DE2508154C3 - Eingabeplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingabeplatte mit einer Matrix, die aus einer ersten Gruppe von mit Abstand voneinander angeordneten, eine erste Koordinatenachse definierenden Leitern und aus einer zweiten Gruppe von mit Abstand voneinander angeordneten, eine zweite Koordinatenachse definierenden Leitern aufgebaut ist, wobei die beiden Leitergruppen voneinander elektrisch isoliert kreuzweise übereinaderliegen, so daß die Kreuzungsstellen der einzelnen Leiter die Gitterpunkte der Matrix bilden, und wobei zur Feststellung der Lage einer kapazitiven Kopplung mit der Matrix bezüglich der Koordinatenachse die Leiter nacheinander mit elektrischen Impulsen beaufschlagt werden.

Aus den US-PS 35 67 859 und 37 32 369 sind Eingabeplatten dieser Art bekannt. Mit Hilfe eines elektrisch leitenden Stiftes beispielsweise kann nun zu den Leitern der Matrix eine kapazitive Kopplung hergestellt werden. Werden nun die Leiter der einen Gruppe und dann die Leiter der anderen Gruppe nacheinander mit elektrischen Impulsen beaufschlagt, so läßt sich der Ort der kapazitiven Kopplung, d. h. der Ort des Stiftes auf der Matrix, feststellen, wei! von den dem Stift am nächsten gelegenen Leitern größere elektrische Signale auf den Stift übertragen werden als von den weiter entfernt liegenden Leitern. Es ist also möglich und bereits realisiert, derartige Eingabeplatten mit Hilfe eines leitenden Stiftes zur Eingabe von Daten in

Datenverarbeitungsanlagen zu benutzen.

Bei den bekannten Eingabeplatten besteht nun die Schwirigkeit, den Ort der kapazitiven Kopplung bzw. des Stiftes durch die Abtastung der einzelnen Leiter der Matrix sicher zu lokalisieren, denn einerseits sollen die einzelnen Leiter für eine hohe Auflösung möglichst nahe beieinander liegen, andererseits jedoch tritt dann wicht nur zwischen den beiden zueinander senkrechten Leitern und dem Stift eine kapazitive Kopplung auf, sondern auch zwischen den weiter entfernt verlaufenden Leitern.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Eingabeplatte der bekannten Art so weiterzubilden, daß der Ort der kapazitiven Kopplung mit der Matrix mit geringem Aufwand bei der Signalauswertung sicher festgestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Matrix von dieser elektrisch isoliert zur elektrischen Abschirmung eine elektrisch leitende Schicht aufgebracht ist, die Löcher aufweist, welche die Gitterpunkte freigeben und durch welche nicht abgeschirmte Matrixsegmente zur kapazitiven Kopplung mit der Matrix gebildet werden, und daß eine Isolierschicht, auf der der Matrix gegenüberliegenden

Seite der ^bschirmschicht aufgebracht ist

Aufgrund der erfindungsgemäßen Abschirmschicht können Abtastimpulse von dem betreffenden Matrixsegment benachbarten Leitern durch den Stift praktisch nicht mehr aufgegriffen werden, so daß komplizierte Geräte zur Analyse der Signaiamplituden und zur Feststellung, welcher Leiter den größten Signalpegel aufweist, in Wegfall kommen.

Weist gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung die Isolierschicht von ihrer Außenseite nach außen vorstehende Abschnitte auf, weiche die Segmente physisch voneinander trennen, so wird außerdem von vornherein eine unbeabsichtigte Führung des Stiftes zwischen zwei benachbarten Segmenten verhindert.

Die Erfindung wird nun an Ausführungsbeispielen

und anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar

F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Matrix, die zwei Gruppen von Leitern umfaßt und auf der Segmente eingezeichnet sind,

F i g. 2 eine Draufsicht auf eine modifizierte Anordnung der Segmente,

F i g. 3 eine bruchstückhafte, perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabeplatte, teilweise im aufgebrochenen Schnitt,

F i g. 4 einen Querschnitt durch die Eingabeplatte der Fig. 3,

F i g. 5 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabeplatte, die derjenigen der Fig.4 ähnlich ist, aber bei der eine

Kodeplatte von einer Matrixplatte getrennt ist,

F i g. 6 einen Querschnitt durch eine Kodeplatte, die gegenüber derjenigen der F i g. 5 modifiziert ist und

Fig.7a und 7b Diagramme zur Darstellung von Impulsen, die mit einer herkömmlichen Eingabeplatte und einer erfindungsgemäßen Eingabeplatte erhalten werden.

In den F i g. 1 und 2 sind durch zwei Gruppen von Leitern 3 und 4 gebildete Matrizen dargestellt, die mit Segmenten 2 versehen sind. Jedes Segment stellt einen

fts »Tasten«-Bereich dar, und jeder Punkt innerhalb eines solchen Bereiches nimmt im wesentlichen eine Koordinatenposition ein. In Fi g. 1 sind

die Leitergruppen 3 und 4 so

angeordnet daß sie innerhalb jedes Segments 2 einen Gitterpunkt 5 bildea Die Leiter 3 und 4 sind mit den Anschlüssen 6 bzw. 7 verbunden. In der Anordnung der Γ i g. 2 enthält jedes Segment 2a, 26 mehrere Gitterpunkte S, und die Leiter 3a, 36 und 4a, 4b jeweils eine Gruppe, die sich durch dasselbe Segment 2a bzw. 26 erstrecken, sind mit den gemeinsamen Anschlüssen 8 bzw. 9 verbunden. Die Segmente 2a und 26 veranschaulichen zwei Beispiele der Anordnung. Die Segmente 2a bzw. 26 definieren Koordinatenpositionen. Zur einfacheren Beschreibung sind die Leitergruppen 3 und 4 in den F i g. 1 und 2 mit einem vorgegebenen Abstand voneinander dargestellt; dieser Abstand kann aber auch verschieden groß sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß es auch bei der Anordnung der F i g. 2 möglich ist, das Segment 2a, 26 so auszubilden, daß es lediglich einen einzigen Gitterpunkt hat, während es gleichzeitig eine große Fläche aufweist. Grundsätzlich kann irgendeine gewünschte Anzahl Gitterpunkte 5 gleichmäßig innerhalb der entsprechenden Segmente 2 a, 26 verteilt sein. Die Leitergruppen 3,4 werden nacheinander über die entsprechenden Anschlüsse 6, 7, 8, 9 in bekannter Weise mit Impulsen beaufschlagt. Wenn die Leiter 3, 4, die sich durch jedes Segment 2 erstrecken, mit Impulsen beaufschlagt werden, vvird ein Signal von einem auf ein Segment 2 aufgesetzten Stift erhalten. Als Impulsabtastsystem kann z.B. das aus der US-PS 37 32 369 bekannte verwendet werden. Bei der Anordnung der F i g. 2 kann der Stift irgendwo innerhalb des Segments 2a, 26 plaziert werden, das eine relativ große Fläche aufweist, und er wird dabei immer das gleiche Signal abgeben.

Die Fig.3 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Eingabeplatte. Diese Eingabeplatte ist durch eine elektrisch leitende Schicht 13 gekennzeichnet, welche zur elektrischen Abschirmplatte dient und Löcher 13a aufweist, durch die Matrixsegmente 2 gebildet werden. Die Abschirmplatte 13 ist auf einer Matrix angeordnet, welche die zwei Leitergruppen 3 und 4 umfaßt. Eine Isolierzwischenschicht 11 ist zwischen den Ebenen der Leitergruppen 3 und 4 angeordnet. Insbesondere liegt die Gruppe der Leiter 3 zwischen der Isolierzwischenschicht 11 und einer oberen Isolierschicht 12, während die Gruppe der Leiter 4 zwischen der Isolierzwischenschicht 11 und einer unteren Isolierschicht 10 liegt. Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 enthält jedes Segment 2 einen Gitterpunkt 5, wobei die elektrisch leitende Schicht 13 die Segmente 2 elektrisch voneinander abschirmt und auf der Oberfläche der oberen Isolierschicht 12 angeordnet ist. Die Abschirmschicht 13 kann aus einer geeigneten Kupferfolie bestehen, die auf der oberen Isolierschicht

12 aufgedruckt und geerdet ist Wie u. a. aus F i g. 4 zu ersehen ist, ist eine Isolierschicht 14 mit nach außen vorstehenden Abschnitten 14a auf der Abschirmschicht

13 angeordnet wobei durch die Abschnitte 14a die Segmente 2 körperlich unterteilt werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel (F i g. 6) werden die nach außen oder oben vorstehenden Abschnitte 14a auf der Oberfläche der Isolierschicht 14 durch die vorspringenden Stege der Abschirmschicht 13 gebildet Zwischen der Isolierschicht 14 und der darauffolgenden oberen Isolierschicht 12 der Matrix kann durch die Abschirmschicht 13 in jedem Segment 2 ein Spalt 13a entstehen, der in der Zeichnung übertrieben groß dargestellt ist; solch ein Spalt 13a kann aber eliminiert werden, da die Abschirmschicht 13 aus einem dünnen Film bestehen kann, z. B. aus einer aufgedruckten Kupferfolie, wie obenerwähnt wurde. Um die Verwendung der entsprechenden Segmente 2 als »Tasten«-Bereiche zu erleichtern, können auf der Oberseite der oberen Isolierschicht 12 Zeichen 15 aufgebracht sein. In diesem Fall ist die Isolierschicht 14 transparent

Da bei der erfindungsgemäßen Eingabeplatte jedes Segment 2, welches einer Taste entspricht von jedem anderen Segment durch die Abschirmschicht 13 elektrisch abgeschirmt ist wird von einem auf die

ίο Eingabeplatte aufgesetzten Stift 16 bei der Abtastung der Matrix ein Signal erhalten, das praktisch kein »Obersprechen« enthält Bei einer herkömmlichen Eingabeplatte wird bei der Abtastung ein Impulszug erhalten, wie er in Fi g. 7a gezeigt ist bei dem der Unterschied der Amplitude zwischen benachbarten Impulsen sehr klein ist so daß ein Scheitelwertdetektor notwendig ist um den Impuls mit der maximalen Amplitude aus dem Impulszug auszuwählen. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Eingabetafel dagegen enthält das Signal außer dem Impuls mit maximaler Amplitude lediglich eine sehr kleine Nebensprech- oder Übersprechkomponente (siehe F i g. 7b), so daß dieser Impuls durch eine einfache Schaltung, z. B. durch eine Schmitt-Schaltung, diskriminiert werden kann, ohne daß ein Scheitelwertdetektor erforderlich wäre. Diese Wirkung wird bei der Erfindung durch die geerdete Abschirmschicht 13 erreicht die eine kapazitive Kopplung zwischen dem Stift 16, der gegen eines der Segmente 2 gedrückt wird, um den Leitern 3 und 4, die sich durch benachbarte Segmente erstrecken, weitgehend verhindert, wie man aus Fig.4 sieht. Nach der Erfindung sind außerdem die einzelnen Segmente 2 physisch voneinander durch die Abschnitte 14a der Isolierschicht 14 getrennt, so daß eine zufällige Verschiebung des Stiftes 16 von dem beabsichtigten Segment 2 oder die Plazierung des Stiftes 16 im Grenzbereich zwischen zwei benachbarten Segmenten im wesentlichen vermieden werden kann.

In F i g. 5 ist eine gegenüber der F i g. 4 abgewandelte Ausführungsform gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist die Abschirmschicht 13 zwischen der Isolierschicht 14 und einer isolierenden Basis 17 angeordnet auf der die Zeichen aufgebracht sind. Die Isolierschicht 14, die Abschirmschicht 13 und die isolierende Basis 17 sind zu einer Kodepiatte zusammengefaßt, die von der oberen Isolierschicht 12 einer Matrixplatte getrennt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel können Kodeplatten mit unterschiedlichen Zeichen ausgetauscht werden. Gegebenenfalls kann auch eine getrennte Zeichen- bzw. Kodeplatte vorgesehen werden, die zwischen die obere Isolierschicht 12 der Matrixplatte und die isolierende Basis 17 der die Abschirmung enthaltenden Platte eingefügt wird.

Fig.6 zeigt eine andere Ausführungpform der Kodeplatte der F i g. 5. Bei der Ausführungsform der F i g. 6 ist die Isolierschicht 14 der F i g. 4 durch eine Isolierschicht 18 ersetzt. Die Isoliierschicht 18 wird dadurch gebildet, daß ein thermolastischer Kunstharzfilm von im wesentlichen gleicher Dicke unter Druck und Wärme auf die Abschirmschicht 13 aufgebracht wird, wodurch die freien Abschnitte der isolierenden Basis 17, die innerhalb der Segmente 2 angeordnet sind, mit einem Überzug versehen werden. Die Verwendung einer solchen Isolierfläche 18 reduziert in vorteilhafter

hs Weise die Herstellungskosten, wenn die Abschirmschicht 13 so dick ausgebildet wird, daß sie nicht nur die Segmente 2 elektrisch voneinander abschirmt, sondern sie auch physisch voneinander trennt.

Hierzu l öiatt zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Eingabeplatte mit einer Matrix, die aus einer ersten Gruppe von mit Abstand voneinander angeordneten, eine erste Koordinatenachse definierenden Leitern und aus einer zweiten Gruppe von mit Abstand voneinander angeordneten, eine zweite Koordinatenachse definierenden Leitern aufgebaut ist, wobei die beiden Leitergruppen voneinander elektrisch isoliert kreuzweise übereinanderliegen, so daß die Kreuzungsstellen der einzelnen Leiter die Gitterpunkte der Matrix bilden, und wobei zur Feststellung der Lage einer kapazitiven Kopplung mit der Matrix bezüglich der Koordinatenachse die Leiter nacheinander mit elektrischen Impulsen beaufschlgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Matrix von dieser elektrisch isoliert zur elektrischen Abschirmung eine elektrisch leitende Schicht (13) aufgebracht ist, die Löcher (t3a) aufweist, weiche die Gitterpunkte (5) freigeben und durch welche nicht abgeschirmte Matrixsegmente (2) zur kapazitiven Kopplung mit der Matrix gebildet werden, und daß eine Isolierschicht (14) auf der der Matrix gegenüberliegenden Seite der Abschirmschicht (13) aufgebracht ist.

2. Eingabeplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (2) einen Gitterpunkt hält.

3. Eingabeplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment mehrere Gitterpunkte enthält und daß Leiter (3a, 3b; 4a, Ab) einer Leitergruppe, weiche sich durch ein und dasselbe Segement (3) erstrecken, mit einem gemeinsamen Anschluß (8,9) verbunden sind.

4. Eingabeplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (14) von ihrer Außenseite nach außen vorstehende Abschnitte (14a,) aufweist, welche die Segmente physisch voneinander trennen.