Pierwszenstwo: Opublikowano: 10.XII.1969 Ui Polskil 58867 KI. 42 m3, 3/02 MKP G 06 f CZYTEL "^3/01 pdUK«nlGg6lc3?7.21.05 () flzec7vptw^ol**ei l Wspóltwórcy wynalazku: mgr mz. Ryszard Patryn, Jacek Turski Wlasciciel patentu: Instytut Maszyn Matematycznych, Warszawa (Polska) Urzadzenie do klawiszowego wybierania kodu bitowego z czujni¬ kami pojemnosciowymi Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do kla¬ wiszowego wybierania kodu bitowego z czujnika¬ mi pojemnosciowymi, które umozliwia przerywa¬ nie przechodzacego przez takie urzadzenie sygnalu elektrycznego wskutek zmian pojemnosci wlaczo¬ nych w obwód przejscia sygnalu.Znane sa miedzy innymi urzadzenia klawiszowe do wybierania kodu bitowego, oparte na zasadzie wykorzystywania przeslon sterowanych klawisza¬ mi, które przeslaniaja strumienie swiatla pada¬ jace ze zródel na elementy fotoczule. Urzadzenia takie, wykorzystujace przeslony swietlne, maja obok wielu niewatpliwych zalet, równiez i szereg wad ograniczajacych zakres ich zastosowania.Sterowanie przeslanianiem strumienia swietlne¬ go uniemozliwia przede wszystkim wlaczenie ukla¬ du klawiatury bezposrednio w obwody przeno¬ szenia impulsów elektrycznych. Elementy wybie¬ rajace kod bitowy sa wiec w takich ukladach elementami sterujacymi, które posrednio dopiero oddzialywuja na uklady impulsowe. Z tych tez wzgledów wymagaja one znacznie bardziej rozbu¬ dowanych ukladów sprzegajacych, powodujac wzrost kosztów urzadzenia, zmniejszajac pewnosc dzialania oraz wymagaja dosc duzej ilosci róznych stopni elektrycznych i mechanizmów wspólpracu¬ jacych z klawiatura, niezaleznie od normalnych stopni przenoszenia typowych dla tego rodzaju ukladów.Uklady te wymagaja przede wszystkim uzycia 10 15 20 30 zródel swiatla i elementów fotoczulych, odpowied¬ nio dokladnych mechanizmów i przeslon swietl¬ nych, ich odpowiedniego ekranowania oraz za¬ zwyczaj skomplikowanego mechanicznie systemu kondensacji strumieni swietlnych, w celu wy¬ eliminowania do maksimum wzajemnego wplywu poszczególnych zródel swiatla. Ponadto musza one miec dostatecznie skuteczne oslony, zabezpiecza¬ jace przed wplywem swiatla zewnetrznego, które w pewnych przypadkach moze byc przyczyna przeklaman takiej klawiatury.Obok wymienionych wyzej wad urzadzen pra¬ cujacych na zasadzie przeslaniania swiatla, zasto¬ sowane w nich elementy fotoczule, stosunkowo szybko zmieniaja w czasie swoje charakterystyki, co takze wywiera ujemny wplyw na ich dzialanie i stwarza koniecznosc dokonywania czestych przegladów i regulacji klawiatury.Okazalo sie przy tym, ze stosowana dotychczas zasada przeslaniania strumieni swietlnych w urza¬ dzeniach kodowych moze byc wykorzystana z du¬ zym powodzeniem w innych ukladach, w których przeslaniane moga byc inne elementy, mogace stanowic czesci obwodu elektrycznego, poprzez który przenoszone sa impulsy podlegajace prze¬ rwaniu okreslonego kodu.Celem wynalazku jest zatem zastosowanie prze¬ slon wybieranych klawiszami, do wywolywania zmian pojemnosci wlaczonych w obwód kodujacy.Zadanie to zostalo rozwiazane wedlug wynala- 5886758867 3 4 zku w ten sposób, ze urzadzenie do klawiszo¬ wego wybierania 'kodu bitowego z czujnikami pojemnosciowymi, które umozliwia przerywanie przechodzacego przez poszczególne pojemnosci jednostkowe sygnalu, na drodze zmiany wartosci pojemnosci, sklada sie z co najmniej dwóch plyt, na których w formie odpowiedniego nadruku na¬ niesionych jest wieksza ilosc pasków z materialu przewodzacego elektrycznie, które to paski po zlo¬ zeniu obydwóch plyt tworza dlugie kondensatory, a prostopadle do pasków nadruku na kazdej z plyt ulozone sa na warstwie izolujacej i w odpowied¬ niej odleglosci paski z folii metalowej, stano¬ wiace ekrany elektrostatyczne w taki sposób, ze pomiedzy paskami z folii metalowej utworzone zostaja nieosloniete prostokatne pola pasków nadruku, tworzace okladziny pojedynczych kon¬ densatorów, pomiedzy które to okladziny, po zlo¬ zeniu dwóch plyt, w przestrzenie nieekranowane elektrostatycznie wprowadzone sa ruchome ekrany elektrostatyczne, sprzezone mechanicznie z kla¬ wiatura, przy czym ekrany ruchome maja wyko¬ nanych szereg wyciec prostokatnych, o wymia¬ rach odpowiadajacych wymiarom pojedynczego kondensatora, lub nieco szersze, sluzace po prze¬ sunieciu do przepuszczania sygnalu z jednej plyty do drugiej i utworzenie w ten sposób impulsu, z tym, ze rozmieszczenie i ilosc wyciec w ekranie ruchomym tworzy odpowiedni kod wybierany klawiszami.Zaleta urzadzenia wedlug wynalazku jest przede wszystkim maly stosunkowo wymiar plyty. Jest to niezmiernie cenna zaleta, bowiem umozliwia ona stosunkowo geste rozmieszczenie klawiszy, czyniac cale urzadzenie kodujace bardzo malym.Poza tym wykazuje ono mala wrazliwosc na zanieczyszczenia. Pojemnosc pojedynczego konden¬ satora wynosi okolo 1 pF, przerwa wystepuje praktycznie dopiero przy calkowitym przeslo¬ nieciu pojemnosci do wartosci bardzo bliskiej zera. Dlatego tez wszelkie zanieczyszczenia, które moga zmieniac wartosc pojemnosci kondensatora nieprzeslonietego nie maja praktycznie wplywu na jakosc dzialania. Ponadto urzadzenie jest lat¬ we i proste w wykonaniu oraz obsludze.Wynalazek zostanie blizej wyjasniony na przy¬ kladzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pojedyncza plytke z nadrukiem oraz prostopadlymi ekranami ele¬ ktrostatycznymi, fig. la przedstawia rzut pionowy plytki w celu zilustrowania prowadników ekra¬ nów ruchomych, fig. Ib przedstawia odmiane prowadnika, fig. 2 przedstawia przekrój poprze¬ czny dwóch plytek z nadrukiem oraz ekranem ruchomym dla zilustrowania zasady dzialania urzadzenia oraz fig. 3 przedstawia ekran rucho¬ my z wykonanymi wycieciami kodowymi.Fig. 1 przedstawia plyte 1 wykonana z materia¬ lu izolacyjnego na która naniesionych jest w po¬ staci nadruku szereg pasków przewodzacych 2, ulozonych wzdluz plyty 1 i wzajemnie równole¬ glych oraz o jednakowej szerokosci. Powierzchnia pomiedzy paskami jest równiez pokryta warstwa przewodzaca izolowana od pasków 2, na przyklad przez wybranie kanalów w warstwie przewodza¬ cej i w plytce 1. Prostopadle do pasków 2 ulozone sa paski 3 z folii metalowej, stanowiace nieru¬ chome ekrany elektrostatyczne polaczone elektry¬ cznie z masa.Paski 3, ulozone sa na warstwie izolujacej 5r ale tylko na przestrzeni pomiedzy paskami 2, po¬ kazanej na fig. la i Ib, w celu umozliwienia zwarcia przestrzeni pomiedzy paskami 2 oraz w celu uniemozliwienia zwarcia pasków 2. Do¬ datkowo na paskach 3 ulozone sa wezsze nieco paski metalowe 4 tworzace korytka, w których prowadzone sa ruchome ekrany elektrostatyczne 6.Prowadzenie ekranów ruchomych 6 moze byc wykonane przy pomocy uksztaltowania pasków 3 w korytka, jak to pokazano na fig. Ib.Na fig. 2 przedstawione sa dwie plyty 1 z na¬ lozonymi paskami prostopadlymi 3 i zlozone ze soba w taki sposób, ze odpowiadajace sobie paski 2 na obu plytkach na przestrzeni pomiedzy paskami 3, tworza pojedyncze kondensatory.Wzdluz prowadnic 4 moga przesuwac sie elektro¬ statyczne ekrany 6 pokazane na fig. 3, w których wykonane sa wyciecia tworzace zadany kod.Kazdy bowiem z ekranów ruchomych 6 polaczo¬ ny jest z odpowiednim klawiszem.Dzialanie urzadzenia jest nastepujace. Przesy¬ lany szybkozmienny sygnal elektryczny dopro¬ wadzany jest do pasków 2 jednej plyty 1, a na paskach 2 drugiej plyty 1 pojawia sie napiecie w obszarach odslonietych przez wyciecia w ru¬ chomym ekranie 6, W momencie wybrania odpo¬ wiedniego klawisza polaczony z nim jeden lub wiecej ekranów ruchomych zostaje przesuniety i odslania sie odpowiednia ilosc pojedynczych kondensatorów, przez które przechodzi sygnal.Nastepnie sygnal przechodzacy przez kondensator, podawany jest na wejscie wzmacniacza liniowego i po odpowiednim wzmocnieniu i wyprostowaniu, gotowy jest do odebrania przez urzadzenia stero¬ wane klawiszami. PL