NL8001407A - Inrichting voor het detecteren van x- en y-cooerdinaten van ingangspunten. - Google Patents

Description

*· 4 . ·3 -1- 21223/JF/jl

Aanvrager: Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation, Tokio, Japan.

Korte aanduiding: Inrichting voor het detecteren van X- en Y-coördinaten van ingangspunten.

5 De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het detec teren van X- en Y-coördinaten van ingangspunten, omvattende een ingangsop-pervlak met een eerste parallelle elektrodegroep en een tweede,buigzame parallelle elektrodegroep, welke ligt tegenover de eerste parallelle elektrodegroep en deze kruist, een eerste weerstand in elektrisch contact met "1° elektrodegeleiders van de eerste parallelle elektrodegroep aan één uiteinde daarvan, een tweede weerstand in elektrisch contact met elektrodegeleiders van de tweede parallelle elektrodegroep aan één uiteinde daarvan en een elektrisch detectieorgaan voor het detecteren van de ingangs-positie op' het ingangsoppervlak door gebruikmaking van elektrische sig-15 nalen opgewekt door de eerste en tweede weerstand.

In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een inrichting voor het detecteren van X- en Y-coördinaten van ingangspunten van met de hand geschreven karakters en figuren.

De stand van de techniek wordt gevormd door ingansinrichtingen 20 voor met de hand geschreven karakters en figuren, namelijk de zogenaamde "tablets" of digitaliseerorganen. Een dergelijke inrichting omvat een aantal elektroden parallel aan de X- en Y-as en deze X- en Y-elektroden zijn capacitief gekoppeld, magnetisch of fysisch aan een ingangspunt toegewezen door een elektrische pen of een naald, waardoor het ingangspunt elektrisch 25 of magnetisch wordt gedetecteerd.

In een inrichting beschreven in het Amerikaanse octrooisbhrift 2.907.824 van Robert Lee Peek, Jr., getiteld: "Electrographic Transmitter" worden elektrisch geleidende draden, welke elkaar loodrecht kruisen en zijn ondersteund onder een spanning,waarbij de benedendraden van een magnetisch 30 materiaal zijn en de bovendraden van niet-magnetisch materiaal. Wanneer figuren worden getrokken met een naald voorzien van een permanente magneet, wordt de magnetische benedendraad in contact gebracht met de bovendraad overeenkomend met de meetkundige plaats van de naald door de magnetische aantrekkingskracht, waardoor een spanning wordt opgewekt, welke 35 evenredig is met de positie van de naald of het ingangspunt. Door het detecteren van de spanning is de positie van het ingangspunt bekend. De inrichting volgens de stand van de techniek heeft echter het aanzienlijke nadeel, dat de naald dient te zijn uitgerust met een permanente magneet -2- 21223/JF/jl aan het uiteinde ervan en een gebruikelijk schrijforgaan niet kan worden gebruikt. Verder, aangezien de benedendraad van magnetisch materiaal dient te zijn, kan gewone leiding niet worden gebruikt en het materiaal en de spanning ervan dient zeer nauwkeurig te worden gekozen, ten einde te rea-5 geren op de aantrekking van de naaldmagneet. De structuur is dus zeer complex en de fijninstelling dient te -worden gemaakt, waardoor de gehele inrichting onpraktisch wordt.

Van de andere voorbeelden van het conventionele type inrichting heeft er één beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.304.612 van 10 Ronald R. Proctro et al boven-en benedengroepen van ingangselektroden, waarbij de bovengroep geleiders omvat welke zich uitstrekken in een aantal groeven gevormd in een buigzaam, veerkrachtig, niet-geleidend orgaan en een buigzame geleidende vel daaronder, werkt samen met het niet-gelei-dende orgaan. De benedengroep is van een gelijksoortige structuur en de 15 twee groepen elektroden zijn dusdanig gelaagd dat respectieve geleiders in de groeven van de bovenelektrodegroep kruisen met de respectieve geleiders in de groeven van de benedenelektrodegroep. Er zijn weerstanden verbonden tussen aangrenzende geleiders om de spanning van de voedingsbron te verdelen. De X- en Y-coördinaten van het punt waarop de geleider en het 20 geleidende vel in de boven-en benedenelektrodegroepen in contact met elkaar worden gebracht onder toepassing van druk, kan worden bepaald door de gedeelde spanning.

In de laatstgenoemde conventionele inrichting is het mogelijk gebruikelijke schrijforganen te gebruiken voor het invoeren van gegevens.

25 Het ingangsoppervlak reageert echter op elke soort druk, ook die welke verschilt van de organen,bijvoorbeeld de druk van de hand van de bediener,welke wordt veroorzaakt als deze per ongeluk op het oppervlak leunt. Dit is dus een ernstig nadeel en de inrichting kan niet worden gebruikt, waarbij het 30 ingangsoppervlak horizontaal is aangebracht. Bovendien, aangezien de geleiders zijn aangebracht in groeven van een buigzame isolator en de fijne steek tussen de groeven moeilijk is te bepalen, is het uiterst moeilijk een groot scheidend vermogen te verkrijgen. Aangezien het uiterst moeilijk is dergelijke groeven te vormen met een constante steek en over een lange 35 afstand , is het praktisch zeer moeilijk de inrichting te vervaardigen met een groot gebied voor het ingangsoppervlak. Bovendien compliceert het feit dat zowel de boven- als benedengroep elektroden geleidende vellen vereisen naast de geleider de structuur van de inrichting.

De uitvinding beoogt de bovengenoemde nadelen van de inrie.ht. ing pft 0 1 i Π7 * -3- 21223/JF/jl volgens de stand van de techniek op te heffen en heeft al3 doel het verschaffen van een inrichting voor het detecteren van X- en Y-coördinaten van de ingangspunten welke het met de hand schrijven van karakters en figuren met gebruikelijke schrijforganen vergemakkelijken en dat kan worden ge-5 bruikt in een horizontale stand en de uitvinding voorziet hiertoe in een inrichting van een in de aanhef genoemde soort, welke is gekenmerkt, doordat de inrichting een druk-geleidend rubberen vel omvat, welk is aanget. bracht tussen de eerste en tweede parallélle elektrodegroepen, welk vel geleidend wordt gemaakt door uitoefening van druk op het ingangsoppervlak 10 en middelen aanwezig in het elektrische detectieorgaan voor het detecteren van stromen vloeiend door de eerste en tweede weerstand.

De uitvinding zal nu aan de hand van voorkeursuitvoeringsvormen gedetailleerd worden beschreven, onder verwijzing naar de tekening, waarin: 15 fig. 1 een perspectivische tekening is van een uitvoeringsvorm van de inrichting voor het detecteren van X- en Y-coördinaten van ingangspunten in overeenstemming met de uitvinding; fig. 2 een dwarsdoorsnedetekening is,gehomen langs de lijn II-II van fig. 1; 20 fig. 3 een grafiek is,welke het verband toont tussen de weer- standswaarde en de druk in een drukgeleidend rubberen vel; fig. 4 een blokschema is,welk een uitvoeringsvorm toont van een schakelingsconstructie voor een puntdetectieschakeling volgens de uitvinding ; 25 fig, 4b een schema is,welk een voorbeeld toont van een stroom- detectieschakeling van fig. 4A; fig. 5 een equivalente schakeling is,van de puntdetectieschakeling ; fig. 6 een grafiek is,welke het verband toont tussen het gebied 30 waarop kracht wordt uitgeoefend voor het druk-geleidende rubberen vel met een afhankelijkheid van het gebied waarop de druk wordt uitgeoefend en de druk om het vel geleidend te maken; fig. 7 een perspectivische tekening is van een andere uitvoeringsvorm van de detectieschakeling voor X- en Y-coördinaten van ingangs-35 punten in overeenstemming met de uitvinding; en fig. 8 een blokschema is van een gemodificeerde puntdetectieschakeling.

Allereerst zal een voorkeursuitvooringsvorm van dn uitvinding -4- 21223/JF/jl worden beschreven aan de hand van de figuren 1 en 2, waarin het verwijzingsci jfer 1 een stijf basisvel aangeeft, 2 een eerste groep parallelle elektroden omvattende een aantal geleiders YQ, ....., Yfi parallel aan gebracht op het oppervlak van een niet-buigzaam isolerend substraat 11, 5 3 een tweede groep van parallelle elektroden, omvattende een aantal geleiders X , X^, parallel aangebracht op de achterzijde van een buig zaam isolerend substraat 10, waarbij de groepen parallelle elektroden 2 en 3 tegenover elkaar zijn aangebracht en wel op dusdanige wijze, dat de geleiders ervan elkaar kruisen (in het getoonde voorbeeld loodrecht) in 10 het gebied van het ingangsoppervlak W van het isolerende substraat 10 en sluiten een druk-geleidend rubberen vel 12 op. Verwijzingscijfer 4 geeft een eerste weerstand aan in de vorm van een vel welk in contact is met één uiteinde van de parallelle elektrodegroep 2, 5 een tweede weerstand èveneens in de vorm van een vel welk in contact is met één uiteinde van de 15 parallelle elektrodegroep 3, 6 en 7 aansluitklemmen aangebracht aan de tegenover elkaar liggende eindoppervlakken van de weerstand 4 in de over-langse richting, 8 en 9 aansluitklemelektroden aangebracht aan de tegenover elkaar liggende eindoppervlakken van de weerstand 5 in de overlangse richting en a, b, c en d aansluitdraden verbonden met respectievelijk de 20 aansluitklemmen 6, 7, 8 en 9.

Deze weerstanden 4 en 5 zijn vervaardigd uit een weerstandsvel of metalen-laagweerstanden gevormd op een substraat zoals een glas. Het verwijzingscijfer 13 geeft eveneens een druk-geleidend rubberen vel aan, welk is aangebracht tussen de parallelle elektrodegroep 2 en de weerstand 25 4 voor elektrische verbindingen daartussen. Gelijksoortig geeft het verwij-zingscijfer 14 een druk -geleidend rubberen vel aan, aangebracht tussen de parallelle elektrodegroep 3 en de weerstand 5 voor elektrische verbinding daartussen. Het hierin beschreven drukgeleidende rubberen vel is verkrijgbaar bij Chomerics, Inc., U.S.A., Japan Synthetic Rubber Co., Ltd., etc.

30 en wordt normaal beschouwd als een isolerend materiaal maar wanneer toegepast met een druk, dan wordt dit geleidend vanwege het feit dat de weer-standswaarde op het gebied waar kracht wordt uitgeoefend aanzienlijk wordt verlaagd. Overeenkomstig zijn de drukgeleidende rubber vellen 13 en 14 samengepakt door respectievelijk de elektrodegroep 2 en de weerstand 4 en de 35 elektrodegroep 3 en de weerstand 5 met een constante en vooraf bepaalde druk, waardoor de elektrische verbinding daartussen wordt verzekerd. Duidelijk is dat een dergelijke voorbelasting geenszins wordt uitgeoefend op het druk-geleidende rubberen vel 12.

8001407 3 \ -5- 21223/JF/jl

Fig. 3 is een grafiek welke het verband toont tussen de druk 2 per oppervlakte-eenheid (1 mm ) in het druk-geleidende rubberen vel en de weerstand per oppervlakte-eenheid. De curven A, B en C komen overeen met de karakteristieken van druk-geleidende rubberen vellen van verschil-5 lende specificaties.

Wanneer overeenkomstige-karakters en figuren worden getrokken op het ingangsoppervlak W onder gebruikmaking van een schrijforgaan, wordt een druk uitgeoefend op het druk-geleidende vel 12 via het buigzame isolerende substraat 10 en de parallelle elektrodegroep 3 en de punten waarop 10 kracht wordt uitgeoefend worden geleidend en de respectieve geleiders van de parallelle elektrodegroepen 2 en 3 komen op deze punten elektrisch met elkaar in contact. Bij deze uitvoeringsvorm werd bevestigd dat de weerstand tussen de parallelle elektrodegroepen 2 en 3 werd verlaagd van 100 2 k.Ohm tot verscheidene Ohms wanneer een druk van rond 70 g/mm werd toe-15 gepast.

Ofschoon niet getoond in de tekening, worden de weerstand 4 en het isolerende substraat 11 en de weerstand 5 en het isolerende substraat 10 tezamen geperst door een klemorgaan met een vooraf bepaalde druk.

De weerstand van het druk-geleidende rubberen vel 13 en 14 wordt dus vol-20 doend verlaagd en ze worden geleidend en komen in intiem contact door de elasticiteit van rubber met de weerstand en de elektrodegeleider, zodat de elektrische verbinding tussen de parallelle elektrodegroep 2 en de weerstand 4 en dat tussen de parallelle elektrodegroep 3 en de weerstand 4 uitstekend en stabiel kan worden verzekerd.

25 Een voorbeeld van de structurele afmetingen van de elektrode groep wordt hierbeneden gegeven.De steek tussen elektrodegeleiders is voldoend klein en een groot scheidend vermogen is verkrijgbaar. De elektrodegeleider is eveneens voldoende lang voor de vervaardiging van het ingangsoppervlak met een groot gebied.

30 In een voorbeeld van een ingangsinrichting met een groot schei dend vermogen, worden vergulde koperfolie-elektrodengeleiders met een breedte van 0,175 mm, een dikte van 5 tot 3,5 jum en een lengte van 20 cm ingericht met een steek van 0,25 mm en een polyimidesubstraat wordt gebruikt. In een ander voorbeeld worden vergulde koperfolie-elektrodegelei-35 ders met een breedte van 0,7 mm, een dikte van 5 tot 3,5 μιη en een lengte avan 1,5 mm ingericht met een steek van 1 mm en een polyimidesubstraat wordt gebruikt. Deze elektrodegroepen hebben identiek materiaal en een identie-% kn structuur met betrekking tot de conventionele platte kabel. Wunn^r do 1 6t\(\ A L Λ 7 -6- 21223/JF/jl geleiders zijn ingericht met een steek van P mm is de resolutie van de ingangsinrichting 1/P (aantal per mm).

De schakelingswerking voor het detecteren van de coördinaten op de contactpunten W wanneer druk wordt uitgeoefend op het ingangsopper-5 vlak W zal nu worden verklaard.

Fig. 4 is een blokschema, welk een puntendetectie toont en fig.

5 is een equivalente schakeling van de detect!eschakeling. In de figuren zijn de identieke delen met betrekking tot die in fig. 1 met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven. In fig. 4a geeft het verwijzingscijfer 15 10 een door een constante stroom geregelde voedingsbron aan, 16 en 17 operationele versterkers, 18 en 19 weerstanden met voldoend kleine weerstand in vergelijking met de ingangsimpedantie van de operationele versterkers 16 en 17, 20 een X-uitgangsklem, 21 een Y-uitgangsklem, 22 een stroom-detectieschakeling omvattende operationele versterkers etc. en 23 een 15 aanraakuitgangsklem waardoor een signaal als reactie op contact van het schrijforgaan met het ingangsoppervlak wordt verschaft. In werking zijn de geleiders van de parallelle elektrodegroepen 2 en 3 elektrisch in contact bij het ingangspunt P door het uitoefenen van druk op het ingangsoppervlak W getoond in fig. 1 en de weerstanden 4 en 5 zijn gekoppeld op 20 het overeenkomstige punt. Met andere woorden, het druk-geleidende rubberen vel 12 wordt geleidend op het punt P door de uitgeoefende kracht en elek-trodegeleiders van de parallelle elektrodegroepen 2 en 3 welke zich op dit punt loodrecht kruisen, komen elektrisch met elkaar in contact voor het vormen van een equivalente schakeling zoals getoond in fig. 5. In fig.

25 5,. is -r^ (i = 1, 2, ......n) een weerstandswaarde van de weerstarid 4 welke zich bevindt tussen de elektrodegeleider Y^ overeenkomend met het contactpunt P en aangrenzende elektrodegeleider Y^+^ van de parallelle elektrodegroep 2 en r'j (j = 1,2,......n) is een weerstandswaarde van de weerstand 5 welke zich bevindt tussen de elektrodegeleider X^ overeenko-30 mend met het contactpunt P en de aangrenzende elektrodegeleiders X.+^ van de parallelle elektrodegroep 3, Ra is een weerstandswaarde van de weerstand 4 tussen de aansluitklemelektrode 6 en de elektrodegeleider Y^ passerend door het contactpunt P, is een weerstandswaarde van de weerstand 4 tussen de aansluitklemelektrode 7 en de elektrodegeleider Y^, Rq is een weer-35 standswaarde van de weerstand 5 tussen de aansluitklemelektrode 8 en de elektrodegeleider X^ passerend door het contactpunt P, R^ is een weerstandswaarde van de weerstand 5 tussen de aansluitklemelektrode 9 en de elektrodegeleider Xj en Rg is een weerstandswaarde van de druk-geleidende rub- 800 1 4 07 * * -7- 21223/JF/jl beren vel 12 met een kleins weerstandswaarde op het contactpunt P welke als verwaarloosbaar wordt beschouwd in de volgende berekeningen. Symbool I geeft een stroom vloeiend van de door een constante stroom geregelde voedingsbron 12 aan, I , I. zijn stromen welke vloeien door respectievelijk

21 D

5 de aansluitdraden . a, b en I en I, zijn stromen welke respectievelijk c d vloeien uit de aansluitdraden c,d. .

Wanneer de elektrodegeleider van de parallelle elektrode-groep 2 en de elektrodegeleider X. van de parallelle elektrodegroep 3 in

«J

elektrisch contact met elkaar komen op het contactpunt P, gelden de volgen-10 de vergelijkingen.

R = r. + r0 + ............ + r*. (1) % = ri.1 + ritó ...........*rn (2)

Rc = r'.j+r'2 +.......... + r'j (3)

Rd = +.......+ i"n <4) 15 Wanneer de weerstandswaarde tussen de aansluitklemelektroden 6 en 7 van de weerstand 4 en die tussen de aansluitklemelektroden 8 en 9 van de weerstand 5 gelijk en uniform zijn en de elektrodegeleiders van de parallelle elektrodegroepen 2 en 3 op gelijke afstand van elkaar zijn geplaatst, dan geldt de volgende vergelijking 20 r = r = r' o i j en de vergelijkingen (1) tot en met (4) kunnen herleid worden tot respectievelijk R = i x r (5) a o R. = (n-i) x r (6) b o 25 Rc = j X r0 (7)

Rd = (n-j) x rQ (8)

Anderzijds wordt de stroom uitgedrukt door 1 = 1+1=1+1 (9) a b c d

Het verband tussen R en R, en I en I, wordt uitgedrukt door

a D a D

30 I R = I.R. (10) a a b b

Wanneer de vergelijkingen (5) en (6) worden gesubstitueerd in vergelijking (10), dan volgt:

Iair0 = Vn-i)r0 (11) i = 7 I. (12) 35 1 b

In vergelijking (12) zijn I en n constant en daardoor kan I worden bepaald door het meten van 1^ en de elektrodegeleider kan worden gedetecteerd.

80 0 1 4 07 -8- 21223/JF/jl

Op gelijksoortige wijze vertegenwoordigt de volgende vergelijking het verband tussen R . R. , I en I,.

c d c d t13)

Wanneer de vergelijkingen 7 en 8 worden gesubstitueerd in ver-5 gelijking (12) dan volgen de volgende vergelijkingen:

Iojr0 = Id(n-J)r0 · (14) j=fld (15)

In vergelijking (15) zijn I en n constant en daardoor kan j 10 worden bepaald door het meten van Id en de elektrodegeleider kan worden gedetecteerd.

De coördinaten van het ingangscontactpunt P waarop de druk wordt uitgeoefend kan dus worden gedetecteerd. In fig. 4 worden spannings-vallen veroorzaakt door de stromen I^> 1^ vloeiend door respectievelijk 15 de weerstanden 18 en 19 versterkt door de operationele versterkers 16 en 17 voor het verkrijgen van uitgangsspanningen aan de X-uitgangsklem 20 en de Y-uitgangsklem 21 overeenkomend met de X- en Y-coördinaten van' het ingangscontactpunt P.

Anderzijds, wanneer geen druk wordt uitgeoefend, wordt de weer-20 stand R^ tussen de elektrodegeleiders Y^ en XQ voldoend groot om deze geleider los te koppelen, waardoor wordt voorkomen dat er een stroom I vloeit. Overeenkomstig kan wanneer, zoals getoond in fig. 4, de stroom I wordt gedëtecteerd door de stroomdetectieschakeling 22 in serie verbonden met de door een constante stroom geregelde voedingsbron 15, de aanraking van 25 het schrijforgaan worden gedetecteerd door een uitgang van de aanraak- uitgangsklem 23. De stroomdetectieschakeling 22 bestaat bijvoorbeeld uit een weerstand 24 en een vergelijker 25 zoals getoond in fig. 4b.

In overeenstemming met de ingangspositiedetectie-inrichting zoals hierboven beschreven, aangezien er geen behoefte bestaat aan het uitoe-30 fenen van spanning op de tweede parallelle elektrodegroep vanwege de voorziening van het drukgeleidende rubberen vel aangebracht tussen de parallelle elektrodegroepen, wordt de structuur vereenvoudigd en nemen de kosten af. Dit elimineert eveneens het probleem van het wederzijds contact per ongeluk van de elektrodegeleiders, zelfs wanneer de elektrodegroepen 35 zijn aangebracht in een inrichting met een relatief groot ingangsoppervlak en worden gebruikt in een horizontale stand. Het grotere gebied vergroot niet noodzakelijkerwijs de kosten want het wordt uitermate eenvoudig de afmetingen van de inrichting te vergroten.

800 1 4 07 * * -9- 21223/JF/jl

Wanneer drukgeleidende rubberen vel wordt gebruikt welk een dusdanige eigenschap heeft dat de druk vereist om het vel geleidend te maken toeneemt naarmate het gebied waarop de kracht wordt uitgeoefend toeneemt, kortom eigenschappen heeft van positieve aanvankelijkheid van 5 het gebied waarop de kracht wordt uitgeoefend, zal het drukgeleidende rubberen vel zelfs niet geleidend worden wanneer het ingangsoppervlak per ongeluk wordt ingedrukt met vingers en/of hand van de bediener, zodat onjuiste dètectie kan worden voorkomen.

Fig. 6 toont een grafiek welke het verband toont tussen het ge-10 bied waarop de druk wordt uitgeoefend in de drukgeleidende rubberen vel met de positieve afhankelijkheid van het gebied waarop de kracht wordt uitgeoefend en de druk vereist om het vel geleidend te maken. Hetgeen wordt bedoeld met "het geleidend worden" is dat de weerstandswaarde van het druk-geleidende rubberen vel verscheidene Ohms wordt en de druk de kracht 15 is uitgeoefend per oppervlakte-eenheid. In de figuur geeft de streeplijn een karakteristiek weer van een conventioneel drukgeleidend vel welk een negatieve afhankelijkheid van het gebied waarop de druk wordt uitgeoefend vertoont.

Zoals is te zien aan de hand van fig. 6 vertoont het conventio-20 nele drukgeleidende vel de neiging dat de kracht vereist voor het geleidend maken van het vel afneemt naarmate het gebied waarop de kracht wordt uitgeoefend toeneemt, terwijl in het druk-geleidende rubberen vel volgens de uitvinding met de positieve afhankelijkheid van het gebied waarop de druk wordt uitgeoefend, de noodzakelijke kracht toeneemt, naar-25 mate het gebied waarop de druk wordt uitgeoefend toeneemt. Overeenkomstig, zelfs in het geval waarop een gedeelte van het ingangsoppervlak wordt ingedrukt door vingers en/of hand welke het contactgebied van het schrijf-orgaan overtreffen, wordt voorkomen dat het drukgeleidende rubberen vel geleidend wordt. Bij gevolg wordt de ingang geëffectueerd door alleen 30 de druk van het schrijforgaan met een scherpe punt op voordelige wijze gedetecteerd. Zelfs wanneer de bediener het schrijforgaan gebruikt door het manipuleren ervan op het ingangsoppervlak welk horizontaal is aangebracht met zijn hand en/of vingers geplaatst op hetzelfde oppervlak, zal er in de ingang door de druk van het schrijforgaan worden gedetec-35 teerd. Het contactgebied van de hand en de vingers in gebruikelijke om-standigheden is rond 1800 mm en het contactdruk ervan is rond 1260 g.

Overeenkomstig is de kracht uitgeoefend j?er oppervlakte- eenheid rond 2 0,7 g per mm hetgeen aanzienlijk geringer is dan de druk vereist om het- ano1k07 -10- 21223/JF/jl zelfde gebied geleidend te maken.

In de hieraanvoorafgaande uitvoeringsvorm, zijn de parallelle elektrodegroepen in contact met de gehele lengte van de eerste en tweede weerstand,maar deze kunnen gedeeltelijk in contact zijn met de weerstanden. 5 De weerstand en de elektrodegeleider kunnen tezamen geeoldeerd worden zonder toevlucht te hoeven...nemen tot de elektrische verbinding door het druk-geleidende rubberen vel. Verschillende weerstanden per lengte-een-heid van de eerste en tweede weerstand kunnen dezelfde resultaten bereiken zoals duidelijk is aan de hand van de equivalente schakeling.

10 Het is niet altijd noodzakelijk dat de eerste en tweede paral lelle elektrodegroepen elkaar wederzijds loodrecht kruisen, maar ze kunnen schuin ten opzichte van elkaar zijn georiënteerd. Ofschoon het isölerende substraat met buigzaamheid wordt gebruikt als ingangsoppervlak is het mogelijk een buigzame beschermende laag op het ingangsoppervlak aan te bren-15 gen als daartoe behoefte bestaat.

In fig. 7 is een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding getoond. In de voorgaande uitvoeringsvorm is het drukgeleidende rubberen vel 12 voor het ingangsoppervlak gescheiden van de drukgeleidende rubberen vellen 13 en 14 welke zijn ingericht om elektrische verbinding te verzeke-20 ren tussen de elektrodegeleider en het weerstandsgebied. Wanneer echter de afstanden 1^ en lg tussen het ingangsoppervlakgebied en het weerstandsgebied niet zo groot zijn dat het vel wordt gedeformeerd bij het weerstand-gebied, hetgeen een gevolg kan zijn van de aanzienlijke kracht toegepast voor het klemmen van het isolerende substraat en de weerstand, om het vel 25 te beïnvloeden aan het ingangsoppervlaktegebied, dan kan een integrale drukgeleidend . rubberen vel 12a worden gebruikt voor het ingangsoppervlak en de weerstanden. Duidelijk is dat wanneer één van de afstanden voldoend groot is, de integratie overeenkomstig kan worden bewerkstelligd. Bij de positiedetectieschakeling van fig. 4ó wordt de door een constante stroom 30 geregelde voedingsbron gebruikt, maar een spanningsbron kan worden gebruikt voor het aansturen zoals getoond in fig. 8. In dit geval kunnen een optelschakeling voor het uitrekenen van (I + I. ) of (I +1.) van a b c d fig. 5 en een deler schakeling voor het berekenen van Ι^Λΐ& + 1^) en Ί./(Ι +1.) worden gebruikt voor het verkrijgen van hetzelfde resultaat, d c d 35 In het bijzonder wordt in fig. 8 een voedingsbron 22 met een spanning E gebruikt in plaats van de door een constante stroom geregelde voedingsbron 15 getoond in fig. 4 en een vaste weerstand 25, een versterker 24 met een grote ingangsimpedantie en een deler 26 voor het berekenen van 800 1 4 07 ^ · -11- 21223/JF/jl /1, en een deler 27 voor het berekenen van I^/I zijn toegevoegd aan de resterende gedeelten welke hetzelfde zijn als in fig. 4. In fig. 8 wordt een spanning evenredig met de stroom 1^ verkregen aan een klem e, een spanning evenredig met de stroom 1^ aan klem f en een spanning evenredig 5 met de stroom I (= I + I, = I + I,) op een klem g.

a b c d v

In fig. 8 wordt een equivalente schakeling wanneer deze de ingang ontvangt verkregen door het vervangen van de door een constante stroom geregelde voedingsbron 12 van fig. 5 door de spanningsbron welke de spanning E opwekt.

10 In dit geval gelden de vergelijkingen (1) tot en met (12) als in het geval waarin de door een constante stroom geregelde voedingsbron wordt gebruikt. Daardoor wordt i welke de elektrodegeleider Xi vertegenwoordigt, overeenkomend met het ingangspunt uitgedukt door de volgende vergelijking 15 i = 7.1. = t—T~t~ Ib (16) i b 1 + I.

a b waarin de stroom I is 1 = R - R/ R ΓΊΓ (17) _a_b B _c_d R + R. g R + R.

a b 0 c d 20 Zoals duidelijk is aan de hand van vergelijking (17) varieert de stroom I met een verandering in de waarden van Ra, R^, Rq, Rd en R^ en eveneens van een verandering in de spanning E. Overeenkomstig is het noodzakelijk I^/I te berekenen ten einde I te bepalen. Op gelijksoortige wijze kan j welke de elektridegeleider Y. overeenkomend met het ingangs-

J

25 punt worden bepaald door het berekenen van I^/I in vergelijking (15).

In overeenstemming met de inrichting voor het detecteren van de X-en Y-coördinaten van ingangspunten volgens de uitvinding, kan de structuur van het ingangsoppervlak uitermate worden vereenvoudigd waardoor de kosten afnemen en onjuiste detectie vanwege hand en/of vingerdruk kan 30 worden voorkomen. De stabiele ingangsbewerking is mogelijk zelfs wanneer het ingangsoppervlak horizontaal is aangebracht en het ingangsgebied kan worden vergroot op een zeer gemakkelijke wijze, zonder dat de kosten toenemen. De eenvoudige ingangsbewerking is mogelijk met een gebruikelijk schrijforgaan. Het drukgeleidende rubberen veld met de positieve afhan- 35 kelijkheid van het gebied waarop de druk wordt uitgeoefend, is niet gevoelig voor de kracht uitgeoefend op een relatief groot gebied zoals door vingers en/of een hand en het kan alleen de kracht welke wordt uitgeoefend op een klein gebied detecteren, zoals door het schrijforgaan. Het wordt 800 1 4 07 -12- 21223/JF/jl dus mogelijk de inrichting te bedienen door het houden van het ingangs-oppervlak met vingers en/of hand. Daarvandaan is de uitvinding qua ’ verschillende aspecten voordelig.

-conclusies- 800 1 4 07

Claims (10)

1. Inrichting voor het detecteren van X- en Y-coördinaten van ingangspunten, omvattende een ingangsoppervlak met een eerste parallelle 5 elektrodegroep en een tweede,buigzame parallelle elektrodegroep, welke ligt tegenover de eerste parallelle elektrodegroep en deze kruist, een eerste weerstand in elektrisch contact met elektrodegeleiders van de eerste parallelle elektrodegroep aan één uiteinde daarvan, een tweede weerstand in elektrisch contact met elektrodegeleiders van de tweede parallelle 10 elektrodegroep aan één uiteinde daarvan en een elektrisch detectieorgaan voor het detecteren van de ingangspositie op het ingangsoppervlak door gebruikmaking van elektrische signalen opgewekt door de eerste en tweede weerstand, met het kenmerk, dat de inrichting een drulo-geleidend rubberen vel omvat, welk is aangebracht tussen de eerste en tweede parallelle elek- 15 trodegroepen, welk vel geleidend wordt gemaakt door uitoefening van druk op het ingangsoppervlak en middelen aanwezig in het elektrische detectieorgaan, voor het detecteren van stromen vloeiend door de eerste en tweede weerstand.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 20 druk vereist voor het geleidend maken van het druk-geleidende rubberen vel een positieve afhankelijkheid van het gebied waarop kracht wordt uitgeoefend, heeft.

3. Inrichting volgens conclusies 1-2,met het kenmerk,dat de eerste parallelle elektrodegroep is voorzien van een niet-buigzaam,isolerend 25 substraat en dat de tweede parallelle elektrodegroep zich uitstrekt over het buigzame isolerende substraat.

4. Inrichting volgens conclusies 1-3,met het kenmerk,dat het elektrische detectieorgaan een door een constante stroom geregelde voedingsbron heeft, welke is verbonden voor het toevoeren van een vooraf be- 30 paalde stroom aan één van de eerste en tweede weerstand voor het ontvangen van de vooraf bepaalde stroom van de ander, weerstandselementen ingebracht in de stroombaan van de twee weerstanden en operationele versterkers welke de spanningsvallen over de weerstandselementen versterken.

5. Inrichting volgens conclusie met het kenmerk, dat deze 35 een stroomdetectieschakeling omvat welke in serie is verbonden met de door een constante stroom geregelde voedingsbron.

6. Inrichting volgens conclusies 1-5,met het kenmerk,dat deze een verbindingsstuk voor het drukgevoelige,rubberen vel omvat,ingebracht tussen de 800 1 4 07 -14- 21223/JF/jl parallelle elektrodegroepen en de weerstanden en geklemd onder een vooraf bepaalde druk.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het druk-gevoelige rubberen vel één deel uitmaakt van het verbindingsstuk.

8. Inrichting volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de weerstand een metaalfolieweerstand -gevormd op een substraat omvat.

9. Inrichting volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, dat een buigzame beschermende laag-is aangebracht op de ingangsoppervlakken; '' '

10. Inrichting-volgens conclusies 1-3, met*het kenmerk, dat“het "...... 10 elektrische detectieorgaan een spanningsbron verbonden tussen de eerste en tweede weerstand omvat, eerste weerstandselementen ingebracht in de stroombanen van de twee weerstanden, operationele versterkers welke de spanningsvallen over de eerste weerstandselementen versterken, een tweede weerstandselement ingebracht tussen de spanningsbron en één van de eerste 15 en tweede weerstand, een hoge ingangsimpedantieversterker verbonden voor het detecteren van de spanningsvallen over het tweede weerstandselement, een eerste deler met een ingang verbonden aan de uitgang van één van de operationele versterkers en de andere ingang verbonden met de uitgang van de hoge ingangsimpedantieversterker en een tweede deler met een ingang 20 verbonden met de uitgang van de andere operationele versterker en de andere ingang verbonden met de uitgang van de hoge ingangsimpedantieversterker. Eindhoven, maart 1980. 8001407