RU2777273C1 - Data input apparatus for an electromagnetic resonance-based information input and display apparatus isolated from the environment (variants) - Google Patents

Data input apparatus for an electromagnetic resonance-based information input and display apparatus isolated from the environment (variants) Download PDF

Info

Publication number
RU2777273C1
RU2777273C1 RU2021117396A RU2021117396A RU2777273C1 RU 2777273 C1 RU2777273 C1 RU 2777273C1 RU 2021117396 A RU2021117396 A RU 2021117396A RU 2021117396 A RU2021117396 A RU 2021117396A RU 2777273 C1 RU2777273 C1 RU 2777273C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
oscillatory circuit
input device
input
inductor
Prior art date
Application number
RU2021117396A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Борисович Александров
Original Assignee
Евгений Борисович Александров
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Борисович Александров filed Critical Евгений Борисович Александров
Application granted granted Critical
Publication of RU2777273C1 publication Critical patent/RU2777273C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: information processing.
SUBSTANCE: invention relates to data input apparatus and, in particular, is designed for an underwater information input and display apparatus. Data input apparatus for an electromagnetic resonance-based information input and display apparatus isolated from the environment comprises a body, placed in the body whereof is an oscillatory circuit set in resonance with an inductive sensor node of the information input and display apparatus, wherein the body isolates the oscillatory circuit from the environment, and the front of the body is made flexible, configured to transmit mechanical impact from the front of the body to elements of the oscillatory circuit in order to change the resonant frequency.
EFFECT: possibility of using a data input apparatus operating on the basis of electromagnetic resonance in extreme conditions, e.g., underwater.
25 cl, 11 dwg

Description

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Изобретение в общем относится к устройствам ввода и отображения информации и, в частности, к устройствам, используемым в условиях, где необходима изоляция некоторых частей устройства от окружающей среды, например, под водой.The invention generally relates to input and display devices and, in particular, to devices used in conditions where it is necessary to isolate certain parts of the device from the environment, for example, under water.

Такие устройства используют, в том числе, для осуществления различных записей, текстов, рисунков, а также отображения изображений и другой визуально воспринимаемой информации, взаимодействия с различными приложениями, предварительно загруженными в память устройства.Such devices are used, among other things, for making various records, texts, drawings, as well as displaying images and other visually perceptible information, interacting with various applications preloaded into the device's memory.

При ведении подводной деятельности у дайверов и подводных исследователей зачастую возникает необходимость в осуществлении записей (например, записать профиль погружения, параметры и условия погружения), рисовании (например, схемы места погружения), а также работе со специальными приложениями, предварительно загруженными в память подводных устройств (например, навигационные карты, приложения по управлению подводными дронами и т.д.).Underwater activities often require divers and underwater explorers to take notes (for example, record a dive profile, dive parameters and conditions), draw (for example, a diagram of a dive site), and work with special applications pre-loaded into the memory of underwater devices. (e.g. navigation charts, underwater drone control applications, etc.).

При этом, в общем, для целей ввода и отображения информации наиболее эффективными считаются устройства, имеющие сенсорный экран на основе резистивной или емкостной технологии, который, однако, является непригодным для использования под водой. Если сенсорное устройство содержит резистивный сенсорный экран, имеющий гибкий верхний слой, то ошибочные сигналы могут быть вызваны сдавливанием верхнего слоя экрана по направлению к внутреннему слою из-за давления, вызывая, таким образом, электрический ток, протекающий между слоями. Обычно такой резистивный экран перестает работать на глубине 10-15 метров, либо еще меньше. В случае если сенсорное устройство содержит емкостный сенсорный экран, то ошибочные сигналы могут быть вызваны электрическим зарядом слоя воды, прилегающего к сенсорному экрану. В обоих случаях использование устройства с сенсорным экраном под водой затруднено или даже невозможно.Thus, in general, for the purposes of input and display of information, devices having a touch screen based on resistive or capacitive technology are considered to be the most effective, which, however, is unsuitable for use under water. If the touch device comprises a resistive touch screen having a flexible top layer, then erroneous signals can be caused by pressure pushing the top layer of the screen towards the inner layer, thus causing an electric current to flow between the layers. Typically, such a resistive screen stops working at a depth of 10-15 meters, or even less. If the touch device contains a capacitive touch screen, erroneous signals may be caused by the electric charge of the water layer adjacent to the touch screen. In both cases, using a touch screen device underwater is difficult or even impossible.

Для решения этих проблем устройства с сенсорным экраном помещают в жесткий водонепроницаемый корпус или гибкую водонепроницаемую оболочку. Однако если используется гибкая оболочка, то под водой давление может прижать оболочку к чувствительной к прикосновению поверхности экрана и генерировать ошибочные сигналы. Если используется жесткий корпус, экран с сенсорной панелью может быть виден, но к сенсорному слою нельзя получить доступ через жесткий корпус, даже если он прозрачный, и, соответственно, является невозможным осуществить ввод необходимой информации.To solve these problems, touch screen devices are placed in a rigid waterproof case or flexible waterproof shell. However, if a flexible shell is used, underwater pressure can press the shell against the touch-sensitive surface of the screen and generate erroneous signals. If a hard case is used, the touch panel screen may be visible, but the touch layer cannot be accessed through the hard case, even though it is transparent, and thus it is not possible to input the required information.

Существуют известные решения, в которых используется мембрана, размещаемая поверх сенсорного экрана, внутренняя часть которой заполнена диэлектрической жидкостью (например, гелем). Принцип работы такого решения заключается в том, что продавливая верхний слой гибкой мембраны, осуществляется касание сенсорного слоя экрана нижней частью мембраны, таким образом сенсорная панель может регистрировать касание. Однако такое решение имеет существенные недостатки. В частности, ввод информации через мембрану не является в достаточной степени точным, поскольку мембрана создает дополнительную площадь касания с сенсорной поверхностью экрана, что не позволяет в ряде случаев управлять устройством с мелкими иконками. Другим недостатком является уязвимость устройства, поскольку гибкая мембрана не может выполнять функцию защиты экрана от механических повреждений и может быть повреждена острыми предметами.There are known solutions that use a membrane placed over the touch screen, the inside of which is filled with a dielectric liquid (eg gel). The principle of operation of such a solution is that by pushing through the upper layer of the flexible membrane, the touch layer of the screen is touched by the lower part of the membrane, so the touch panel can register the touch. However, this solution has significant drawbacks. In particular, entering information through the membrane is not sufficiently accurate, since the membrane creates an additional area of contact with the touch screen surface, which in some cases does not allow controlling a device with small icons. Another disadvantage is the vulnerability of the device, since the flexible membrane cannot perform the function of protecting the screen from mechanical damage and can be damaged by sharp objects.

Таким образом, представляется более функциональным использование устройств, в которых ввод информации осуществляется посредством специального средства ввода данных на основе технологии электромагнитного резонанса, а экран надежно защищен специальным защитным стеклом.Thus, it seems more functional to use devices in which information is entered through a special data entry tool based on electromagnetic resonance technology, and the screen is reliably protected by a special protective glass.

Известно электронное мобильное устройство для записи под водой по патенту США 5956291, опубл. 1999 г., в котором раскрыто устройство, содержащее водонепроницаемый корпус, встроенный подводный компьютер, цифровую камеру, локатор судов, систему воспроизведения звука, экран, пассивную электромагнитную ручку, модуль беспроводной передачи информации на другие устройства.Known electronic mobile device for recording under water according to US patent 5956291, publ. 1999, which disclosed a device containing a waterproof housing, a built-in dive computer, a digital camera, a ship locator, a sound reproduction system, a screen, a passive electromagnetic handle, a module for wireless transmission of information to other devices.

Введение информации осуществляется за счет использования цифровой электромагнитной ручки с последующей обработкой цифрового сигнала и преобразования его в изображения, демонстрируемые на экране.The introduction of information is carried out through the use of a digital electromagnetic pen with subsequent processing of the digital signal and converting it into images displayed on the screen.

В данной публикации подробно не раскрыта конструкция электромагнитной ручки, а лишь указано, что такая ручка соединена с устройством проводом посредством штепсельного соединения и модифицирована для работы под водой на глубине, например, ручка вместе с наконечником заключены в водонепроницаемый корпус и покрыты слоем силиконового геля.This publication does not disclose in detail the design of the electromagnetic pen, but only indicates that such a pen is connected to the device by a wire through a plug connection and modified to work underwater at a depth, for example, the pen, together with the tip, is enclosed in a waterproof case and coated with a layer of silicone gel.

Недостатком данного технического решения является наличие внешнего источника питания, располагаемого на грузовом поясе дайвера, что сковывает движения и ограничивает использование (например, нельзя оперативно передать такое устройство другому дайверу под водой). Другим недостатком является необходимость соединения цифровой электромагнитной ручки с устройством, что ограничивает работу с электромагнитной ручкой (провод может зацепиться за элементы снаряжения дайвера; при повреждении провода стилус теряет работоспособность). Еще одним недостатком является низкая чувствительность стилуса к степени нажатия на наконечник, поскольку последний заключен в корпус и, очевидно, находится в статичном состоянии. Кроме того, в данном решении является обязательным использование устройства ввода в виде ручки и отсутствует какой-либо иной вариант для ввода информации, что существенно ограничивает возможности дайверов, поскольку одна рука всегда занята ручкой.The disadvantage of this technical solution is the presence of an external power source located on the diver's weight belt, which hinders movement and limits the use (for example, such a device cannot be quickly transferred to another diver under water). Another disadvantage is the need to connect the digital electromagnetic pen to the device, which limits the work with the electromagnetic pen (the wire can get caught on the diver's equipment; if the wire is damaged, the stylus loses its functionality). Another disadvantage is the low sensitivity of the stylus to the degree of pressure on the tip, since the latter is enclosed in a housing and, obviously, is in a static state. In addition, in this solution, the use of a pen input device is mandatory and there is no other option for entering information, which significantly limits the capabilities of divers, since one hand is always occupied with a pen.

Вместе с тем, известны устройства, работающие на принципе электромагнитного резонанса, в которых стилус не требует подсоединения к устройству проводом, а источник питания размещен непосредственно в самом устройстве. При этом такой стилус имеет высокую степень чувствительности за счет обеспечения возможности перемещения наконечника внутри корпуса стилуса и взаимодействия с компонентами стилуса. Например, таким устройством является графический планшет WACOM ONE https://www.wacom.com/en-de/products/pen-displays/wacom-one#Specifications. Данное устройство позволяет вводить информацию посредством специального беспроводного стилуса. Также такие стилусы именуются пером, сенсорным пером или электромагнитным пером.At the same time, devices are known that operate on the principle of electromagnetic resonance, in which the stylus does not require a wire connection to the device, and the power source is located directly in the device itself. At the same time, such a stylus has a high degree of sensitivity due to the possibility of moving the tip inside the stylus body and interacting with the stylus components. For example, such a device is the WACOM ONE pen tablet https://www.wacom.com/en-de/products/pen-displays/wacom-one#Specifications. This device allows you to enter information using a special wireless stylus. Also, such styluses are referred to as pen, touch pen or electromagnetic pen.

Основными компонентами такого устройства являются корпус, расположенные в корпусе жидкокристаллический экран, под которым размещен индуктивный сенсорный узел, содержащий обычно выполненные печатным способом катушки индуктивности, микроконтроллер и другие электронные компоненты, необходимые для обеспечения работы экрана и индуктивного сенсорного узла, и электрически соединенные с ними, источник питания (аккумуляторная батарея), а также беспроводной стилус, в котором находится настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом колебательный контур. Дополнительно, для целей обеспечения возможности ввода информации пальцем, устройство может иметь емкостную сенсорную панель, выполненную на базе емкостной технологии и размещенную поверх экрана.The main components of such a device are a housing, a liquid crystal screen located in the housing, under which an inductive touch assembly is placed, containing usually printed inductors, a microcontroller and other electronic components necessary to ensure the operation of the screen and the inductive touch assembly, and electrically connected to them, a power source (battery), as well as a wireless stylus, in which there is an oscillatory circuit tuned to resonance with an inductive sensor node. Additionally, for the purpose of enabling finger input, the device may have a capacitive touch panel based on capacitive technology and placed on top of the screen.

Преимущество использования таких планшетов с экранами и сенсорными панелями на основе электромагнитного резонанса, заключается в том, что они обеспечивают очень высокую точность определения местоположения стилуса, а следовательно, высокую точность ввода данных.The advantage of using such tablets with electromagnetic resonance based screens and touch panels is that they provide very high accuracy of stylus location and hence high accuracy of data entry.

Суть данной технологии заключается в следующем. Под экраном (например, жидкокристаллическим или на основе электронных чернил), служащим главным образом для отображения информации, размещается индуктивный сенсорный узел, содержащий выполненные печатным способом катушки индуктивности. При подаче переменного напряжения катушки формируют на поверхности экрана электромагнитное поле. В качестве указателя используется стилус, в котором находится настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом колебательный контур. При поднесении стилуса к экрану этот контур модулирует электромагнитное поле, изменяя индуктивность расположенных под экраном печатных катушек индуктивности. Причем, чем ближе катушка индуктивности панели к колебательному контуру стилуса, тем значительнее изменение ее индуктивности. Микроконтроллер фиксирует параметры катушек индуктивности и вычисляет положение стилуса. Стилус не имеет собственного источника питания, однако не просто отражает полученную вследствие резонанса энергию, а формирует с ее помощью ответный сигнал, в том числе передающий информацию от помещенных в стилус дополнительных датчиков (при их наличии в конкретном стилусе) о его наклоне, типе наконечника, силе нажима и других параметрах, необходимых для создания на экране изображения высокого качества. Поскольку возникновение электромагнитного резонанса не требует непосредственного контакта между резонирующим стилусом и рабочей поверхностью исходного поля, сенсорная панель может быть помещена за экраном, что устраняет ее негативное влияние на качество изображения. Таким образом, данная конструкция позволяет отслеживать местоположение стилуса даже в том случае, когда его наконечник находится на расстоянии до 2 см от экрана. Чем ближе стилус к экрану, тем сильнее модуляция исходного поля, которая и несет информацию о месте и характере контакта.The essence of this technology is as follows. Below a screen (eg, liquid crystal or electronic ink), which primarily serves to display information, is an inductive sensor assembly containing printed inductors. When an alternating voltage is applied, the coils form an electromagnetic field on the surface of the screen. A stylus is used as a pointer, in which there is an oscillatory circuit tuned to resonance with an inductive sensor node. When bringing the stylus to the screen, this circuit modulates the electromagnetic field, changing the inductance of the printed inductors located under the screen. Moreover, the closer the panel inductor to the oscillatory circuit of the stylus, the greater the change in its inductance. The microcontroller captures the parameters of the inductors and calculates the position of the stylus. The stylus does not have its own power source, however, it does not simply reflect the energy received as a result of resonance, but forms a response signal with its help, including transmitting information from additional sensors placed in the stylus (if any in a particular stylus) about its inclination, type of tip, pressing force and other parameters necessary to create a high quality image on the screen. Since the occurrence of electromagnetic resonance does not require direct contact between the resonating stylus and the working surface of the initial field, the touch panel can be placed behind the screen, which eliminates its negative impact on image quality. Thus, this design allows you to track the location of the stylus even when its tip is up to 2 cm from the screen. The closer the stylus is to the screen, the stronger the modulation of the initial field, which carries information about the place and nature of the contact.

В известных планшетах на основе электромагнитного резонанса стилус включает в себя полый корпус, наконечник, который установлен с возможностью перемещения во внутреннем пространстве корпуса стилуса, колебательный LC контур, включающий, по меньшей мере, катушку индуктивности-L с ферритовым сердечником и конденсатор-С.In known tablets based on electromagnetic resonance, the stylus includes a hollow body, a tip that is movable in the interior of the stylus body, an oscillating LC circuit including at least a ferrite-core inductor-L and a capacitor-C.

Для обеспечения взаимодействия стилуса с индуктивным сенсорным узлом необходимо, чтобы колебательный контур стилуса был настроен с этим узлом в режим электромагнитного резонанса. При этом необходимо обеспечить возможность изменения резонансной частоты колебательного контура стилуса для того, чтобы микроконтроллер планшета мог регистрировать разные события в зависимости от частоты ответного сигнала стилуса.To ensure the interaction of the stylus with an inductive sensor node, it is necessary that the oscillatory circuit of the stylus be tuned with this node to the electromagnetic resonance mode. At the same time, it is necessary to provide the possibility of changing the resonant frequency of the oscillatory circuit of the stylus so that the tablet microcontroller can register different events depending on the frequency of the stylus response signal.

Таким образом, основными компонентами колебательного контура стилуса являются катушка индуктивности и конденсатор. Катушка индуктивности обеспечивает взаимодействие стилуса с планшетом, в том числе позиционирование курсора и питание схемы. При этом изменение частоты колебательного контура может осуществляться изменением таких параметров как емкость конденсатора, индуктивность катушки индуктивности или сопротивление (например, резистора при его наличии) в электрической цепи колебательного контура.Thus, the main components of the oscillating circuit of the stylus are the inductor and the capacitor. The inductor provides interaction between the stylus and the tablet, including cursor positioning and circuit power. In this case, the change in the frequency of the oscillatory circuit can be carried out by changing such parameters as the capacitance of the capacitor, the inductance of the inductor or resistance (for example, a resistor, if any) in the electrical circuit of the oscillatory circuit.

В известных устройствах с сенсорной панелью на основе электромагнитного резонанса стилусы не являются защищенными от попадания внутрь воды и не могут использоваться под водой, поскольку контакт с водой неизбежно приведет к короткому замыканию и утрате стилусом работоспособности. Вместе с тем отсутствует готовое решение, позволяющее приспособитьIn prior art electromagnetic resonance touch panel devices, the styluses are not waterproof and cannot be used underwater because contact with water will inevitably cause the stylus to short-circuit and become inoperable. However, there is no ready-made solution to adapt

использование таких стилусов под водой для целей ввода информации, в том числе, позволяющих обеспечить его герметичность, сохраняя, при этом, подвижность компонентов колебательного контура, что необходимо для изменения резонирующей частоты.the use of such styluses under water for the purpose of entering information, including those that make it possible to ensure its tightness, while maintaining the mobility of the components of the oscillatory circuit, which is necessary to change the resonant frequency.

Кроме того, в известном уровне техники отсутствует наручное устройство, например, в виде перчатки или накладки на руку, содержащее компоненты колебательного контура и выполняющее все функции упомянутого стилуса, при этом освобождая руки.In addition, in the prior art there is no wrist device, for example, in the form of a glove or a pad on the hand, containing the components of the oscillatory circuit and performing all the functions of the said stylus, while freeing the hands.

Таким образом, существует потребность в создании надежного устройства ввода данных, которое может использоваться в чрезвычайно экстремальных условиях, например, глубоко под водой для ввода данных в устройство ввода и отображения информации, которое может быть выполнено в разных вариантах, в том числе в виде наручного устройства, в котором данное устройство могло бы быть размещено.Thus, there is a need to create a reliable input device that can be used in extremely extreme conditions, for example, deep under water to enter data into the input and display device, which can be made in different versions, including in the form of a wrist device. where the device could be placed.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Целью изобретения является создание устройства, позволяющего вводить данные в устройство ввода и отображения информации на экране в экстремальных условиях, например, под водой, которое за счет надежной защиты размещенных в корпусе устройства компонентов колебательного контура от окружающей среды позволяет использовать в нем принцип электромагнитного резонанса в экстремальных условиях, например, под водой, тем самым позволяет обеспечивать точный ввод данных при работе с устройством в этих условиях.The aim of the invention is to create a device that allows you to enter data into the input device and display information on the screen in extreme conditions, for example, under water, which, due to the reliable protection of the components of the oscillatory circuit located in the device case from the environment, allows you to use the principle of electromagnetic resonance in extreme conditions. conditions, such as underwater, thus allowing for accurate data entry when operating the device in those conditions.

Еще одной целью является создание перчатки, в которой может быть размещено устройство ввода данных на основе электромагнитного резонанса.Yet another object is to provide a glove that can accommodate an electromagnetic resonance input device.

Технический результат изобретения состоит в том, что удалось успешно использовать для ввода информации в экстремальных условиях, например, под водой, устройство ввода данных на основе электромагнитного резонанса.The technical result of the invention lies in the fact that it was possible to successfully use for entering information in extreme conditions, for example, under water, an input device based on electromagnetic resonance.

Согласно одному аспекту изобретения предложено устройство ввода данных для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса, содержащее корпус, размещенный в корпусе колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации, и содержащий, по меньшей мере, конденсатор и катушку индуктивности с ферритовым сердечником, разделенным на две части, одна из которых выполнена неподвижной, а вторая расположена с возможностью перемещения вдоль оси корпуса относительно первой части сердечника, причем корпус изолирует колебательный контур от окружающей среды, а передняя часть корпуса выполнена гибкой с возможностью передачи усилия на подвижную часть ферритового сердечника при взаимодействии передней части корпуса с защитным стеклом устройства с перемещением подвижной части сердечника относительно его неподвижной части для изменения резонансной частоты колебательного контура.According to one aspect of the invention, there is provided an input device for an environmentally isolated input and display device based on electromagnetic resonance, comprising a housing, an oscillatory circuit located in the housing, tuned to resonance with an inductive sensor assembly of the input and display device, and containing at least least, a capacitor and an inductor with a ferrite core, divided into two parts, one of which is made fixed, and the second is located with the possibility of moving along the axis of the housing relative to the first part of the core, and the housing isolates the oscillatory circuit from the environment, and the front part of the housing is made flexible with the possibility of transferring force to the movable part of the ferrite core when the front part of the case interacts with the protective glass of the device with the moving part of the core relative to its fixed part to change the resonant frequency of the oscillatory circuit.

В данном варианте осуществления устройства ввода данных частота колебаний колебательного контура изменяется за счет изменения индуктивности катушки индуктивности при относительном перемещении подвижной части сердечника относительно неподвижной части, при этом с передней частью корпуса, выполненной гибкой, может взаимодействовать подвижная часть ферритового сердечника.In this embodiment of the data input device, the oscillation frequency of the oscillatory circuit changes due to a change in the inductance of the inductor during the relative movement of the movable part of the core relative to the fixed part, while the movable part of the ferrite core can interact with the front part of the housing, which is made flexible.

Согласно следующему аспекту изобретения предложено устройство ввода данных для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса, содержащее корпус, размещенный в корпусе колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации, и содержащий, по меньшей мере, катушку индуктивности с ферритовым сердечником и конденсатор, при этом конденсатор выполнен с возможностью изменения емкости при механическом воздействии на него, причем корпус изолирует колебательный контур от окружающей среды, а передняя часть корпуса выполнена гибкой с возможностью передачи усилия на конденсатор для изменения резонансной частоты колебательного контура.According to a further aspect of the invention, there is provided an input device for an environmentally isolated input and display device based on electromagnetic resonance, comprising a housing, an oscillatory circuit housed in the housing, tuned to resonance with an inductive sensor assembly of the input and display device, and comprising at least least, an inductor with a ferrite core and a capacitor, while the capacitor is made with the ability to change capacitance under mechanical action on it, and the case isolates the oscillatory circuit from the environment, and the front part of the case is made flexible with the possibility of transferring force to the capacitor to change the resonant frequency of the oscillatory contour.

В данном варианте осуществления устройства ввода частота колебаний колебательного контура изменяется за счет изменения емкости конденсатора при механическом воздействии на него.In this embodiment of the input device, the oscillation frequency of the oscillatory circuit changes due to a change in the capacitance of the capacitor during mechanical action on it.

Согласно следующему аспекту изобретения предложено устройство ввода данных для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса, содержащее корпус, размещенный в корпусе колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации, и содержащий, по меньшей мере, катушку индуктивности с ферритовым сердечником, конденсатор и резистор, при этом резистор выполнен с возможностью изменения сопротивления при механическом воздействии на него, причем корпус изолирует колебательный контур от окружающей среды, а передняя часть корпуса выполнена гибкой с возможностью передачи усилия на резистор для изменения резонансной частоты колебательного контура.According to a further aspect of the invention, there is provided an input device for an environmentally isolated input and display device based on electromagnetic resonance, comprising a housing, an oscillatory circuit housed in the housing, tuned to resonance with an inductive sensor assembly of the input and display device, and comprising at least least, an inductor with a ferrite core, a capacitor and a resistor, while the resistor is made with the possibility of changing the resistance under mechanical action on it, and the case isolates the oscillatory circuit from the environment, and the front part of the case is made flexible with the possibility of transferring force to the resistor to change the resonant the frequency of the oscillatory circuit.

В данном варианте осуществления устройства ввода частота колебаний колебательного контура изменяется за счет изменения сопротивления резистора при механическом воздействии на него.In this embodiment of the input device, the oscillation frequency of the oscillatory circuit changes due to a change in the resistance of the resistor during mechanical action on it.

Согласно следующему аспекту изобретения предложено устройство ввода данных для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса, содержащее корпус, размещенный в корпусе колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации, и содержащий, по меньшей мере, катушку индуктивности с имеющим продольное отверстие ферритовым сердечником и конденсатор, элемент из диамагнитного материала, расположенный с возможностью перемещения в отверстии ферритового сердечника, и элемент из токопроводящего материала, выполненный в виде упругой шайбы, который размещен с возможностью изменения сопротивления при механическом воздействии на него, причем корпус изолирует колебательный контур от окружающей среды, а передняя часть корпуса выполнена гибкой с возможностью передачи усилия на элемент из диамагнитного материала с перемещением элемента из диамагнитного материала относительно ферритового сердечника катушки индуктивности и передачи таким образом механического воздействия от передней части корпуса на элемент из токопроводящего упругого материала, заставляя его то сжиматься и прижиматься к контактам платы устройства ввода, то разжиматься, изменяя при этом сопротивление электрической цепи колебательного контура. В данном случае контакты платы устройства ввода являются электродом, посредством которого часть электрической цепи, образуемая дорожками (контактами), соединяется с другой частью цепи.According to a further aspect of the invention, there is provided an input device for an environmentally isolated input and display device based on electromagnetic resonance, comprising a housing, an oscillatory circuit housed in the housing, tuned to resonance with an inductive sensor assembly of the input and display device, and comprising at least least, an inductor with a ferrite core having a longitudinal hole and a capacitor, an element made of diamagnetic material, located with the possibility of movement in the hole of the ferrite core, and an element made of conductive material, made in the form of an elastic washer, which is placed with the possibility of changing the resistance under mechanical action on it , moreover, the body isolates the oscillating circuit from the environment, and the front part of the body is made flexible with the possibility of transferring force to an element of diamagnetic material with the movement of the element of diamagnetic material relative to rrite core of the inductor and thus transferring mechanical action from the front of the housing to an element of conductive elastic material, causing it to either shrink and press against the contacts of the input device board, or to decompress, while changing the resistance of the electrical circuit of the oscillatory circuit. In this case, the contacts of the input device board are the electrode through which the part of the electrical circuit formed by the tracks (contacts) is connected to another part of the circuit.

В данном варианте осуществления устройства ввода частота колебаний колебательного контура изменяется за счет изменения сопротивления электрической цепи колебательного контура.In this embodiment of the input device, the oscillation frequency of the oscillation circuit is changed by changing the resistance of the electric circuit of the oscillation circuit.

Согласно любому из вышеуказанных аспектов изобретения корпус устройства является герметичным и охватывающим колебательный контур, и может быть заполнен жидким диэлектрическим веществом для устранения воздействия давления на компоненты колебательного контура по мере погружения.According to any of the above aspects of the invention, the housing of the device is sealed and encloses the oscillatory circuit, and can be filled with a liquid dielectric substance to eliminate the effect of pressure on the components of the oscillatory circuit as it sinks.

Для обеспечения передачи механического воздействия от передней части корпуса на компоненты колебательного контура передняя часть корпуса выполнена гибкой.To ensure the transfer of mechanical action from the front part of the housing to the components of the oscillatory circuit, the front part of the housing is made flexible.

Предпочтительно в случаях, когда это необходимо, в корпусе может быть размещено средство возврата подвижного элемента колебательного контура в исходное положение при снятии механического воздействия на переднюю часть корпуса.Preferably, in cases where it is necessary, a means for returning the movable element of the oscillatory circuit to its original position can be placed in the housing when the mechanical impact on the front part of the housing is removed.

Для целей удобства ввода данных под водой возможно размещение устройства ввода данных согласно любому из вышеуказанных аспектов изобретения в перчатке или накладке на руку, образуя таким образом наручное устройство ввода данных.For purposes of ease of data entry under water, it is possible to place the data entry device according to any of the above aspects of the invention in a glove or overlay, thus forming a wrist data entry device.

В дальнейшем изобретение будет более понятным из его подробного раскрытия со ссылкой на сопроводительные чертежи. С пониманием того, что сопроводительные чертежи изображают только взятые в качестве примеров типичные варианты осуществления изобретения, и поэтому не рассматриваются, как ограничивающие объем его защиты, изобретение будет описано и разъяснено с дополнительной конкретизацией и подробностями, с использованием сопроводительных чертежей.In the following, the invention will be better understood from its detailed disclosure with reference to the accompanying drawings. With the understanding that the accompanying drawings depict only exemplary exemplary embodiments of the invention, and are therefore not construed as limiting the scope of its protection, the invention will be described and explained in further specification and detail using the accompanying drawings.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На Фиг. 1 показан общий вид устройства ввода и отображения информации, демонстрирующий использование устройства.On FIG. 1 is an overview of an input and display device showing the use of the device.

На фиг. 2 - показано устройство ввода данных, выполненное в виде стилуса, и последовательно расположенные слоями защитное стекло, экран и сенсорная панель на основе электромагнитного резонанса (ЭМР).In FIG. 2 shows an input device in the form of a stylus and a protective glass, a screen, and an electromagnetic resonance (EMR) touch panel layered in series.

На фиг. 3 - показан вид сбоку устройства в разрезе для пояснения принципа взаимодействия устройства ввода данных в виде стилуса с сенсорной панелью на принципе электромагнитного резонанса.In FIG. 3 is a sectional side view of the device for explaining the principle of interaction of a stylus input device with a touch pad on the principle of electromagnetic resonance.

На фиг. 4 показано устройство ввода данных в разрезе согласно одному варианту осуществления изобретения с расположенным внутри колебательным контуром с катушкой индуктивности и компонентами, обеспечивающими изменение индуктивности катушки.In FIG. 4 shows a sectional view of an input device according to one embodiment of the invention, with an oscillating inductor circuit and components for varying the inductance of the inductor located inside.

На фиг. 5 показано устройство ввода данных в разрезе с расположенным внутри колебательным контуром, в котором ферритовый сердечник катушки индуктивности колебательного контура выполнен с продольным отверстием, а также с элементом из токопроводящего материала, выполненного в виде упругой шайбы, выполняющий функцию резистора с переменным сопротивлением.In FIG. 5 shows a sectional view of the data input device with an oscillatory circuit located inside, in which the ferrite core of the inductance coil of the oscillating circuit is made with a longitudinal hole, as well as with an element of conductive material made in the form of an elastic washer, which acts as a resistor with a variable resistance.

На фиг. 6 показан еще один вариант устройства ввода данных в разрезе с расположенным внутри колебательным контуром с резистором переменного сопротивления и компонентами, обеспечивающими изменение сопротивления резистора.In FIG. 6 shows another variant of the data input device in section with an oscillatory circuit located inside with a variable resistance resistor and components that provide a change in the resistance of the resistor.

На фиг. 7 показано устройство ввода данных в разрезе с расположенным внутри колебательным контуром с конденсатором переменной емкости и компонентами, обеспечивающими изменение емкости конденсатора.In FIG. 7 shows a cross-sectional view of the data input device, with an oscillatory circuit with a variable capacitor located inside and components that provide a change in the capacitance of the capacitor.

На фиг. 8 показано устройство ввода данных в разрезе с расположенным внутри колебательным контуром, в котором корпус устройства разделен на две части.In FIG. 8 shows a sectional view of the data input device with an oscillating circuit located inside, in which the body of the device is divided into two parts.

На фиг. 9 - показан общий вид перчатки и устройства ввода и отображения информации, демонстрирующий использование устройства ввода данных, размещенного в перчатке.In FIG. 9 is a general view of the glove and the input and display device, showing the use of the input device placed in the glove.

На Фиг. 10 показан вид перчатки, в котором размещено устройство ввода данных в корпусе согласно изобретению в отделении для указательного пальца.On FIG. 10 is a view of a glove in which an input device in a housing according to the invention is located in the index finger compartment.

На фиг. 11 показан вид перчатки, в которой размещено устройство ввода данных в корпусе, состоящим из двух частей, в одной из которых расположена катушка индуктивности, а во второй - конденсатор.In FIG. 11 shows a view of a glove in which a data input device is placed in a housing consisting of two parts, one of which contains an inductor, and the other a capacitor.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На фиг. 1 показан общий вид устройства ввода и отображения информации, изображен общий вид устройства ввода и отображения информации в экстремальных условиях, например, под водой, демонстрирующий использование устройства. Устройство ввода и отображения информации 1 включает в себя корпус и защитное стекло 2. Также на фиг. 1 показан общий вид устройства ввода данных 3, взаимодействующего с защитным стеклом 2 устройства ввода и отображения информации 1.In FIG. 1 shows a general view of the information input and display device, shows a general view of the input and display device in extreme conditions, such as under water, showing the use of the device. The information input and display device 1 includes a housing and a protective glass 2. Also in FIG. 1 shows a general view of the data input device 3 interacting with the protective glass 2 of the information input and display device 1.

На Фиг. 2 показано устройство ввода данных 3, выполненное в виде стилуса, и последовательно расположенные слоями защитное стекло 2, экран 4 и сенсорная панель на основе электромагнитного резонанса (ЭМР) 5.On FIG. 2 shows a data input device 3, made in the form of a stylus, and a protective glass 2, a screen 4 and a touch panel based on electromagnetic resonance (EMR) 5 arranged in series in layers.

В качестве экрана 4 может быть использован жидкокристаллический экран, экран на основе электронных чернил или любой другой известный из уровня техники экран, под которым размещена сенсорная панель на основе электромагнитного резонанса. Для работы устройства в экстремальных условиях, например, под водой, экран 4 должен быть изолирован от внешней среды посредством расположенного над экраном 4 защитного стекла 2, которое уплотнено относительно корпуса устройства ввода и отображения информации 1, и которое позволяет наблюдать информацию на экране.The screen 4 can be a liquid crystal screen, an electronic ink screen, or any other screen known from the prior art, under which an electromagnetic resonance touch panel is placed. To operate the device in extreme conditions, for example, under water, the screen 4 must be isolated from the external environment by means of a protective glass 2 located above the screen 4, which is sealed relative to the body of the input and display device 1, and which allows you to view the information on the screen.

Под экраном 4 имеется сенсорная индуктивная панель 5, работающая на принципе электромагнитного резонанса. Панель 5 содержит индуктивный сенсорный узел [не показан], имеющий катушки индуктивности, обычно выполненные печатным способом.Under the screen 4 there is a touch inductive panel 5 operating on the principle of electromagnetic resonance. Panel 5 contains an inductive sensor assembly [not shown] having inductors, usually printed.

В корпусе устройства ввода и отображения информации 1 также размещены электронные компоненты, включающие, микроконтроллер, модуль беспроводной передачи данных, модуль памяти, источник питания, электрически связанные между собой. В качестве микроконтроллера может быть использован любой подходящий известный из уровня техники микроконтроллер, позволяющий обрабатывать сигналы беспроводного стилуса, например, ASIC W8003 или М37534М4-122FP 634102 или 74HC74D АХ564. Подбор соответствующего модуля беспроводной передачи данных, модуля памяти, источника питания также понятен специалисту в данной области техники, не относится существенным образом к предмету данного изобретения, и поэтому этим устройствам не отводится место в настоящем описании. Например, такими модулями обладает планшетный компьютер Samsung Galaxy Tab S6 lite.The body of the input and display device 1 also contains electronic components, including a microcontroller, a wireless data transmission module, a memory module, a power source, electrically connected to each other. The microcontroller may be any suitable microcontroller known in the art that can process wireless stylus signals, such as ASIC W8003 or M37534M4-122FP 634102 or 74HC74D AX564. The selection of an appropriate wireless data transmission module, memory module, power supply is also clear to a person skilled in the art, does not essentially relate to the subject of this invention, and therefore these devices are not given a place in the present description. For example, the Samsung Galaxy Tab S6 lite tablet computer has such modules.

Для обеспечения возможности ввода данных в устройство ввода и отображения информации 1 предназначено устройство ввода данных 3, имеющее колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации. Устройство ввода данных 3 будет подробно описано ниже.To enable data input into the input and display device 1, the data input device 3 is provided, having an oscillatory circuit tuned to resonance with the inductive sensor assembly of the information input and display device. The input device 3 will be described in detail below.

На фиг. 4 показано внутреннее устройство устройства ввода данных 3 для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации 1 на основе электромагнитного резонанса согласно одному варианту осуществления изобретения, приведенному здесь только в качестве примера и не ограничивающему объем защиты изобретения.In FIG. 4 shows the interior of an input device 3 for an electromagnetic resonance input and display device 1 isolated from the environment according to one embodiment of the invention, given here by way of example only and without limiting the protection scope of the invention.

Устройство ввода данных 3 содержит корпус 6, имеющий переднюю часть 12 корпуса 6, выполненную гибкой. Согласно этому варианту осуществления изобретения внутри корпуса 6 устройства ввода данных 3 расположен колебательный контур, включающий конденсатор 7 и катушку индуктивности 8 с ферритовым сердечником. Конденсатор 7 может быть размещен на плате 9 с дополнительными необходимыми электронными компонентами и должен быть электрически связан с катушкой индуктивности. Ферритовый сердечник состоит из двух частей 10 и 11, одна из которых 10 в этом конкретном варианте осуществления изобретения является основой для намотки на нее катушки 8, причем эта часть 10 ферритового сердечника выполнена с возможностью перемещения вместе с катушкой индуктивности 8 вдоль оси корпуса по отношению ко второй неподвижной относительно корпуса части 11 ферритового сердечника.The input device 3 includes a housing 6 having a front part 12 of the housing 6, made flexible. According to this embodiment of the invention, inside the housing 6 of the data input device 3, an oscillatory circuit is located, including a capacitor 7 and an inductor 8 with a ferrite core. Capacitor 7 can be placed on board 9 with additional necessary electronic components and must be electrically connected to the inductor. The ferrite core consists of two parts 10 and 11, one of which 10 in this particular embodiment of the invention is the basis for winding the coil 8 on it, and this part 10 of the ferrite core is made movable together with the inductor 8 along the axis of the housing with respect to the second fixed relative to the housing part 11 of the ferrite core.

Корпус 6 служит для изоляции колебательного контура от окружающей среды и выполнен таким образом, что передняя его часть 12 взаимодействует с защитным стеклом 2 устройства ввода и отображения информации и подвижной частью 10 ферритового сердечника и выполнена гибкой для передачи усилия на подвижную часть 10 ферритового сердечника катушки индуктивности 8. Корпус 6 может быть выполнен из пластика, силикона или иного материала, не экранирующего электромагнитное поле.The housing 6 serves to isolate the oscillatory circuit from the environment and is designed in such a way that its front part 12 interacts with the protective glass 2 of the input and display device and the movable part 10 of the ferrite core and is made flexible to transfer force to the movable part 10 of the ferrite core of the inductor 8. Housing 6 can be made of plastic, silicone or other material that does not shield the electromagnetic field.

С целью устранения воздействия давления воды на переднюю часть 12 корпуса 6, выполненную гибкой, и исключения непроизвольного сокращения расстояния между подвижной частью 10 ферритового сердечника катушки индуктивности 8 и неподвижной частью 11 ферритового сердечника, внутреннее пространство корпуса может быть заполнено диэлектрической жидкостью, например, силиконовым или трансформаторным маслом; важным условием является химическая нейтральность такой жидкости к материалу корпуса 6, чтобы избежать его повреждение или разрушение. При этом другие электронные компоненты, размещенные в корпусе 6 и необходимые для обеспечения его работы и электрически связанные с колебательным контуром, могут быть размещены в том же корпусе 6 вместе с катушкой индуктивности 8, ферритовым сердечником и упругим элементом 13, либо могут быть изолированы диэлектрическим веществом внутри корпуса.In order to eliminate the effect of water pressure on the front part 12 of the housing 6, made flexible, and to prevent involuntary shortening of the distance between the moving part 10 of the ferrite core of the inductor 8 and the fixed part 11 of the ferrite core, the internal space of the housing can be filled with a dielectric liquid, for example, silicone or transformer oil; an important condition is the chemical neutrality of such a liquid to the material of the housing 6 in order to avoid its damage or destruction. At the same time, other electronic components placed in the housing 6 and necessary to ensure its operation and electrically connected with the oscillatory circuit can be placed in the same housing 6 together with the inductor 8, the ferrite core and the elastic element 13, or they can be insulated with a dielectric substance inside the hull.

В одном из вариантов исполнения корпус 6 разделен на две части. Это наглядным образом показано на фиг. 8. Внутри одной части корпуса размещена катушка индуктивности 8 с ферритовым сердечником, состоящим из двух частей, а в другой части - конденсатор 7 и другие электронные компоненты [при их наличии]. При этом катушка индуктивности и конденсатор электрически связаны между собой и образуют колебательный контур.In one embodiment, the housing 6 is divided into two parts. This is clearly shown in Fig. 8. Inside one part of the housing there is an inductor 8 with a ferrite core, consisting of two parts, and in the other part - a capacitor 7 and other electronic components [if any]. In this case, the inductor and capacitor are electrically interconnected and form an oscillatory circuit.

Данное решение направлено на изменение резонансной частоты колебательного контура устройства ввода данных за счет изменения индуктивности катушки индуктивности колебательного контура.This solution is aimed at changing the resonant frequency of the oscillatory circuit of the input device by changing the inductance of the inductor of the oscillatory circuit.

Как было сказано выше передняя часть 12 корпуса 6 выполнена так, что при механическом воздействии на нее с внешней стороны она механически воздействует на подвижную часть 10 ферритового сердечника катушки индуктивности 8 с относительным перемещением подвижной части 10 ферритового сердечника относительно неподвижной части 11 ферритового сердечника, при этом изменяется резонансная частота колебательного контура.As mentioned above, the front part 12 of the housing 6 is made so that when it is mechanically acted upon from the outside, it mechanically acts on the movable part 10 of the ferrite core of the inductor 8 with the relative displacement of the movable part 10 of the ferrite core relative to the fixed part 11 of the ferrite core, while the resonant frequency of the oscillatory circuit changes.

Между подвижной 10 и неподвижной 11 частями ферритового сердечника может быть размещен упругий элемент 13, взаимодействующий с этими частями и способствующий возврату подвижной части 10 в ее исходное положение при снятии механического воздействия на переднюю часть 12 корпуса 6.An elastic element 13 can be placed between the movable 10 and the fixed 11 parts of the ferrite core, interacting with these parts and facilitating the return of the movable part 10 to its original position when the mechanical effect on the front part 12 of the body 6 is removed.

Упругий элемент 13, как это показано на фиг. 4, может быть выполнен, например, в виде пружины (можно использовать практически любой тип непроводящей пружины), резинового, силиконового или иного упругого материала, выполняющего основную задачу - деформироваться при взаимодействии передней части 12 корпуса 6 рабочей поверхности экрана или защитного стекла 2 устройства ввода и отображения информации 1, сокращая расстояние между подвижной частью 10 ферритового сердечника катушки индуктивности 8 и неподвижной частью 11 ферритового сердечника, и возвращаться в исходное состояние после прекращения давления на переднюю часть 12 корпуса 6. Упругий элемент 13 может быть расположен между катушкой индуктивности 8 с подвижной частью 10 ферритового сердечника и неподвижной частью 11 ферритового сердечника, либо иным образом, при условии выполнения указанной задачи. Специалисту в данной области техники понятно, что возможны и другие варианты осуществления упругого элемента, не выходящие за объем патентных притязаний настоящего изобретения.The elastic element 13, as shown in FIG. 4, can be made, for example, in the form of a spring (almost any type of non-conductive spring can be used), rubber, silicone or other elastic material that performs the main task - to deform when the front part 12 of the body 6 interacts with the working surface of the screen or protective glass 2 of the input device and displaying information 1, reducing the distance between the movable part 10 of the ferrite core of the inductor 8 and the fixed part 11 of the ferrite core, and return to its original state after the pressure on the front part 12 of the housing 6 is stopped. The elastic element 13 can be located between the inductor 8 with a movable the ferrite core part 10 and the ferrite core fixed part 11, or otherwise, provided that the specified task is performed. A person skilled in the art understands that other embodiments of the elastic element are possible without going beyond the scope of the patent claims of the present invention.

Когда передняя часть 12 корпуса 6 взаимодействует с защитным стеклом 2 устройства ввода и отображения информации, то происходит воздействие на подвижную часть 10 ферритового сердечника через гибкую переднюю часть 12 корпуса 6, при этом пружина 13 сжимается внутри корпуса 6, сокращая расстояние между катушкой индуктивности 8 с подвижной частью 10 ферритового сердечника и неподвижной частью 11 ферритового сердечника.When the front part 12 of the body 6 interacts with the protective glass 2 of the input and display device, the moving part 10 of the ferrite core is affected through the flexible front part 12 of the body 6, while the spring 13 is compressed inside the body 6, reducing the distance between the inductor 8 s the movable part 10 of the ferrite core and the fixed part 11 of the ferrite core.

После прекращения механического воздействия на переднюю часть 12 пружина 13 разжимается и заставляет подвижную часть 10 ферритового сердечника возвращаться в исходное состояние.After the cessation of mechanical action on the front part 12, the spring 13 is released and causes the movable part 10 of the ferrite core to return to its original state.

С целью устранения воздействия давления воды на гибкую переднюю часть 12 и исключения непроизвольного сокращения расстояния между подвижной частью 10 ферритового сердечника катушки индуктивности и неподвижной частью 11 ферритового сердечника, внутреннее пространство корпуса 6 может быть заполнено диэлектрической и химически нейтральной к материалу корпуса 6 жидкостью [не показано], например, силиконовым маслом или трансформаторным маслом.In order to eliminate the effect of water pressure on the flexible front part 12 and to prevent involuntary shortening of the distance between the moving part 10 of the ferrite core of the inductor and the fixed part 11 of the ferrite core, the interior of the housing 6 can be filled with a dielectric and chemically neutral to the material of the housing 6 liquid [not shown ], such as silicone oil or transformer oil.

Гибкая передняя часть 12 корпуса 6 может быть выполнена из резины, силикона или иного упругого материала, позволяющего прогибаться даже при незначительном механическом воздействии на него и возвращаться в исходное состояние при прекращении механического воздействия. Предпочтительно использовать материал с твердостью по Шору не выше 40А. Однако, это не ограничивает возможность применения более твердых материалов, при условии сохранения возможности передачи механического усилия от передней части 12 на компоненты колебательного контура, в частности, подвижную часть 10 ферритового сердечника.The flexible front part 12 of the housing 6 can be made of rubber, silicone or other elastic material that allows you to bend even with a slight mechanical impact on it and return to its original state when the mechanical impact stops. It is preferable to use a material with a Shore hardness not higher than 40A. However, this does not limit the possibility of using harder materials, provided that the possibility of transmitting mechanical force from the front part 12 to the components of the oscillatory circuit, in particular, the moving part 10 of the ferrite core, is retained.

Колебательный контур настроен в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации 1.The oscillatory circuit is tuned to resonance with the inductive sensor node of the input and display device 1.

В одном из вариантов осуществления изобретения плата 9 с конденсатором 7 и другими электронными компонентами, размещенными в корпусе 6 и необходимые для обеспечения его работы, размещены во второй части корпуса.In one of the embodiments of the invention, the board 9 with the capacitor 7 and other electronic components placed in the case 6 and necessary for its operation are placed in the second part of the case.

В таком исполнении устройство ввода данных является надежно защищенным и может использоваться под водой без риска повреждения, сохраняя при этом свою полную функциональность, в том числе возможность фиксировать состояние и положение наконечника, и определять степень и характер воздействия на него (чувствительность).In this design, the data input device is reliably protected and can be used underwater without the risk of damage, while maintaining its full functionality, including the ability to record the state and position of the tip, and determine the degree and nature of the impact on it (sensitivity).

На фиг. 5 показан еще один вариант осуществления устройства ввода данных 3.In FIG. 5 shows another embodiment of the input device 3.

Устройство ввода данных 3 содержит корпус 6, катушку индуктивности 8 с имеющим продольное отверстие ферритовым сердечником 14 и конденсатор 7, образующие колебательный контур. При этом катушка индуктивности 8 намотана на ферритовом сердечнике 14 с продольным отверстием внутри, через которое проходит элемент из диамагнитного материала 15 с возможностью свободного перемещения внутри, контактирующий с одной стороны с гибкой передней частью 12 корпуса 6, а с другой стороны с элементом из токопроводящего материала 16, выполненного в виде упругой шайбы. По меньшей мере, ферритовый сердечник 14 с катушкой индуктивности, конденсатор 7 и элемент из токопроводящего материала 16, размещены в корпусе 6 из пластика, силикона или иного не экранирующего электромагнитное поле материала, при этом передняя часть 12 корпуса 6 выполнена гибкой. С целью устранения воздействия давления воды на упомянутую гибкую переднюю часть 12 и исключения непроизвольного механического воздействия на компоненты колебательного контура, внутреннее пространство корпуса 6 может быть заполнено диэлектрической жидкостью. В данном решении давление, оказываемое на переднюю часть 12 корпуса 6 при взаимодействии с рабочей поверхностью или защитным стеклом 2 устройства ввода и отображения информации 1, передается через гибкую переднюю часть корпуса 6 на элемент из диамагнитного материала 15, размещенный в ферритовом сердечнике 14 с возможностью перемещения внутри, который, в свою очередь передает давление на элемент из токопроводящего упругого материала 16, заставляя его то сжиматься и прижиматься к контактам платы 9 устройства ввода данных 3, то разжиматься, изменяя при этом сопротивление электрической цепи колебательного контура. В данном случае контакты 21 платы 9 являются электродом, посредством которого часть электрической цепи, образуемая дорожками (контактами), соединяется с другой частью цепи.The data input device 3 includes a housing 6, an inductor 8 with a ferrite core 14 having a longitudinal hole, and a capacitor 7 forming an oscillatory circuit. In this case, the inductor 8 is wound on a ferrite core 14 with a longitudinal hole inside, through which an element of diamagnetic material 15 passes with the possibility of free movement inside, contacting on one side with the flexible front part 12 of the housing 6, and on the other side with an element of conductive material 16, made in the form of an elastic washer. At least a ferrite core 14 with an inductor, a capacitor 7 and an element of conductive material 16 are placed in a housing 6 made of plastic, silicone or other non-shielding electromagnetic field material, while the front part 12 of the housing 6 is made flexible. In order to eliminate the effect of water pressure on the mentioned flexible front part 12 and to exclude involuntary mechanical impact on the components of the oscillatory circuit, the interior of the housing 6 can be filled with a dielectric liquid. In this solution, the pressure exerted on the front part 12 of the body 6 when interacting with the working surface or the protective glass 2 of the input and display device 1 is transmitted through the flexible front part of the body 6 to an element of diamagnetic material 15 placed in a ferrite core 14 with the possibility of movement inside, which, in turn, transfers pressure to the element of the conductive elastic material 16, causing it to either compress and press against the contacts of the board 9 of the data input device 3, or decompress, while changing the resistance of the electrical circuit of the oscillatory circuit. In this case, the contacts 21 of the board 9 are the electrode through which the part of the electrical circuit formed by the tracks (contacts) is connected to another part of the circuit.

Данное решение направлено на изменение резонансной частоты колебательного контура устройства ввода данных 3 за счет изменения сопротивления электрической цепи колебательного контура.This solution is aimed at changing the resonant frequency of the oscillatory circuit of the data input device 3 by changing the resistance of the electrical circuit of the oscillating circuit.

На фиг. 6 приведен еще один вариант осуществления устройства ввода данных 3, которое содержит корпус 6, имеющий переднюю часть корпуса 12, выполненную гибкой. В корпусе 6 размещены катушка индуктивности 8, конденсатор 7 и резистор 17, образующие колебательный контур. При этом корпус 6 выполнен из пластика, силикона или иного не экранирующего электромагнитное поле материала. С целью устранения воздействия давления воды на гибкую переднюю часть 12 корпуса 6 и исключения непроизвольного воздействия на компоненты колебательного контура, внутреннее пространство корпуса 6 может быть заполнено диэлектрической жидкостью. Катушка индуктивности 8 намотана на ферритовом сердечнике 14 с продольным отверстием внутри, через которое проходит элемент из диамагнитного материала 15 с возможностью свободного перемещения внутри, контактирующий с одной стороны с гибкой передней частью 12 корпуса 6, а с другой стороны с резистором 17. Задняя часть диамагнитного элемента имеет шайбу 18 из упругого материала, служащую средством возврата данного элемента при прекращении оказания на него механического воздействия. В данном решении давление, оказываемое на переднюю часть корпуса 6 при взаимодействии с защитным стеклом устройства ввода и отображения информации, передается через гибкую переднюю часть 12 корпуса 6 на элемент из диамагнитного материала 15, размещенный в ферритовом сердечнике 14 с возможностью перемещения внутри, который, в свою очередь передает давление на резистор 17, изменяющий свое сопротивление при механическом воздействии на него.In FIG. 6 shows another embodiment of an input device 3 which includes a housing 6 having a front part of the housing 12 that is made flexible. The housing 6 contains an inductor 8, a capacitor 7 and a resistor 17, forming an oscillatory circuit. In this case, the housing 6 is made of plastic, silicone or other material that does not shield the electromagnetic field. In order to eliminate the impact of water pressure on the flexible front part 12 of the housing 6 and to avoid involuntary impact on the components of the oscillatory circuit, the interior of the housing 6 may be filled with a dielectric fluid. The inductor 8 is wound on a ferrite core 14 with a longitudinal hole inside, through which an element of diamagnetic material 15 passes with the possibility of free movement inside, in contact on one side with the flexible front part 12 of the housing 6, and on the other side with a resistor 17. element has a washer 18 made of elastic material, which serves as a means of returning this element when the mechanical action on it stops. In this solution, the pressure exerted on the front part of the housing 6 when interacting with the protective glass of the input and display device is transmitted through the flexible front part 12 of the housing 6 to an element of diamagnetic material 15 placed in a ferrite core 14 with the ability to move inside, which, in in turn transmits pressure to the resistor 17, which changes its resistance under mechanical action on it.

Данное решение направлено на изменение резонансной частоты колебательного контура устройства ввода данных за счет изменения сопротивления резистора.This solution is aimed at changing the resonant frequency of the oscillatory circuit of the data input device by changing the resistance of the resistor.

На фиг. 7 показан еще один вариант осуществления устройства ввода данных 1. Устройство ввода данных 3 содержит корпус 6, имеющий переднюю часть корпуса 12, выполненную гибкой и с возможностью взаимодействия с защитным стеклом 2 устройства ввода и отображения информации 1. В корпусе 6 размещены катушка индуктивности 8, конденсатор переменной емкости 19 и резистор 17, образующие колебательный контур. В качестве конденсатора переменной емкости 19 выбран конденсатор, электрическая емкость которого может изменяться механическим способом, либо электрически, под действием изменения приложенного к обкладкам напряжения. Переменные конденсаторы применяются в колебательных контурах и других частотозависимых цепях для изменения их резонансной частоты. В настоящем изобретении применен переменный конденсатор, в котором изменение емкости происходит за счет механического нажатия на крышку конденсатора и прогиба одной из его пластин. Например, может быть использован конденсатор LXRW19V201-058, Murata Variable Capacitor 100 - 200pF 5.3V. При этом катушка индуктивности намотана на ферритовом сердечнике 14 с продольным отверстием внутри, через которое проходит элемент из диамагнитного материала 15 с возможностью свободного перемещения внутри, контактирующий с одной стороны с гибкой передней частью 12 корпуса 6, а с другой стороны - с крышкой 2 0 конденсатора переменной емкости 19 напрямую либо через шайбу 18 из упругого материала. Элемент из диамагнитного материала 15 проходит сквозь сердечник катушки 14 и давление на переднюю часть корпуса 6 передается на крышку 20 конденсатора переменной емкости 19, величина которой зависит от силы нажатия на его крышку. Шайба 18 из упругого материала необходима для обеспечения возврата элемента из диамагнитного материала 15 в исходное положение при прекращении механического воздействия на переднюю часть 12 корпуса б. Корпус 6 выполнен из пластика, силикона или иного не экранирующего электромагнитное поле материала. С целью устранения воздействия давления воды на переднюю часть корпуса 6 и исключения непроизвольного воздействия на компоненты колебательного контура, внутреннее пространство корпуса 6 может быть заполнено диэлектрической жидкостью. В данном решении давление, оказываемое на переднюю часть корпуса 6 при взаимодействии с защитным стеклом 2 устройства ввода и отображения информации 1, передается через гибкую переднюю часть 12 корпуса 6 на элемент из диамагнитного материала 15, размещенный в ферритовом сердечнике 14 с возможностью перемещения внутри, который, в свою очередь передает давление на конденсатор переменной емкости 19 через шайбу из упругого материала 18. При увеличении силы нажатия емкость увеличивается, а резонансная частота уменьшается.In FIG. 7 shows another embodiment of the data input device 1. The data input device 3 includes a housing 6 having a front part of the housing 12 made flexible and capable of interacting with the protective glass 2 of the data input and display device 1. The housing 6 contains an inductor 8, a variable capacitor 19 and a resistor 17, forming an oscillatory circuit. As a variable capacitor 19, a capacitor is selected, the electrical capacitance of which can be changed mechanically, or electrically, under the influence of a change in the voltage applied to the plates. Variable capacitors are used in oscillatory circuits and other frequency-dependent circuits to change their resonant frequency. In the present invention, a variable capacitor is used, in which the change in capacitance occurs due to mechanical pressing on the cap of the capacitor and deflection of one of its plates. For example, a capacitor LXRW19V201-058, Murata Variable Capacitor 100 - 200pF 5.3V can be used. In this case, the inductor is wound on a ferrite core 14 with a longitudinal hole inside, through which an element of diamagnetic material 15 passes with the possibility of free movement inside, contacting on one side with the flexible front part 12 of the housing 6, and on the other side with the cover 2 0 of the capacitor variable capacity 19 directly or through a washer 18 of an elastic material. An element of diamagnetic material 15 passes through the core of the coil 14 and the pressure on the front of the housing 6 is transmitted to the cap 20 of the variable capacitor 19, the value of which depends on the pressure applied to its cap. The washer 18 made of elastic material is necessary to ensure the return of the element made of diamagnetic material 15 to its original position when the mechanical action on the front part 12 of the body b is terminated. Housing 6 is made of plastic, silicone or other material that does not shield the electromagnetic field. In order to eliminate the impact of water pressure on the front part of the housing 6 and avoid involuntary impact on the components of the oscillatory circuit, the interior of the housing 6 can be filled with a dielectric liquid. In this solution, the pressure exerted on the front part of the housing 6 when interacting with the protective glass 2 of the input and display device 1 is transmitted through the flexible front part 12 of the housing 6 to an element of diamagnetic material 15 placed in a ferrite core 14 with the ability to move inside, which , in turn, transfers pressure to the variable capacitor 19 through a washer of elastic material 18. With an increase in pressing force, the capacitance increases, and the resonant frequency decreases.

Данное решение направлено на изменение резонансной частоты колебательного контура устройства ввода данных за счет изменения емкости конденсатора.This solution is aimed at changing the resonant frequency of the oscillatory circuit of the data input device by changing the capacitance of the capacitor.

Устройство ввода данных по любому из вышеуказанных вариантов может быть размещено в перчатке [накладке на перчатку], представляющей собой оболочку с входным отверстием и пятью выступами трубчатой формы с глухими закругленными торцами для вложения пальцев, как показано на фиг. 9-11. В этом случает оно будет представлять собой наручное устройство. Основным условием является расположение устройства ввода данных таким образом, чтобы корпус 6, выполненный гибким, был расположен максимально близко к кончику перчатки 22 для обеспечения минимального расстояния от катушки индуктивности 8 до индуктивного сенсорного узла [не показано] устройства ввода и отображения информации 1. Пример такого размещения устройства ввода данных 3 в перчатке 22, не ограничивавший объем патентных притязаний настоящего изобретения, более подробно показан на фиг. 9 - фиг. 10. На фиг. 11 показан вид перчатки, в котором устройство ввода данных 3 размещено в корпусе 6, состоящим из двух частей. Внутри одной части корпуса 6 размещена катушка индуктивности 8 с ферритовым сердечником, состоящим из двух частей (подвижной 10 и неподвижной 11), а в другой части - конденсатор 7 и другие электронные компоненты [при их наличии]. При этом катушка индуктивности 8 и конденсатор 7 электрически связаны между собой и образуют колебательный контур.The input device according to any of the above options can be placed in a glove [glove pad], which is a shell with an inlet and five tubular projections with blind rounded ends for inserting fingers, as shown in Fig. 9-11. In this case, it will be a wrist device. The main condition is the location of the data input device in such a way that the body 6, made flexible, was located as close as possible to the tip of the glove 22 to ensure a minimum distance from the inductor 8 to the inductive sensor assembly [not shown] of the input and display device 1. An example of such placement of the input device 3 in the glove 22, without limiting the scope of the patent claims of the present invention, is shown in more detail in FIG. 9 - fig. 10. In FIG. 11 shows a view of a glove in which the data input device 3 is housed in a housing 6 consisting of two parts. Inside one part of the housing 6 there is an inductor 8 with a ferrite core, consisting of two parts (movable 10 and fixed 11), and in the other part - a capacitor 7 and other electronic components [if any]. In this case, the inductor 8 and the capacitor 7 are electrically interconnected and form an oscillatory circuit.

Устройство ввода данных, выполненное в виде наручного устройства, может быть размещено внутри перчатки, когда, по меньшей мере, одна часть корпуса 6, содержащая катушку индуктивности 8 с ферритовым сердечником, состоящим из двух частей (подвижной 10 и неподвижной 11), размещена в одном из выступов оболочки (перчатки) трубчатой формы с глухими закругленными торцами для вложения пальцев.The data input device, made in the form of a wrist device, can be placed inside the glove, when at least one part of the housing 6 containing the inductor 8 with a ferrite core, consisting of two parts (movable 10 and fixed 11), is placed in one from the protrusions of the shell (glove) of a tubular shape with deaf rounded ends for inserting fingers.

Также устройство ввода данных, выполненное в виде наручного устройства, может быть размещено поверх одного из выступов оболочки (перчатки) трубчатой формы с глухими закругленными торцами для вложения пальцев.Also, the data input device, made in the form of a wrist device, can be placed on top of one of the protrusions of the shell (glove) of a tubular shape with deaf rounded ends for inserting fingers.

Устройство ввода данных работает следующим образом.The input device works as follows.

Размещенный под экраном 4 устройства ввода и отображения информации 1 индуктивный сенсорный узел [не показано], при подаче на него переменного напряжения, формирует на поверхности экрана электромагнитное поле. Используемое в качестве указателя устройство ввода данных содержит настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства колебательный контур. При поднесении устройства ввода данных к экрану 4 через защитное стекло 2 этот контур модулирует электромагнитное поле, изменяя индуктивность расположенных под экраном 4 печатных катушек индуктивности индуктивного сенсорного узла. Причем, чем ближе катушка индуктивности сенсорного узла к колебательному контуру устройства ввода данных, тем значительнее изменение ее индуктивности.Placed under the screen 4 of the device for input and display of information 1 inductive sensor node [not shown], when an alternating voltage is applied to it, forms an electromagnetic field on the surface of the screen. The data input device used as a pointer contains an oscillatory circuit tuned to resonance with the inductive sensor assembly of the device. When bringing the data input device to the screen 4 through the protective glass 2, this circuit modulates the electromagnetic field, changing the inductance of the printed inductance coils located under the screen 4 of the inductive sensor assembly. Moreover, the closer the inductance coil of the sensor node to the oscillatory circuit of the data input device, the greater the change in its inductance.

При касании передней частью 12 корпуса 6 устройства ввода данных защитного стекла 2 устройства ввода и отображения информации 1 через гибкую часть происходит механическое воздействие (толкательным движением вдоль продольной оси) на подвижную часть 10 ферритового сердечника катушки индуктивности 8, тем самым сокращается расстояние между подвижной 10 и неподвижной 11 частями ферритового сердечника катушки индуктивности 8 и изменяя частоту индуктивности колебательного контура и модулируя электромагнитное поле необходимой частоты. В другом варианте при касании передней частью 12 корпуса устройства ввода данных защитного стекла 2 устройства ввода и отображения информации 1 через гибкую часть происходит механическое воздействие (толкательным движением вдоль продольной оси) на крышку 20 конденсатора переменной емкости 19, изменяя его емкость и, или на резистор 17, изменяя его сопротивление, и, соответственно, тем самым изменяя резонансную частоту колебательного контура и модулируя электромагнитное поле необходимой частоты. Еще в одном варианте исполнения резонансная частота колебательного контура изменяется за счет изменения сопротивления электрической цепи колебательного контура путем передачи механического воздействия от передней части 12 корпуса 6 устройства ввода данных 3 на элемент из токопроводящего материала 16, который под воздействием давления то сжимается, прижимаясь к электроду, электрически связанному с колебательным контуром, то разжимается, что приводит к изменению резонансной частоты колебательного контура и модулированию электромагнитного поля необходимой частоты.When the front part 12 of the body 6 of the data input device touches the protective glass 2 of the data input and display device 1, a mechanical action (pushing along the longitudinal axis) occurs through the flexible part on the movable part 10 of the ferrite core of the inductor 8, thereby reducing the distance between the movable 10 and fixed 11 parts of the ferrite core of the inductor 8 and changing the frequency of the inductance of the oscillatory circuit and modulating the electromagnetic field of the required frequency. In another embodiment, when the front part 12 of the housing of the data input device touches the protective glass 2 of the input and display device 1, mechanical action (pushing along the longitudinal axis) occurs through the flexible part on the cover 20 of the variable capacitor 19, changing its capacitance and, or on the resistor 17, changing its resistance, and, accordingly, thereby changing the resonant frequency of the oscillatory circuit and modulating the electromagnetic field of the required frequency. In another embodiment, the resonant frequency of the oscillatory circuit is changed by changing the resistance of the electrical circuit of the oscillating circuit by transferring mechanical action from the front part 12 of the body 6 of the data input device 3 to the element of conductive material 16, which, under pressure, then contracts, pressing against the electrode, electrically connected to the oscillatory circuit, then it expands, which leads to a change in the resonant frequency of the oscillatory circuit and modulation of the electromagnetic field of the required frequency.

Микроконтроллер фиксирует параметры катушек индуктивности и вычисляет положение устройства ввода данных 3. Устройство ввода данных 3 не имеет собственного источника питания, однако сигнал, излучаемый сенсорной панелью на основе электромагнитного резонанса 5, содержащей индуктивный сенсорный узел, используется для питания устройства ввода данных, которое, в свою очередь, посылает ответный сигнал, являющийся не просто отражением исходного, а заново сформированным, который, как правило, несет дополнительную информацию, идентифицирующую конкретный стилус, а также данные о силе нажатия, месте положения устройства ввода данных и другие параметры, необходимые для создания на экране изображения высокого качества.The microcontroller captures the parameters of the inductors and calculates the position of the input device 3. The input device 3 does not have its own power supply, however, the signal emitted by the electromagnetic resonance touch panel 5 containing the inductive sensor assembly is used to power the input device, which, in in turn, sends a response signal, which is not just a reflection of the original, but a newly generated one, which, as a rule, carries additional information that identifies a particular stylus, as well as data on the pressing force, the location of the input device, and other parameters necessary to create on high quality image screen.

Обработанный сигнал устройства ввода данных 3 преобразуется в координаты и передается на экран устройства ввода и отображения информации 1, сконфигурированный таким образом, чтобы отображать эти координаты в виде точек на экране, соответствующие положению устройства ввода данных 3, и, таким образом, формировать изображение, которое может наблюдать пользователь через защитное стекло 2 устройства ввода и отображения информации.The processed signal of the input device 3 is converted into coordinates and transmitted to the screen of the input and display device 1, configured to display these coordinates as dots on the screen corresponding to the position of the input device 3, and thus form an image that the user can observe through the protective glass 2 of the device for input and display of information.

Выполненное согласно любому из указанных вариантов исполнения устройство ввода данных 3 согласно настоящему изобретению, является надежно защищенным и может использоваться под водой без риска повреждения, сохраняя при этом полную функциональность, присущую такому средству как электромагнитному перу, при взаимодействии с сенсорной панелью 5 на основе электромагнитного резонанса, включая обеспечение различной степени чувствительности.The data input device 3 according to the present invention, made according to any of the above embodiments, is reliably protected and can be used underwater without the risk of damage, while maintaining the full functionality inherent in such a tool as an electromagnetic pen, when interacting with the touch panel 5 based on electromagnetic resonance. , including providing varying degrees of sensitivity.

Предлагаемое устройство ввода данных для устройства ввода и отображения информации под водой может быть осуществлено специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения.The proposed data input device for the device for inputting and displaying information under water can be implemented by a specialist in practice and, when implemented, ensures the implementation of the stated purpose.

В соответствии с предложенным изобретением изготовлен опытный образец устройства ввода данных. Образец устройства ввода данных был испытан под водой в соответствии с планом испытаний, которые проводились в 4 этапа:In accordance with the proposed invention, a prototype data input device was made. A sample input device was tested under water according to the test plan, which was carried out in 4 stages:

- на первом этапе испытаний проводилась проверка работоспособности ввода информации на поверхности посредством использования сенсорной панели через защитное стекло. Оператор включил устройство ввода и отображения информации. Далее, после загрузки операционной системы оператор поочередно осуществлял запуск приложений рабочего стола (основного экрана). Все приложения открывались и устройство ввода данных работало корректно.- at the first stage of testing, the operability of entering information on the surface was checked by using a touch panel through a protective glass. The operator turned on the device for input and display of information. Further, after loading the operating system, the operator alternately launched desktop applications (main screen). All applications opened and the input device worked correctly.

- на втором этапе испытаний устройство ввода данных было погружено под воду на глубину до 40 метров при температуре воды +28 градусов. При данных условиях устройство ввода данных полностью функционировало на протяжении всего цикла испытаний, состоящих из 10 погружений, длительностью 45-60 минут каждое. При этом под водой ввод информации в устройство ввода и отображения информации осуществлялся при помощи устройства ввода данных, раскрытого в настоящем изобретении. Данное испытание показало эффективную работоспособность устройства ввода данных, а также высочайшую точность определения местоположения электромагнитного стилуса и ввода данных - было возможно активировать самые мелкие значки, а также рисовать, делать записи, сохранять в память и выводить на экран из памяти необходимую информацию.- at the second stage of testing, the data input device was submerged under water to a depth of 40 meters at a water temperature of +28 degrees. Under these conditions, the data entry device was fully functional throughout the entire test cycle, consisting of 10 dives, lasting 45-60 minutes each. At the same time, under water, information was entered into the information input and display device using the data input device disclosed in the present invention. This test showed the effective performance of the data input device, as well as the highest accuracy in locating the electromagnetic stylus and data input - it was possible to activate the smallest icons, as well as draw, make notes, store in memory and display the necessary information from memory.

Таким образом, в данном изобретении достигнута поставленная задача - создано устройство ввода данных на основе электромагнитного резонанса, которое работает под водой и позволяет вводить информацию в устройство ввода и отображения информации с высокой степенью точности.Thus, the present invention has achieved its objective - to provide an electromagnetic resonance data input device that operates under water and allows information to be entered into the input and display device with a high degree of accuracy.

Заявленное устройство ввода данных может использоваться как дайверами любителями, так и коммерческими дайверами, подводными археологами и другими исследователями, подводными службами и ремонтными и строительными бригадами (например, нефтяных платформ, дамб и пр.), а также операторами подводных беспилотных аппаратов (дронов) и пользователями систем подводной навигации.The claimed data input device can be used by both amateur and commercial divers, underwater archaeologists and other researchers, underwater services and repair and construction teams (for example, oil platforms, dams, etc.), as well as operators of underwater unmanned vehicles (drones) and users of underwater navigation systems.

Claims (36)

1. Устройство ввода данных для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса, содержащее корпус,1. An input device for an electromagnetic resonance-based input and display device isolated from the environment, comprising a housing, размещенный в корпусе колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации, и содержащий, по меньшей мере, конденсатор и катушку индуктивности с ферритовым сердечником, разделенным на две части, одна из которых выполнена неподвижной, а вторая расположена с возможностью перемещения вдоль оси корпуса относительно первой части сердечника,an oscillatory circuit placed in the housing, tuned in resonance with the inductive sensor assembly of the information input and display device, and containing at least a capacitor and an inductor with a ferrite core divided into two parts, one of which is made fixed, and the second is located with the possibility movement along the body axis relative to the first part of the core, причем корпус изолирует колебательный контур от окружающей среды, а передняя часть корпуса выполнена гибкой с возможностью передачи усилия на подвижную часть ферритового сердечника при взаимодействии передней части корпуса с защитным стеклом устройства ввода и отображения информации с перемещением подвижной части сердечника относительно его неподвижной части для изменения резонансной частоты колебательного контура.moreover, the housing isolates the oscillating circuit from the environment, and the front part of the housing is made flexible with the possibility of transferring force to the movable part of the ferrite core when the front part of the housing interacts with the protective glass of the input and display device with the moving part of the core relative to its fixed part to change the resonant frequency oscillatory circuit. 2. Устройство ввода данных по п. 1, в котором корпус с размещенным в нем колебательным контуром разделен на две части, в одной из которых расположен конденсатор колебательного контура, а в другой размещена катушка индуктивности колебательного контура.2. The data input device according to claim 1, in which the housing with the oscillating circuit placed in it is divided into two parts, one of which contains the capacitor of the oscillatory circuit, and the other contains the inductor of the oscillatory circuit. 3. Устройство ввода данных по п. 1, в котором корпус заполнен жидким диэлектрическим веществом.3. The input device according to claim. 1, in which the housing is filled with a liquid dielectric substance. 4. Устройство ввода данных по п. 1, в котором в корпусе между подвижной частью и неподвижной частью ферритового сердечника катушки индуктивности размещено средство возврата подвижной части сердечника в исходное положение при снятии усилия на переднюю часть корпуса.4. The data input device according to claim 1, in which in the housing between the movable part and the fixed part of the ferrite core of the inductor there is a means for returning the movable part of the core to its original position when the force on the front part of the housing is removed. 5. Устройство ввода данных для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса, содержащее корпус,5. An input device for an electromagnetic resonance-based input and display device isolated from the environment, comprising a housing, размещенный в корпусе колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации, и содержащий, по меньшей мере, катушку индуктивности с имеющим продольное отверстие ферритовым сердечником и конденсатор,an oscillatory circuit placed in the housing, tuned in resonance with the inductive sensor assembly of the information input and display device, and containing at least an inductor with a ferrite core having a longitudinal hole and a capacitor, элемент из диамагнитного материала, расположенный с возможностью перемещения в отверстии ферритового сердечника и возможностью взаимодействия с компонентами колебательного контура,an element made of a diamagnetic material, located with the possibility of movement in the hole of the ferrite core and the possibility of interacting with the components of the oscillatory circuit, причем корпус изолирует колебательный контур от окружающей среды, а передняя часть корпуса выполнена гибкой с возможностью передачи усилия на элемент из диамагнитного материала с перемещением элемента из диамагнитного материала относительно ферритового сердечника катушки индуктивности и передачи таким образом механического воздействия от передней части корпуса на один из компонентов колебательного контура для изменения резонансной частоты.moreover, the housing isolates the oscillatory circuit from the environment, and the front part of the housing is made flexible with the possibility of transferring force to an element made of diamagnetic material with the element made of diamagnetic material moving relative to the ferrite core of the inductor and thus transferring mechanical action from the front part of the housing to one of the components of the oscillatory circuit to change the resonant frequency. 6. Устройство ввода данных по п. 5, в котором корпус с размещенным в нем колебательным контуром разделен на две части, в одной из которых расположен конденсатор колебательного контура, а в другой размещена катушка индуктивности колебательного контура.6. The data input device according to claim 5, in which the housing with the oscillatory circuit placed in it is divided into two parts, one of which contains the capacitor of the oscillatory circuit, and the other contains the inductor of the oscillatory circuit. 7. Устройство ввода данных по п. 5, в котором корпус заполнен жидким диэлектрическим веществом.7. The input device according to claim. 5, in which the housing is filled with a liquid dielectric substance. 8. Устройство ввода данных по п. 5, в котором колебательный контур дополнительно содержит резистор и выполнен с возможностью изменения резонансной частоты за счет изменения сопротивления резистора.8. The input device according to claim 5, in which the oscillatory circuit further comprises a resistor and is configured to change the resonant frequency by changing the resistance of the resistor. 9. Устройство ввода данных по п. 5, выполненное с возможностью изменения резонансной частоты за счет изменения сопротивления электрической цепи.9. The input device according to claim 5, configured to change the resonant frequency by changing the resistance of the electrical circuit. 10. Устройство ввода данных по п. 5, выполненное с возможностью изменения резонансной частоты за счет изменения индуктивности катушки индуктивности.10. The input device according to claim 5, configured to change the resonant frequency by changing the inductance of the inductor. 11. Устройство ввода данных по п. 5, выполненное с возможностью изменения резонансной частоты за счет изменения емкости конденсатора.11. The input device according to claim 5, configured to change the resonant frequency by changing the capacitance of the capacitor. 12. Устройство ввода данных для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса, содержащее корпус,12. An input device for an electromagnetic resonance-based input and display device isolated from the environment, comprising a housing, размещенный в корпусе колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации, и содержащий, по меньшей мере, катушку индуктивности с ферритовым сердечником и конденсатор,an oscillatory circuit placed in the housing, tuned in resonance with the inductive sensor assembly of the information input and display device, and containing at least a ferrite core inductor and a capacitor, при этом конденсатор выполнен с возможностью изменения емкости при механическом воздействии на него,at the same time, the capacitor is made with the possibility of changing the capacitance under mechanical action on it, причем корпус изолирует колебательный контур от окружающей среды, а передняя часть корпуса выполнена гибкой с возможностью передачи усилия на конденсатор для изменения резонансной частоты колебательного контура.moreover, the housing isolates the oscillatory circuit from the environment, and the front part of the housing is made flexible with the possibility of transferring force to the capacitor to change the resonant frequency of the oscillatory circuit. 13. Устройство ввода данных по п. 12, в котором корпус с размещенным в нем колебательным контуром разделен на две части, в одной из которых расположен конденсатор колебательного контура, а в другой размещена катушка индуктивности колебательного контура.13. The data input device according to claim 12, in which the housing with the oscillating circuit placed in it is divided into two parts, one of which contains the capacitor of the oscillatory circuit, and the other contains the inductor of the oscillatory circuit. 14. Устройство ввода данных по п. 11, в котором корпус заполнен жидким диэлектрическим веществом.14. The input device according to claim 11, in which the housing is filled with a liquid dielectric substance. 15. Устройство ввода данных для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса, содержащее корпус,15. An input device for an environmentally isolated input and display device based on electromagnetic resonance, comprising a housing, размещенный в корпусе колебательный контур, настроенный в резонанс с индуктивным сенсорным узлом устройства ввода и отображения информации, и содержащий, по меньшей мере, катушку индуктивности с ферритовым сердечником, конденсатор и резистор,an oscillatory circuit placed in the housing, tuned to resonance with the inductive sensor assembly of the information input and display device, and containing at least a ferrite core inductor, a capacitor and a resistor, при этом резистор выполнен с возможностью изменения сопротивления при механическом воздействии на него,at the same time, the resistor is made with the possibility of changing the resistance under mechanical action on it, причем корпус изолирует колебательный контур от окружающей среды, а передняя часть корпуса выполнена гибкой с возможностью передачи усилия на резистор для изменения резонансной частоты колебательного контура.moreover, the housing isolates the oscillating circuit from the environment, and the front part of the housing is made flexible with the possibility of transferring force to the resistor to change the resonant frequency of the oscillatory circuit. 16. Устройство ввода данных по п. 15, в котором корпус с размещенным в нем колебательным контуром разделен на две части, в одной из которых расположен конденсатор и резистор колебательного контура, а в другой размещена катушка индуктивности колебательного контура.16. The data input device according to claim 15, in which the housing with the oscillatory circuit placed in it is divided into two parts, one of which contains a capacitor and a resistor of the oscillatory circuit, and the other contains the inductor of the oscillatory circuit. 17. Устройство ввода данных по п. 15, в котором корпус заполнен жидким диэлектрическим веществом.17. An input device according to claim 15, wherein the housing is filled with a liquid dielectric substance. 18. Наручное устройство для ввода данных, содержащее устройство ввода данных для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса по любому из пп. 1-4.18. A wrist device for data entry, containing an input device for an environmentally isolated input and display device based on electromagnetic resonance according to any one of paragraphs. 1-4. 19. Наручное устройство по п. 18, выполненное в виде перчатки, содержащей оболочку с входным отверстием и пятью выступами трубчатой формы с глухими закругленными торцами для вложения пальцев.19. Wrist device according to claim 18, made in the form of a glove containing a shell with an inlet and five tubular protrusions with deaf rounded ends for inserting fingers. 20. Наручное устройство для ввода данных, содержащее устройство ввода данных для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса по любому из пп. 5-11.20. A wrist device for data entry, containing an input device for an environmentally isolated input and display device based on electromagnetic resonance according to any one of paragraphs. 5-11. 21. Наручное устройство по п. 20, выполненное в виде перчатки, содержащей оболочку с входным отверстием и пятью выступами трубчатой формы с глухими закругленными торцами для вложения пальцев.21. Wrist device according to claim 20, made in the form of a glove containing a shell with an inlet and five tubular protrusions with deaf rounded ends for inserting fingers. 22. Наручное устройство для ввода данных, содержащее устройство ввода данных для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса по любому из пп. 12-14.22. Wrist device for data entry, containing an input device for isolated from the environment input and display device based on electromagnetic resonance according to any one of paragraphs. 12-14. 23. Наручное устройство по п. 22, выполненное в виде перчатки, содержащей оболочку с входным отверстием и пятью выступами трубчатой формы с глухими закругленными торцами для вложения пальцев.23. Wrist device according to claim. 22, made in the form of a glove containing a shell with an inlet and five tubular protrusions with deaf rounded ends for inserting fingers. 24. Наручное устройство для ввода данных, содержащее устройство ввода данных для изолированного от окружающей среды устройства ввода и отображения информации на основе электромагнитного резонанса по любому из пп. 15-17.24. A wrist device for data entry, containing an input device for an environmentally isolated input and display device based on electromagnetic resonance according to any one of paragraphs. 15-17. 25. Наручное устройство по п. 24, выполненное в виде перчатки, содержащей оболочку с входным отверстием и пятью выступами трубчатой формы с глухими закругленными торцами для вложения пальцев.25. Wrist device according to claim 24, made in the form of a glove containing a shell with an inlet and five tubular protrusions with deaf rounded ends for inserting fingers.
RU2021117396A 2021-06-15 Data input apparatus for an electromagnetic resonance-based information input and display apparatus isolated from the environment (variants) RU2777273C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2777273C1 true RU2777273C1 (en) 2022-08-01

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130199311A1 (en) * 2012-02-06 2013-08-08 Wacom Co., Ltd. Position indicator
RU2609095C2 (en) * 2012-02-24 2017-01-30 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Hybrid touch screen device and method for operating same
US20170285775A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic pen including waterproof structure and electronic device including the same
WO2018174386A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 주식회사 더한 Electronic position indicating pen having waterproof function
US20180364823A1 (en) * 2016-03-01 2018-12-20 Wacom Co., Ltd. Electronic pen, electronic pen main unit, and method for manufacturing electronic pen main unit
RU2732848C1 (en) * 2019-08-30 2020-09-23 Евгений Борисович Александров Information input and display device for use under water

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130199311A1 (en) * 2012-02-06 2013-08-08 Wacom Co., Ltd. Position indicator
RU2609095C2 (en) * 2012-02-24 2017-01-30 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Hybrid touch screen device and method for operating same
US20180364823A1 (en) * 2016-03-01 2018-12-20 Wacom Co., Ltd. Electronic pen, electronic pen main unit, and method for manufacturing electronic pen main unit
US20170285775A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic pen including waterproof structure and electronic device including the same
WO2018174386A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 주식회사 더한 Electronic position indicating pen having waterproof function
RU2732848C1 (en) * 2019-08-30 2020-09-23 Евгений Борисович Александров Information input and display device for use under water

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6232960B1 (en) Data input device
US20160109985A1 (en) Flexible device deformation measurement
KR101453028B1 (en) Input device having fingerprint sensor, and portable electronic device having the same
KR101928902B1 (en) Pressure sensor and complex device and electronic device having the same
CN105706020B (en) Protective accessory device for an electronic or computer apparatus and apparatus provided with such an accessory device
KR20160064719A (en) Pen input device, method for correction input coordinate thereof and electronic device for suppoting the same
KR20110088514A (en) Electroactive polymer transducers for tactile feedback devices
KR20110102122A (en) Position pointer, variable capacitor and inputting apparatus
KR20150018350A (en) Fingerprint Recognizing Apparatus And Manufacturing Method Thereof And Electronic Device
US20110134082A1 (en) Information input system, method for inputting information and information input program
CN110138372B (en) Touch press key assembly, control circuit and electronic equipment
KR20190098534A (en) Electronic device including filler for filling a space between biological sensor disposed under a display and the display
CN109241953A (en) Electronic equipment, fingerprint image processing method and Related product
RU2777273C1 (en) Data input apparatus for an electromagnetic resonance-based information input and display apparatus isolated from the environment (variants)
CN110300198A (en) Housing unit, electronic equipment and its control method
CN110138943A (en) The control method of electronic equipment and camera
CN110286805A (en) Electronic equipment and its control method
RU2782967C1 (en) Wireless stylus for an electromagnetic resonance-based environment-isolated information input and display apparatus
RU2760765C1 (en) Wireless stylus for environmentally isolated information input and display device based on electromagnetic resonance and environmentally isolated information input and display device based on electromagnetic resonance (options)
CN110225166A (en) Electronic equipment and its control method
CN110149439A (en) Housing unit, electronic equipment and its control method
JP5988361B2 (en) Electronics
CN110308859B (en) Electronic device and control method thereof
KR20140124609A (en) Input device having fingerprint sensor, and portable electronic device having the same
CN109564112A (en) Capacitance sensor