NO814016L - Anordning for tegngjenkjenning - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører primært, men ikke ute-1 lukkende tegngjenkjenningsanordhinger, nærmere bestemt slike; tegngjenkjenningsanordninger som anvendes til å gjenkjenne tegn ettersom tegnene skrives for hånden.

i

Således er det i britisk patent 868.431 beskrevet et apparat; for automatisk å registrere hånedskrevne tegn,, omfattende en

i støtteflate og en elektrisk kontrollkrets som aktiveres ved ; endringer i retning hos et skriveinstrument ettersom det be-i veger seg over støtteoverflaten.

Videre er det i de britiske patenter 588.043 og 1.310.683 beskrevet et skriveunderlag omfattende elektriske tilførsels-og avfølingskretsér og et par plater hvorav en har en mot-standskrets, hvilke plater beveges i kontakt med hverandre ved hjelp av et skriveredskap, hvorved elektriske potensialer påføres overflatene og utgangspotensialer genereres relatert til posisjonene ved hvilken de to platene danner kontakt med hverandre.

I U.S. patent .3. 885 .097 er beskrevet et skriveunderlag som

har to adskilte plater med motstandsmateriåle, hvilke plater er adskilt ved hjelp av en mekanisk separator slik som en vevet nylonduk for å hindre kontakt mellom de to platene når en operatørs hånd hviler på topplaten.

Man har funnet at slike skriveunderlag lider av den. ulempe at elektrisk kontakt enten dannes mellom de to platene hvis en operatørs hånd legges på topplaten eller alternativt at effektiv elektrisk kontakt ikke dannes mellom de to platene over hele lengden av et skrivestrøk.

Det er et formål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et forbedret tegngjenkjenningsapparat og i særdeleshet å tilveiebringe et forbedret skriveunderlag for bruk ved slikt tegngjenkjenningsapparat.

bet er et ytterligere formål ved den foreliggende oppfinnelse

å .tilveiebringe et skriveunderlag hvor ingen elektrisk kontakt dannes mellom platene hos denne hvis en operatørs hånd legges på skriveunderlaget, men hvor effektiv elektrisk kon-j takt dannes mellom platene over hele lengden av et skrive-sti røk..

Ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter tegngjenkjenn-.ingsanordningen et skriveunderlag som har et par plater, hvorav en av platene omfatter et område med høy spesifikk motstand og den andre av platene omfatter et lag med ledende materiale, idet platene normalt er elektrisk isolert fra hverandre, men tilpasset til å bli bragt i kontakt med hverandre ved påføring av skrivetrykket ved hjelp av et skriveredskap på skriveunderlaget, idet platene er tilpasset til å bli forbundet med en elektrisk omvekslingskrets hvorved strøm bevirkes til å flyte igjennom underlaget langs to vekslende baner og til en gjenkjenningskrets for å gjenkjenne de skrevne tegn som følge av endringene i elektriske spenninger i de vekselvise baner., hvilken anordning kjennetegnes ved at platen med høy spesifikk motstand og den ledende platen er adskilt av et lag av nettaktig materiale og det ledende materiale er tilstrekkelig elastomert til å tilveiebringe god kontinuerlig elektrisk kontakt mellom platene når skrivetrykket påføres.

Tegngjenkjenningsapparater som innbefatter et skriveunderlag ifølge foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet i éks-empelsform under henvisning til de vedlagte tegninger. Fig. 1 er et skjematisk tverrsnittriss av skriveunderlaget langs linjen I-l i fig. 2.

Fig. 2 er et delvis bortkuttet riss av skriveunderlaget.

Fig. 3 og 4 er forstørrete skjematiske riss av et kontakt-punkt mellom platene i skriveunderlaget. Fig. 5 og 6 er ytterligere forstørrete skjematiske riss av vekselvise anordninger.

Som det fremgår av fig. 1 og 2 innbefatter et skriveunderlag<1>

i

et stivt basisbrett 1 av ikke-ledende materiale (slik som det materiale som er kjent som glassfiber) hvilket tjener som

-i mekanisk understøttelsesdel for skriveunderlaget. ■ i Et lag av ledende forbindelsesmateriale 3 trykkes på basisbrettet 1. Materialet med det ledende forbindelseslaget påføres i form av et etset kopperlag tilsvarende det som anvendes på trykte kretskort eller kan påføres som en sverte, som inneholder sølvpartikler for å gi et belegg som har en motstand av 0,01 ohm pr. kvadratareal (og i det etterfølgende benevnt som en lav motstand). Det ledende forbindelsesbelegget 3 tjener til å forbinde grensene 4 som har middels motstand (som skal beskrives i det etterfølgende) til trykte forbindelsesorganer 3a, 3b, 3c, 3d, 3e ved toppkanten, som vist i fig. 2, for forbindelse til ytre elektriske kretser. . Trykket på toppen av det ledende forbindelseslaget 3 som har lav motstand er et grenselag 4 med middels motstand, hvilket forløper fullstendig rundt omkretsen av et belegglag 5 med en høyere motstand (skal beskrives i det etterfølgende). Grenselaget 4 med middels motstand overlapper laget 3 med lav motstand ved hjørnene av sistnevnte. Grenselaget som har middels motstand har eri tykkelse av mellom 0,0025 og 0,0075 cm og kan trykkes ved hjelp av sverte som inneholder en blanding av sølv og kullpartikler til å gi en motstand av størrelsesorden 1 ohm pr..kvadratareal. Dette lag 4 med middels motstand er vist i sort på fig. 2 i tegningene.

Belegget 5 som har høyere motstand og som har en motstand av ca. 1000 ohm pr. kvadratareal, kan trykkes ved hjelp av en sverte som har et ledende materiale (fortrinnsvis kull eller sølv) og en harpiks, et plastifiseringsmiddel og et oppløs-ningsmiddel. Belegget har en tykkelse av mellom 0,025 og 0,0 75 cm.

Det ledende forbindelseslaget 3 med lav motstand omfatter en serie av forbindelsesarealer '3a, 3b, 3c, 3d, 3e anordnet ved toppkanten av skriveunderlaget som vist i fig. 2 til en ut-vendig krets. Som vist er forbindelsesarealene 3a, 3b, 3c, 3d, 3e plassert ved enden av en ledende ledning til et rek- I tangulært areal 3f tilliggende hvert hjørne av høymotstands-arealet. Disse forbindelser dannes av forbindelsesorganene 3a, 3b, 3c, 3d til de rektangulære hjørneområder 3f tilliggende de respektive fire hjørner av den rektangulære motstands-delen 5a, hvorav to hjørner er vist i fig. 2. Ytterligere arealer av det ledende forbindelsesbelegget 3 er tilveiebragt i form av en serie forlengelseslinjer 10 som forløper utåd fra et av de respektive hjørriearealer 3c og fra undersiden av grenselaget 4 som har middels motstand. Disse forlengelses-lin jer 10 likesom den gjenværende del av lavmotstandslaget 3 trykkes til å danne del av lavmotstandslaget 3 og er fortrinnsvis av sølvsverte. Forlengelseslinjene 10 består hver av en' rektangulær del 10a med en linje 10b forløpende fra den rektangulære delen 10a i en retning og andre linje 10c forløp- j ende fra den rektangulære delen 10a i den motsatte retning. Hver ytre linje 10c forløper parallelt ned og utad relativt linjen 10b som strekker seg fra den neste tilliggende del 10a. Forlengelseslinjene 10a, 10c overligges av de avstemmende rektangulære deler 5b som danner del av høymotstandsbelegget 5. Belegget 5 med høyere motstand trykkes på brettet som vist i fig.. 2 hovedsakelig innenfor grensen dannet av grenselaget 4, men også delvis overligger grenselaget 4. Hoveddelen av høymotstandsbelegglaget 5 omfatter en hovedrektangulærdel 5a som ligger innenfor grenselaget 4. Den andre delen av høy-motstandsbelegglaget også vist i fig. 2 av tegningene i skra-vering omfatter et flertall avstemmende rektangulære deler 5b anordnet på utsiden av grenselaget 4 og som tjener til å gi belegglaget 5 egenskapen av linært spenningsfall når de betjenes på riktig måte.

Forlengelses linjene 10b, 10c er beregnet til å bli anvendt for å sikre at med de selektive justeringer med hensyn til den spesifikke motstand av grensearealene, tjener den effek-tive motstand for grensearealene 4 og forlengelseslinjene 10b, 10c til å modifisere den spesifikke motstand hos motstands- i delen 5a og således er spenningsgradienten langs underlagets lengde linær når den er koblet i en elektrisk krets. Dette oppnåes ved å fjerne materialet fra delene 5b som faller : mellom tilliggende linjer 10b, 10c parallélt med hverandre, eller hvis det passer, å fjerne en del av en linje 10b eller' 10c for å plassere den avstemmende rektangulære delen 5b på

en åpen krets.

I

Hvert av motstandslaget 5 og grenselaget 4 dannes ved skjerm-trykking på platen 2. Lagene har en tykkelse av ca. 0,025 cm eller endog mindre.

Plasserte over motstandslaget 5 og adskilte fra dette befinner det seg et volumledende elastomert lag 12 som f.eks. har en tykkelse av 0,0075 til 0,05 cm. Laget inneholder et ledende materiale, typisk kull eller nikkel. Det elastomere laget 12 har en elektrisk motstand som typisk er ca. 100.000 ohm pr. kvadrat, men mindre enn 100 ohm pr. kvadrat når det innbefatter. Laget 12 forbindes med en enhetlig elektrisk forbindelse via

en flikdel 15 på laget 12 og et forbindelsesareal 3e ved toppkanten av skriveunderlaget til å danne en permanent elektrisk forbindelse til en ytre elektrisk krets innbefattende spennings-målingsmiddel. Spenningsmålingsmiddelet er i sin tur forbundet med en forbindelseskrets til en tegngjenkjenningsbehandler. Slike kretser er beskrevet i europeiske patent nr. 0032013 og 0032619. Det elastomere laget kan være av det materialet som er beskrevet i U.S. patent nr. 4.054.540 og 4.120.828.

En elektrisk omvekslingskrets er tilveiebragt hvorved en elektrisk spenning forbindes vekselvis mellom dels forbindelsesorganene 3a, 3b og forbindelsesorganene 3c, 3d, og dels. forbindelsesorganene 3a, 3d og 3b, 3c og spenningsmålingsmiddelet. Slike kretser er beskrevet i europeiske patenter

nr. 0032103 og 0032619.

Et isolerende hevingslag 11 er plassert mellom motstandslaget

5 og det elastomere laget 12 normalt for å holde de to lagene fra hverandre. Hevningslaget omfatter et lag av nettformet materiale med åpninger i laget av en bredde mellom 0,0125 og 0,25 cm.

Laget 11 kan omfatte et strikket stoff eller en gitterplate av termoplastisk materiale av liten tykkelse, vanligvis med ! en tykkelse av (f.eks. mindre enn 0,0125 cm) av mindre enn 20% av størrelsen av distansen over åpningene i stoffet eller gitterverket. Tykkelsen av det elastomere laget bør være minst to ganger tykkelsen av det nettformete materiallaget 11. Tykkelsen og størrelsen av nettåpningene i det nettformete materialet og elastisiteten av det elastomere materialet bør: være slik at når skrivetrykket påføres den elastomere platen t gjennom et skrivepapirark eller lignende, danner det elasto-. mere laget kontakt med motstandslaget 5 gjennom nettåpningene i det nettformete laget. Ettersom en skrivepenn eller lignende beveger seg over den elastomere platen, opprettholdes en elektrisk kontakt på en side av en tverrgående tråd eller

■lignende i det nettformete laget 11 i det minste inntil elektrisk kontakt på den andre-siden av den tverrgående tråden dannes, hvorved god elektrisk kontakt under en skriveoperasjon opprettholdes.

Som således vist i fig. 3. og 4 i tegningene, er der vist basisbrettet, med belegglaget 5 med det hevete nettformete laget 11 gjengitt ved tråder i et strikket stoff mellom belegglaget 5 og det elastomere laget.12. Med strikket stoff forståes selvsagt også stoff av sammenbuntne tråder.

I fig. 3 er lagene vist i den ikke-skrivende posisjon, mens

i fig. 4 er en penn P påtrykket det elastomere laget som blir disformert således at det strekker seg igjennom nettåpningene i det nettformete laget 11 og danner kontakt med motstandslaget 5. Det elastomere materialet i laget 12 har tilstrekkelig elastisitet til å strekke seg samtidig gjennom to nettåpninger i kontakt med motstandslaget. Ved hjelp av dette middel blir god elektrisk kontakt tilliggende skrive-posisjonen, ettersom pennen beveger seg over overflaten av det elastomere laget, opprettholdt mellom det elastomere laget og skrivelaget.

Hvis ønskelig tilveiebringes et beskyttelseslag av termo plastisk polyesterfilm, f.eks. kjent som MYLAR eller MELINEX film og som har en tykkelse mellom 0,0025 og 0,0125 cm anbragt over det elastomere laget. Dette beskyttelseslag er fleksibelt

" „ i til a muliggjøre at skriving kan finne sted gjennom lagene. !

i i i

I en alternativ utførelsesform kan et meget ledende lag skjerm-trykkes på den nedre flaten av den beskyttende polyesterfilmen. Dette gjøres for å redusere ledningsevnen som kreves i det elastomere laget 12.

I en ytterligere utførelsesform vist i fig. 5 er der tilveiebragt et motstandslag på et basisbrett tilsvarende det som er vist i fig. 1 og 2. Over motstandslaget er plassert et nettformet lag ifølge fig. 1 og 2, men dette lag 11 har en viss fleksibilitet. Over dette nettformete lag 11 befinner det seg et! ledende lag 12 som i sin tur er dekket av et beskyttende 'lag 14. Det ledende laget 12 og det beskyttende laget 14 må: begge være fleksible, slik at med det nettformete lagets ; fleksibilitet, tillater lagene deformasjon under skrivepenn-trykk slik at det elastomere laget 12 presses gjennom det nettformete laget til å danne en elektrisk forbindelse med motstandslaget.

En flikdel 15 er dannet på hvert av det elastomere laget 12

og beskyttelseslaget 14 for å tilveiebringe en permanent elektrisk forbindelse mellom forbindelsesarealet 6 og ved toppkanten av skriveunderlaget til en ytre elektrisk krets.

Som vist sveises det av et termoplastisk materiale frembragt nettformete lag 11 til det beskyttende laget 14, hvilket også er av et termoplastisk materiale rundt omkretsen av lagene og det elastomere laget blir derved fanget og plassert mellom det nettformete laget 11 og beskyttelseslaget 14.

Det ansees at de forskjellige lag i form av elastomert lag, ledende lag, nettformet lag og beskyttende lag bør ha form av et laminat som kan kastes. Ifølge en ytterligere utfør-elsesform som vist skjematisk i fig. 6 er det tilstede et basisbrett med et høymotstandsbelegglag 5, med det ledende jlags grenselag og forlengelses lin jene (ikke vist) av en serie isolerende "øyer" 13 dannet på høymotstandsbelegglaget 5 til i

å utgjøre det nettformete laget. Disse isolerende øyer 13 er høye nok (typisk verdi mellom 0 ,0025 og 0,0125 cm) til å holde den ledende platen ute av kontakt med belegglaget 5,

men ikke å hindre det ledende elastomere.laget i å tilveiebringe god elektrisk kontakt med belegglaget 5 når skrive-jtrykket påføres.

i i Øyene 13 dannes ved å belegge et basisbrett 1 som har høymot-standbelegglaget og det ledende laget 3 etc. med et emulsjons-belegg av det slag som anvendes som en skjermtrykkingsemulsjon. Belegget har en tykkelse av mellom 0,0025 og 0,0125 cm. ! Emulsjonsbelegget utsettes for lys gjennom en skjermfarget skjerm som representerer en 5% skjerm, dvs. en skjerm som har en serie adskilte hull (svarende til øyene 13 i fig. 5) med hullene adskilt ca. 0,0175 cm fra hverandre og med hulldia-meIter lik 0,005 cm.

Lyset har den virkning at det herder deler av emulsjonen som svarer til hullene for å herde emulsjonen til å gjøre disse tilsvarende deler uoppløselige. Emulsjonslaget blir så vasket for å fjerne disse deler av laget som ikke er påvirket av lyset for å etterlate øyene på belegglaget 5.

Claims (5)

1. Tegngjenkjenningsanordning omfattende et skriveunderlag som har et par plater, hvor en av.platene omfatter et areal j med høy spesifikk motstand og den andre av platene omfatter etl lag av ledende materiale, idet platene normalt er elek- ! tfisk isolert fra hverandre men tilpasset til å bli bragt i i kontakt med hverandre ved påfø ring av skrivetrykk ved hjelp av. et skriveredskap på skriveunderlaget, idet platene er itil-passet til. å bli forbundet med en elektrisk omvekslingskrets !• hvorved strøm bevirkes til å flyte gjennom underlaget langs to vekselvise baner og til en gjenkjenningskrets for å gjen-< i kjenne skrevne tegn som følge av endringen i elektriske spen ninger i de vekselvise baner, karakterisert j '! y !e d at høymotstandsplaten og den ledende platen er adskilt av et lag av nettformet materiale og det ledende materialet er tilstrekkelig elastomert til å gi god kontinuerlig elek- j trisk kontakt mellom platene når skrivetrykket påføres. ! i l

2. Tegngjenkjenningsanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det er tilveiebragti et beskyttende lag av termoplastisk film for å beskytte detj elastomere laget..

3. Tegngjenkjenningsanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det nettformete mater ialet utgjøres av et lag strikket stoff.

4. Tegngjenkjenningsanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det nettformete matere-ialet utgjøres av en gitterplate av termoplastisk materiale med liten tykkelse. <,> s

5. Tegngjenkjenningsanordning som angitt i kravene 2 og 4, karakterisert vedat laget av nettformet materiale er sveiset til beskyttelseslaget rundt omkretsen Jav lagene og det elastomere laget er innfanget mellom det .nettformete laget og beskyttelseslaget. <!>