen de commande est apte à appliquer simultanément
sur plusieurs lignes conductrices, puis simultanément sur plusieurs colonnes conductrices des signaux de tension présentant entre eux des déphasages prédéterminés.
sur plusieurs lignes conductrices, puis simultanément sur plusieurs colonnes conductrices des signaux de tension présentant entre eux des déphasages prédéterminés.
De manière avantageuse, les résistances gravées sont identiques.
Les caractéristiques et avantages de
L'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1, déjà décrite, représente schématiquement un terminal de télé-écriture connu dans lequel la détection de la position du stylet est de type magnOtique,
- la figure 2, déjà décrite, illustre schématiquement une tablette d'un terminal de té lé- écriture connu dans lequel la détection est de type capacitif,
- La figure 3 représente schématiquement un terminal de télé-écriture selon l'invention,
- la figure 4 illustre un mode de réalisation de la tablette du terminal de télé-écriture de l'invention,
- la figure 5 illustre un mode de réalisation du moyen de commande du terminal de télé-écriture de l'invention,
- la figure 6 est un schéma synoptique montrant la transformation des coordonnées x et y du stylet en un signal vidéo visualisable sur l'écran plat,
- la figure 7 illustre un second mode de réalisation d'un réseau de conducteurs de La tablette,
- la figure 8 est un graphique montrant le dephasage des lignes équipotentielles dans le réseau de la figure 7,
- la figure 9 montre un mode de réalisation du réseau représenté schématiquement sur la figure 7,et
- la figure 10 iLlustre une variante du réseau de la figure précédente, dans lequel les résistances sont identiques.
L'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1, déjà décrite, représente schématiquement un terminal de télé-écriture connu dans lequel la détection de la position du stylet est de type magnOtique,
- la figure 2, déjà décrite, illustre schématiquement une tablette d'un terminal de té lé- écriture connu dans lequel la détection est de type capacitif,
- La figure 3 représente schématiquement un terminal de télé-écriture selon l'invention,
- la figure 4 illustre un mode de réalisation de la tablette du terminal de télé-écriture de l'invention,
- la figure 5 illustre un mode de réalisation du moyen de commande du terminal de télé-écriture de l'invention,
- la figure 6 est un schéma synoptique montrant la transformation des coordonnées x et y du stylet en un signal vidéo visualisable sur l'écran plat,
- la figure 7 illustre un second mode de réalisation d'un réseau de conducteurs de La tablette,
- la figure 8 est un graphique montrant le dephasage des lignes équipotentielles dans le réseau de la figure 7,
- la figure 9 montre un mode de réalisation du réseau représenté schématiquement sur la figure 7,et
- la figure 10 iLlustre une variante du réseau de la figure précédente, dans lequel les résistances sont identiques.
On a représenté schématiquement sur la figure 3 un terminal de télé-ecriture selon l'invention.
Il comprend un écran plat 34, une tablette électrostatique transparente 36, un stylet pointeur électronique 42, un moyen de commande 44 et un moyen de calcul 54.
L'ecran plat 34 est classique. Il peut etre à cristal liquide, électroluminescent ou autre.
La tablette 36 est transparente et posée sur L'écran 34. Elle comporte un ensemble de lignes conductrices 38 parallèles formant un premier réseau de conducteurs, et un ensemble de colonnes conductrices 40 parallèles formant un second réseau de conducteurs. Ces deux réseaux sont constitués de conducteurs transparents.
La tablette est associée au stylet pointeur 42. Le couplage entre le stylet et la tablette est de type capacitif. Le stylet est par exemple constitué par une sonde coaxiale dont L'âme dépasse du blindage d'environ 5 mm.
La détection de la position du stylet 42 sur la tablette 36 est réalisée par le moyen de commande 44. Celui-ci délivre par une voie 46 des signaux de tension sur les conducteurs des réseaux de la tablette et recueiLle, par une voie 48, le signal capté par le stylet 42. La détection de la position du stylet par le moyen de commande 44 peut être réalisée de différentes manières.
On décrira en référence à la figure 5 un procédé de commande dans lequel le moyen de commande délivre une impulsion de tension successivement sur chaque ligne conductrice puis successivement sur chaque colonne conductrice, et en référence aux figures 7 à 10 un autre procédé de commande dans lequel le moyen de commande délivre simultanément sur chaque ligne conductrice, puis simultanément sur chaque colonne conductrice, des signaux de tension continus présentant entre eux des déphasages prédéterminés.
Le moyen de calcul 54 reçoit du moyen
de commande 44 deux signaux x et y représentatifs
de la position du stylet 42 sur la tablette 36
respectivement par des voies 50 et 52. Le moyen
de calcul 54 peut être un moyen b microprocesseur,
et par exemple un élément d'un ordinateur. Il délivre
sur une voie 56 des signaux pour commander l'affichage
de l'écran plat 34 en fonction des signaux x et
y reçus du moyen de commande et en fonction du programme
enregistré qu'il exécute.
de commande 44 deux signaux x et y représentatifs
de la position du stylet 42 sur la tablette 36
respectivement par des voies 50 et 52. Le moyen
de calcul 54 peut être un moyen b microprocesseur,
et par exemple un élément d'un ordinateur. Il délivre
sur une voie 56 des signaux pour commander l'affichage
de l'écran plat 34 en fonction des signaux x et
y reçus du moyen de commande et en fonction du programme
enregistré qu'il exécute.
La tablette électrostatique 36 est réalisée
de manière classique. Les éléments essentiels de
cette tablette sont représentés sur la figure 4.
de manière classique. Les éléments essentiels de
cette tablette sont représentés sur la figure 4.
Cette tablette 36 comprend principalement deux
plaques 56, 58 transparentes et de faible épaisseur.
plaques 56, 58 transparentes et de faible épaisseur.
Ces plaques peuvent être réalisées en verre mince
d'épaisseur 250 a 600 m ou en Mylar d'épaisseur
100 ijm environ. Chaque plaque est recouverte d'une
couche conductrice par exemple d'une couche d'oxyde
d'1ndlu/étain (ITO}. Des plaques de verre
mince d'ITO sont disponibles commercialement sous
la référence BALTRACON Z 10. Chaque plaque est
photogravée de manière à réaliser un réseau de
conducteurs. Le pas du réseau est par exemple de
l'ordre de 4 mm pour une Largeur de conducteur
de 250 pm. Le nombre de conducteurs de chaque réseau
est alors égal à 18 pour une surface utile de 8x8 cm.
d'épaisseur 250 a 600 m ou en Mylar d'épaisseur
100 ijm environ. Chaque plaque est recouverte d'une
couche conductrice par exemple d'une couche d'oxyde
d'1ndlu/étain (ITO}. Des plaques de verre
mince d'ITO sont disponibles commercialement sous
la référence BALTRACON Z 10. Chaque plaque est
photogravée de manière à réaliser un réseau de
conducteurs. Le pas du réseau est par exemple de
l'ordre de 4 mm pour une Largeur de conducteur
de 250 pm. Le nombre de conducteurs de chaque réseau
est alors égal à 18 pour une surface utile de 8x8 cm.
Les deux plaques gravées sont ensuite assemblées
par collage, la colle assurant l'isolement entre
les deux réseaux de conducteurs. Des moyens de wonnexíon sont galemert-prévus pour permettre
d'appliquer des signaux de tension sur chaque
conducteur de La tablette. Ces moyens de connexion
peuvent être ajoutés après le collage des deux
plaques mais sont de préférence réalisés par photogravure
en même temps que Les réseaux. Ces moyens de connexion
n'ont pas éte représentés sur La figure 4.
par collage, la colle assurant l'isolement entre
les deux réseaux de conducteurs. Des moyens de wonnexíon sont galemert-prévus pour permettre
d'appliquer des signaux de tension sur chaque
conducteur de La tablette. Ces moyens de connexion
peuvent être ajoutés après le collage des deux
plaques mais sont de préférence réalisés par photogravure
en même temps que Les réseaux. Ces moyens de connexion
n'ont pas éte représentés sur La figure 4.
La figure 5 illustre un mode de réalisation du moyen de commande pour exciter successivement chaque ligne conductrice et chaque colonne conductrice de la tablette par un signal d'impulsion affin de déterminer la position du stylet sur la tablette.
Ce moyen de commande comprend un registre à décalage 60 dont chaque sortie est reliée à une ligne conductrice ou à une colonne conductrice de la tablette 36.
Ce registre à décalage 60 reçoit sur son entrée d'horloge CK un signal d'horloge N1 délivre par un diviseur de fréquence 62. Ce dernier est alimenté par un signal d'horloge H délivré par un générateur d'horloge 64. Le moyen de commande 44 comprend également un moyen de traitement 66 composé d'un dérivateur 68 et d'un comparateur 70 en série, l'entrée du dérivateur recevant le signal délivré par Le stylet 42 par l'intermédiaire de La voie 48.
Le moyen de commande comprend également un compteur X 74 dont une entrée est reliée à La premiére colonne conductrice de La tablette et dont une autre entrée est reliée à la sortie du comparateur 70, et un compteur Y 76 dont une entrée est reliée à la première Ligne conductrice de la tablette et dont une autre entrée est reliée à la sortie du comparateur. Ces deux compteurs 74, 76 sont cadencés par le signal d'horloge H.
Le fonctionnement de ce moyen de commande est le suivant. Le registre à décalage o0 délivre successivement une impulsion de tension dans chaque colonne conductrice de la tablette. La fréquence du signal d'horloge commandant le registre à décalage est de l'ordre de 100 kNz. Le stylet 42, maintenu immobile sur la tablette détecte un signal croissant au fur et à mesure que l'impulsion s' approche et décroissant Lorsqu'elle s'éloigne. Pour la détermination précise de l'instant ou le signal délivré par le stylet 42 est maximum, instant qui correspond à
la position du stylet suivant la direction x perpendiculaire aux colonnes conductrices de la tablette, on procède tout d'abord à une derivation du signal dans le derivateur 68.Le comparateur 70 situe en aval determine alors l'instant du passage a zéro du signal dérive.
la position du stylet suivant la direction x perpendiculaire aux colonnes conductrices de la tablette, on procède tout d'abord à une derivation du signal dans le derivateur 68.Le comparateur 70 situe en aval determine alors l'instant du passage a zéro du signal dérive.
A l'instant initial, Lorsque le registre å décalage excite la première colonne conductrice de la tablette, Le comptage du compteur X 74 est initié. Ce comptage est arrêté par l'impulsion sortant du comparateur 70. Le compteur X 74 contient alors un nombre représentatif de la position du stylet 42. L'utilisation d'un compteur très rapide permet de connaStre la position du stylet avec une précision tres supérieure au pas physique des colonnes conductrice de la tablette. A titre d'exemple, pour obtenir une résolution de 250 wum sur une tablette ou les conducteurs sont au pas de 4 mm, il suffit que la fréquence du signal d'horloge atimentant le compteur soit 16 fois supérieure à celle du signal d'horloge alimentant te registre à décalage.
C'est ce qui est réalisé dans le moyen de commande représenté sur la figure 5 par L'introduction d'un diviseur par 16 reférencé 62 disposé entre le générateur d'horloge 64 et L'entrée d'horloge du registre décalage 60.
Le compteur Y 76 fonctionne dlune manière symétrique au compteur X 74 pour la détermination de La position du stylet 42 suivant une direction y perpendiculaire aux lignes conductrices de la tablette.
Après avoir détecté la position du stylet sur La tablette au moyen des compteurs 74, 76 L'information est stockée dans une mémoire d'image dont la capacité est égale au nombre de points de L'écran. Avec une tablette classique comprenant par exemple 18 lignes et 18 colonnes conductrices et un registre à décalage alimenté par un signal d'horloge de 100 kHz, une nouvelle information est ainsi introduite dans la mémoire toutes les 360 us
En revanche, l'information est envoyée sur l'écran sous forme de trame vidéo à une cadence plus lente, La fréquence de trame étant de l'ordre de 20 Hz.Le moyen de calcul est prévu pour gérer cette mémoire vidéo, et pour assurer d'autres fonctions annexes classiques telles que remise à zéro, changement de page,effacementouautre. Un schéma synoptique de ce moyen de calcul est représenté sur la figure 6.
En revanche, l'information est envoyée sur l'écran sous forme de trame vidéo à une cadence plus lente, La fréquence de trame étant de l'ordre de 20 Hz.Le moyen de calcul est prévu pour gérer cette mémoire vidéo, et pour assurer d'autres fonctions annexes classiques telles que remise à zéro, changement de page,effacementouautre. Un schéma synoptique de ce moyen de calcul est représenté sur la figure 6.
Ce moyen de calcul s'organise autour d'un microprocesseur 78 associé à une mémoire morte 80, par exemple de type REPROM, et à une mémoire vive 82. Le moyen de calcul comporte en entrée deux tampons 84, 86 recevant respectivement les données x et y indiquant la position du stylet et délivrées par le moyen de commande. Ces données sont reçues par le microprocesseur 78 par l'intermédiaire d'un circuit d'interface 84 et sont stockées dans
la mémoire vive 82.
la mémoire vive 82.
Le moyen de calcut comprend également une mémoire d'image 88 reliée par un bus de données à deux tampons 90, 92 et reliée par un bus d'adresse au Piereprocesseur 78 et à des générateurs d'horloge 94, 96, 98 par l'intermédiaire d'un multiplexeur 100. Les générateurs d'horloge 94, 96 et 98 sont disposés en série et délivrent respectivement un signal d'horloge FP à la fréquence point d'image ; un signal d'horloge FL à la fréquence ligne et un signal d'horloge FT à la fréquence trame. Les générateurs 96 et 98 sont constitués par des compteurs et peuvent ainsi adresser les différents points d'une ligne ou les différentes lignes d'une trame de l'image contenue dans la mémoire d'image 88.
Les tampons 90 et 92 sont utilisés respectivemen pour memoriser une nouvelle information transmise par le microprocesseur 78 et destinée à être mémorisée dans la mémoire d'image 88, et pour recevoir les données contenues dans la mémoire d'image 88 afin de créer le signal vidéo. Les données mémorisées dans le tampon 92 sont transferées a un générateur de signal vidéo 102 qui reçoit également Les signaux d'horloge FP, FL et FT délivrés respectivement par le générateur 94 et les compteurs 96, 98.
Le moyen de calcul comprend enfin de manière classique un boîtier de sélection 104 commandé par Le microprocesseur 78 pour pe-mettre l'adressage de L'un quelconque des éléments du moyen de calcul.
Le procédé de commande décrit en référence å la figure 5 est intéressant quant à La consommation énergétique puisque, conformément a l'invention, la détection de la position du stylet est de type électrostatique, ce qui permet d'utiliser des électrodes transparentes a forte impédance. La consommation est également diminuée par L'utilisation de signaux de commande impulsionnels.
Cependant, la commande des lignes et des colonnes conductrices de la tablette étant sequentielle, il faut prevoir sur la périphérie de La tablette autant de points de connexion qu'il y a de Lignes et de colonnes conductrices. Ce nombre de connexions etant en général de l'ordre d'une quarantaine ou pLus La fabrication de La tablette s'en trouve compliquée.
On a représenté sur la figure 7 le schéma de principe d'un réseau de colonnes conductrices ne comprenant que deux points de connexion. Le procédé de commande de ce réseau consiste a appLiquer simultanément sur les deux connexions deux signaux de tension en quadrature. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, le reseau de base constitué de colonnes conductrices est complété par un ensemble de résistances
R1, R2,.,Rn reliant chacune deux colonnes conductrices consécutives. Les deux points de contact sont reliés a la première et a la dernière colonnes conductrices du réseau.
R1, R2,.,Rn reliant chacune deux colonnes conductrices consécutives. Les deux points de contact sont reliés a la première et a la dernière colonnes conductrices du réseau.
Lorsque l'on applique sur Le premier point de contact un signal de tension U, égal à
A.e jwt et gur le second point de contact un s,ont de tension U2 égal à
le signal de tension V. appliqué sur la iême colonne conductrice du réseau (1 # i ssn) est papal à
A.e jwt et gur le second point de contact un s,ont de tension U2 égal à
le signal de tension V. appliqué sur la iême colonne conductrice du réseau (1 # i ssn) est papal à
La mesure du déphasage entre le signal de tension U1 et le signal capté capacitivement par le stylet donne une grandeur liée à la position du stylet suivant la direction x perpendiculaire aux colonnes conductrices. Cette grandeur est propottionnelle à la position suivant x lorsque les résistances ont des valeurs satisfaisant aux relations reprisentees sur la figure 8.
Cette figure est un graphique représentant, dans le plan complexe, les signaux de tension appliqués à chaque colonne conductrice du réseau. Le signal de tension U1 a une phase nulle et le signal de tension U2 une phase de =2. On a relié par une droite l'extrémité des vecteurs représentant les tensions
U1 et U2, et on a décomposé l'angle entre ces vecteurs en n secteurs d'ouverture identique.
U1 et U2, et on a décomposé l'angle entre ces vecteurs en n secteurs d'ouverture identique.
Pour que le déphasage entre le signal de tension U1 et le signal capté capacitivement par le stylet soit proportionnel à la position du stylet suivant la direction x, il suffit de choisir des résistances R1, R2, ... Rn dont les valeurs sont p portionnelles aux segments L1, L2,
Ln interceptés par les n secteurs angulaires d'amplitude e.
Ln interceptés par les n secteurs angulaires d'amplitude e.
De préference, ces résistances sont intégrées sur la tablette. Elles peuvent être réalisées par gravure de la couche conductrice en même temps que Le réseau de conducteurs, ou elles peuvent être rapportées ultérieurement par sérigraphie.
La figure 9 iLLustre un mode de réaLisation du reseau de conducteurs de colonne de ta figure 7 dans lequeL Les résistances sont intégrees. Les valeurs de chaque résistance, définies par la longueur des segvents L1, L2, ... Ln de la figure 8, sont obtenues par des segments conducteurs de différentes Largeurs. La
Largeur e d'un segment est d'autant plus importante que la va leur de la resistance est faibLe. Sur te plan électrique, la résistivité de La couche conductrice dans LaquelLe sont gravés les conducteurs est typiquement de L'ordre de 100 ohms par unité de surface.En choisissant une Largeur de segment de 2 mm en moyenne, ce qui autorise une bonne précision au masquage, l'im- pedance globale entre Les deux points de contact du réseau est de L'ordre de 5 k ohms pour un reseau de 18 conducteurs, ce qui ne charge pas trop Les sources de tension U1 et U2
Cette structure est intéressante car elLe combine Les avantages d'une faible consommation d'énergie et d'une bonne précision dans La détermination de
La position du styLet puisque Les equipotentielles et les valeurs de résistance sont obtenues par gravure et sont donc parfaitement définies. La sensibiLité, déja importante, peut encore être améliorée en ajoutant quelques points de contact supplémentaires.
Largeur e d'un segment est d'autant plus importante que la va leur de la resistance est faibLe. Sur te plan électrique, la résistivité de La couche conductrice dans LaquelLe sont gravés les conducteurs est typiquement de L'ordre de 100 ohms par unité de surface.En choisissant une Largeur de segment de 2 mm en moyenne, ce qui autorise une bonne précision au masquage, l'im- pedance globale entre Les deux points de contact du réseau est de L'ordre de 5 k ohms pour un reseau de 18 conducteurs, ce qui ne charge pas trop Les sources de tension U1 et U2
Cette structure est intéressante car elLe combine Les avantages d'une faible consommation d'énergie et d'une bonne précision dans La détermination de
La position du styLet puisque Les equipotentielles et les valeurs de résistance sont obtenues par gravure et sont donc parfaitement définies. La sensibiLité, déja importante, peut encore être améliorée en ajoutant quelques points de contact supplémentaires.
Un réseau de conducteurs suivant ce mode de realisation est représenté sur La figure 10. IL comprend, à titre d'exemple, 13 conducteurs paraLlèLes et un ensemble de résistances identiques reliant chacune deux conducteurs consécutifs. 5 points de contact sont prévus pour appliquer des tensions U1, U2, U3, U4 et U5 respectivement sur les premier, quatrième, septième, dixieme et treizième conducteurs. Les signaux de ten
# sion consecutifs présentent un déphasage de 2
Avec ce mode de réalisation, le nombre de points de contacts par réseau de conducteurs reste raisonnable tout en permettant une très bonne résolution dans la position du stylet.
# sion consecutifs présentent un déphasage de 2
Avec ce mode de réalisation, le nombre de points de contacts par réseau de conducteurs reste raisonnable tout en permettant une très bonne résolution dans la position du stylet.
Claims (5)
1. Terminal de télé-écriture caractérisé en ce qu'il comprend : - un ecran plat (34), - une tablette (36) de saisie de données transparente
placee devant L'écran, ladite tablette comprenant un
réseau de lignes conductrices (38) à forte impédance
et un réseau de colonnes conductrices (40) a forte
impédance, - un stylet éLectronique (42) de type capacitif, - un moyen de commande (44) pour dé livrer des signaux
électriques de commande aux lignes et colonnes con
ductrices de ta tablette, pour recevoir un signal
capté par te stylet électronique Lorsque ce dernier
est applique sur la tablette, et pour déduire des
signaux de commande émis et du signal reçu les coor
donnees de La position du stylet sur la tablette, et - un moyen de calcul (54) pour commander l'affichage de
l'écran plat en fonction du signal délivré par le
moyen de commande.
2. Terminal de télé-écriture selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande (44) comprend un registre à décalage (20) pour envoyer une impulsion de tension successivement sur chacune des lignes conductrices (38) puis successivement sur chacune des colonnes conductrices (40) de la tablette (36).
3. Terminal de télé-écriture selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de commande comprend en outre - un moyen de traitement (68) recevant le signal déli
vré par le stylet et délivrant un signal representa
tif du maximum dudit signal, - un générateur d'horloge (64) délivrant un signaL
d'horloge, - un compteur X (74) cadencé par Le signal d'horloge et
recevant sur une entrée Le signal appliqué sur une
ligne conductrice déterminée de La tablette, et sur
une autre entrée le signal délivré par te moyen de
traitement, ledit compteur comptant La durée s'écou-
lant entre Lesdits signaux reçus, - un compteur Y (76) cadencé par le signal d'horloge et
recevant sur une entrée te signal appliqué sur une
colonne conductrice déterminée de la tablette et sur
une autre entrée Le signal délivré par le moyen de
traitement, ledit compteur comptant la durée s'écou-
lant entre lesdits signaux reçus, - un diviseur de fréquence (62) dont l'entrée reçoit le
signal d'horloge et dont la sortie est reliée à l'en-
tree d'horloge du registre à décalage.
4. Terminal de télé-écriture selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tabLette comprend un premier ensemble de résistances gravées, chaque résistance reliant deux lignes conductrices consécutives et un deuxième ensemble de résistances gravées, chaque résistance reliant deux colonnes conductrices consécutives, et en ce que le moyen de commande est apte à appliquer simultanément sur plusieurs Lignes conductrices, puis simultanément sur plusieurs colonnes conductrices des signaux de tension présentant entre eux des déphasages prédéterminés.
5. Terminal selon la revendication 4, carac terisé en ce que Les résistances d'un même ensemble de résistances sont identiques.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8516211A FR2589599B1 (fr) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Terminal de tele-ecriture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8516211A FR2589599B1 (fr) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Terminal de tele-ecriture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2589599A1 true FR2589599A1 (fr) | 1987-05-07 |
| FR2589599B1 FR2589599B1 (fr) | 1991-01-11 |
Family
ID=9324398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8516211A Expired - Lifetime FR2589599B1 (fr) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Terminal de tele-ecriture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2589599B1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2413222A1 (fr) * | 2009-03-24 | 2012-02-01 | TPK Touch Solutions (Xiamen) Inc. | Structure de circuit de panneau tactile capacitif |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3886311A (en) * | 1972-05-16 | 1975-05-27 | Talos Systems | Electrical writing pen and sensor |
| FR2412997A1 (fr) * | 1977-12-21 | 1979-07-20 | Telediffusion Fse | Tablette graphique notamment pour systeme de teleecriture |
| EP0034976A1 (fr) * | 1980-02-21 | 1981-09-02 | Etablissement Public de Diffusion dit "Télédiffusion de France" | Appareils de téléécriture et d'affichage sur surface commune |
-
1985
- 1985-10-31 FR FR8516211A patent/FR2589599B1/fr not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3886311A (en) * | 1972-05-16 | 1975-05-27 | Talos Systems | Electrical writing pen and sensor |
| FR2412997A1 (fr) * | 1977-12-21 | 1979-07-20 | Telediffusion Fse | Tablette graphique notamment pour systeme de teleecriture |
| EP0034976A1 (fr) * | 1980-02-21 | 1981-09-02 | Etablissement Public de Diffusion dit "Télédiffusion de France" | Appareils de téléécriture et d'affichage sur surface commune |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2413222A1 (fr) * | 2009-03-24 | 2012-02-01 | TPK Touch Solutions (Xiamen) Inc. | Structure de circuit de panneau tactile capacitif |
| EP2413222A4 (fr) * | 2009-03-24 | 2013-07-03 | Tpk Touch Solutions Xiamen Inc | Structure de circuit de panneau tactile capacitif |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2589599B1 (fr) | 1991-01-11 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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