SE446233B - Beroringskenslig anordning for anvendning tillsammans med en signalkella - Google Patents

Description

15 20 ZS 30 35 40 8300514-0 z finningen vid användning tillsammans med ett katodstrålerör (CRT) 20, på vílket,bilder visas (på känt sätt) genom radvis avsökning av skärmen hos röret genom en elektronstråle. Over katodstrålerörets skärm är lagd en mjuk eller eftergivande, transparent del 10 med väsentligen parallella ytor, genom vilka ljus från den självlysande skärmen kan passera. Mellan katodstrålerörets skärm och delen 10 är ett transparent distansorgan, t ex ett nätverk 31, beläget, varvüínätverket 32 avgränsar ett luftgap 30 mellan delen 10 och katodstrålerörets_ skärm. Delens 10 brytningsindex är större än luftens brytnings- index. Detaljer avseende delen 10 och nätverket 31 lämnas nedan. ' När ett finger eller när någon annan anordning placeras mot anordningen 10 vid det valda läget (exempelvis siffran 6 i fig 1) deformeras delens 10 yttre yta och ljus fångas upp i denna. Detta uppfångade ljus passerar till delens 10 kant och detekteras av fotodioder 101, varigenom en utsígnal åstadkom- mes, vilken är användbar för att bestämma beröringens läge.

Det verkliga bestämmandet av beröringsläget åstadkommes genom bestämmande av läget för elektronstrålen vid tidpunkten för ' utsignalen. Organ för att åstadkomma detta är kända, jämför exempelvis det amerikanska patentet nr 4 305 071. Många andra kända typer av signaldetektorer kan användas, vissa inte ens fysiskt kopplade till delen 10, för att bestämma huruvida ljus har fångats upp.

Såsom framgår av fig 2 träffar katodstrålerörets elektron- stråle 13 katodstrålerörets 20 främre yta med ljusstrålar 21 från den självlysande ytan, varefter strålarna passerar genom det av nätverket 31 avgränsade ljuftgapet 30 och in mellan delens 10 parallella ytor 14 och 15 samt ut i luften. De flesta ljusstrålarna sändes utåt mot användaren. Eftersom delens 10 brytningsindex är större än brytningsindex för luften på båda sidor därom reflekteras en del av ljusstrålarna tillbaka varje gång ljusstrålarna når en gränsyta. De flesta strålarna passe- rar emellertid i en riktning nästan vinkelrätt mot ytan, så att det erfordras många reflexioner för strålarna att nå detek- torerna 101 och huvuddelen av det reflekterade ljust förloras.

Ehuru en signal sålunda genereras av fotodioden 101 såsom svar på detta invändigt spridda ljus, så är signalen relativt svag. 10 15 20 25 30 35 40 s 8300514-0 I fig 3 visas ett finger beröra delens 10 övre yta 14.

Denna beröring medför, såsom visas, en deformering i den yttre ytan, vilken ändrar geometrin hos delens 10 inre struktur genom bildande av en inåt krökt yta 32. Denna krök- ningsyta tjänar då till att både sprida och återreflektera det ljus, som infaller mot densamma. Nätverket 31 förhindrar kontakt mellan delen 10 och katodstråleröret och bibehåller sålunda luftgapet däremellan, varigenom de bakåt riktade ljus- strålarna tenderar att inte återinträda i katodstråleröret.

Vissa av ljusstrålarna, t ex strålen 33, reflekteras med en större reflexionsvinkel än den kritiska vinkeln. De förblir sålunda uppfångade innanför delens 10 ytor och träffar så småningom fotodioderna 101, som ger en utsignal, vilken är starkare än omgivningens spridda ljussignal. Detaljer avseende betydelsen av den kritiska ljušreflexionsvinkeln med avseende på ljusuppfångning och ljusstyrning genom en transparent del är kända (jämför exempelvis det amerikanska patentet nr 4 346 376). Emedan denna uppfinning utgör en förbättring vid organen för fångande av ljus från bildindikeringsanordningen, så är dessa detaljer, som nu är kända, inte beskrivna här.

Nätverket 31 kan utelämnas. Såsom beskrivits är det emel- lertid verksamt för att reducera förlust av bakåtriktat ljus och följaktligen användes det företrädesvis för att öka den såsom svar på beröringen uppfångade ljusmängden.

Den genom uppfinningen åstadkomna förbättringen är följan- de. Med den styva plattan enligt känd teknik beror mängden bakåtriktat ljus på storleken av det berörda stället och ljus- reflexionsförmågan hos det berörande föremålet, exempelvis an- vändarens finger. Båda dessa faktorer är högst variabla. Exempel-I vis beror ljusreflexionsförmågan i viss utsträckning på fuktig- heten hos användarens finger samt på storleken och tjockleken av den fuktfilm, som därigenom avsätts på den berörda ytan.

Med den eftergivande delen 10 enligt uppfinningen ger den krökta ytan 32, som erhålles genom beröringen, en mycket större reflekterande yta jämfört med den, som erhålles vid systemet med styv platta, och krökningen av ytan 32 ökar i hög grad den ljusmängd, som riktas bakåt in i och utmed delen 10. Tillsam- mans ökar dessa faktorer i hög grad den ljusmängd, som upp- fångas av delen 10 såsom svar på en beröring.

Den eftergivande delen 10 kan vara av något mjukt, lätt 10 15 20 25 30 35 40 8300514-0 4 deformerbart, ljustransparent och ljusöverförande material, exempelvis ett känt termoplastmaterial, såsom en känd silikon- elastomer, varav ett stort urval finns. Ett exempel på ett lämpligt material är den silikonelastomer, som är betecknad "Sylgard 184"-plast och säljes av Dow Corning Co. i USA.

Detta material har ett brytningsindex av approximativt 1,5 och kan bibríngas ett mycket mjukt och eftergivande tillstànd, varvid det exempelvis har en durometerhårdhet (Shore-A-mätare) av 20 och mindre. Delens 10 tjocklek är inte kritisk och tjocklekar mellan 3 - 6 mm är vanliga.

'Nätverket 31 kan vara tillverkat av ett flertal kända transparenta skärmmaterial eller vävliknande material av den typ, som är känd för användning vid industriella siktnings- och filtreringsapplikationer. Exempel på lämpliga nätverk be- skrives i General Catalog nr 2000 från Tetko, Inc. Elmsford, New York, USA. En relativt stor masköppning användes för att åstadkomma ljustransparens och företrädesvis användes en svart färg för att förbättra bildkontrasten genom att reducera ljus- reflexion, som àstadkommes av varje belysning i omgivningen.

Om ljuskällan är ett katodstrålerör eller liknande anordning är dessutom nätverket 31 företrädesvis elektriskt ledande för åstadkommande av elektrostatisk avskärmning av katodstràle- rörets ytelektrodplatta. Denna elektriska ledningsförmaga kan åstadkommas genom användning av metallfibrer i nätverket 31 eller genom användning av en elektriskt ledande beläggning_därpà., Svetsade metallfilmer kan också användas för nätverket 31.

Ett såsom exempel angivet nätverk har följande särdrag: material-karboníserad nylonträd; tràddiameter - 53 mikron; nät- verksvikt - 27,1 g per kvadratmeter; vävmönster - fyrkantigt; masktal - 105 mesh; nominell öppning - 130 mikron; procent öppen yta - 49 procent.

Ehuru vid denna utföringsform av uppfinningen pilar har visats på ljusstrálar för att indikera en speciell utbredníngs- riktning_sà är ljusvägarna alltid reversibla och sålunda kan' en ersättningsanordning för den här beskrivna anordningen konstrueras genom att den avsökta indikeringsskärman ersättes med ett avsökt fotodetektorsystem.

Den beskrivna beröríngspositionskänslíga anordningen kan detektera påkänning, eftersom intryckningen (och följaktligen den uppfángade ljusmängden) kommer att ökas när pàkänningen 5 8500514-0 ökar. När påkänningen ökar kommer dessutom íntryckningsbotten närmare ljuskällan, vilket också ökar mängden uppfángad ljus- energi.

Claims (10)

s3oo514-0 6 Patentkrav

1. Beröringskänslig anordning, avsedd för användning i samband med en sígnalkälla, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattafi åtskilt anordnade ytor (14,15), vilka är så arrangerade, att signaler (33) införes mellan ytorna för att uppfángas i anordníngen genom total inre reflexion mellan nämnda ytor såsom ett resultat av en deformering av en (14) av nämnda ytor hos anordningen relativt den andra (1S) av nämnda ytor såsom ett resultat av att nämnda ena yta beröres, samt signalutnyttjningsorgan (101), som är avsedda att åstadkomma en bestämd utsígnal, när nämnda signaler sålunda införes mellan ytorna.

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k.n a d därav, att en del av.nämnda signaler (21) passerar genom nämnda ytor (14,15).

3. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda ytor (14,1S) är väsentligen parallella med varandra före beröringen och att den inre sidan av nämnda de- formerade yta (14) bildar en konvex yta (32) med avseende på nämnda signaler. 1

4. Anordning enligt nagot av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar organ för att koordinera läget av nämnda signal över nämnda ytor hos an- ordningen med nämnda bestämda utsígnal för att bestämma det exakta läget på nämnda yta av nämnda beröring.

5. S. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda signalkälla är ett- katodstrålerör (20) samt att nämnda signaler, vilka införes i nämnda anordning, är ljussignaler från nämnda katodstrålerör.

6. Anordning enligt kravet É, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar mellan nämnda anordning och nämnda katodstràlerör (20) belägna distansorgan (31) för att säker- ställa närvaro av ett luftgap (30), även när ytan är berörd.

7. Anordning enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda distansorgan (31) innefattar ett transparent nätverk.

8. Anordning.enlígt kravet 6 eller 7, k ä n n e t e c k- n a d därav, att nämnda distansorgan (31) är elektriskt ledande.

9. Anordning enligt något av kraven 5-8, k ä n n e- 7 8500514-0 t e c k n a d därav, att nämnda sígnalutnyttjningsorgan (101) innefattar åtminstone en ljusdetekterande diod.

10. Anordning enligt något av kraven 5-8, k ä n n e- t e c k n a d därav, att nämnda signalutnyttjningsorgan (101) innefattar optiska fibrer.