Сенсорная панель для устройства ввода информации

К АВТОРСКО образованы дугами окрлы. 7 ил. стей. 1 3, и. ф. атике и ыть исв ЭВМ (букв, оложе- хности ышение быстро- ности,ервый слой сеной в виде много- ПП); на фиг, 2 - ий слой; на фиг, 4 - отдельный т; на фиг. 6.5мен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт электромеханикии автоматики(54) СЕНСОРНАЯ ПАНЕЛЬ ДЛЯ УСТРОЙСТ-.ВА ВВОДА ИНФОРМАЦИИ(57) .Изобретение - сенсорная панель дляустройства ввода информации - относится кобласти автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для считывания и ввода в ЭВМ информации. Цельизобретения - повышение быстродействияи помехозащищенности устройства. Сенсорная панель выполнена в виде многослой Изобретение относится к автом вычислительной технике и может б пользовано для считывания и ввода информации, например символьной цифр, знаков и т. д,) или координат и ния металлических деталей на повер панели. Цель изобретения - поействия и помехозащищеНа фиг. 1 представленорной панели, выполненнлойной печатной платы (Мторой слой; на фиг. 3-третьвтвертый слой; на фипиральный печатный эле ной печатной платы,-в слоях размещены в виде матрицы индуктивно-емкостные элементы, выполйенныев виде спиральнйх печатных элементов; и соединены между собой в последовательные цепочки. В отличие от известной в данной панели спиральные печатные элементы выполнены треугольной формы, ориейтация спиральных элементов в каждой паре слоев идентичная; причем витки . элементов втретьем и четвертом слоях повернуты на угол р относительнотреугольных витков спиральных печатных элементов первого и второго слоев, угол ф определен из условия (4 п) ж/6 ф (4 п) д/6, Кон-.тактные площадки и металлизированные переходные отверстия во второй паре слоев смещены относительноМрвой пары. В конкретном варианте стороны треугольных витков спиральных печатныхэлементов Чсовмещенные спиральные печатныеэле- (Яменты, ориентированные по вершинам тре- вугольных витков: на фиг, 7 - совмещенныеспиральные печатные элементы, поверну- ртые друг относительно друга на угол Р.Сенсорная панель выполнена в видемногослойной (4-слойной) печатной платы,на слоях которой (фиг, 1-4) расположены в Фвиде матрицы е х е (е=8) индуктивно-ем- вкостные элементы, выполненные в видеспиральных печатных элементов 1, центры .которых помечены точкой,В центральной зоне каждого элемента1 первого и второго слове МПП (фиг. 1 и 2)расположены контактные площадки 3,В центральной зоне каждого элемента 1 третьего и четвертого слоев МПП (фиг, 3 и 4) расположены контактные площадки 4,Внутренние витки спиральных печат-. ных элементов 1 соединены с указанными контактными площадками 3 или 4. В центре контактных. площадок 3 (4) выполнены переходные металлизированные отверстия (не показаны). Центры контактных площадок 3 и выполненных в них металлизированных отверстий смещены относительно центров контактных площадок 4 и выполненных в них металлизированных отверстий (фиг. 5 -10 ветственно.контактные площадки первой -четвертой группы 5-8 выводов (фиг, 1 и 3). Спиральные печатные элементы 1 вклюцены последовательно через контактные площадки 3(4) и металлизированные отвер 20 стия, выполненные в этих площадках, в две независимые группы электрически разобщенных между собой реактивных цепочек, Первая группа цепочек образует столбцы 25 матрицы, а вторая группа - строки матрицы,В отличие от известной сенсорной панели, в которой спиральные печатные элементы выполнены круговой формы, в предлагаемой панели спиральные печатные 30 элементы выполнены треугольной формы При совмещении первого и второго слоев МПП спиральные печатные элементы 1 находятся друг против друга, координаты контактных площадок 3 этих слоев совпадают,поэтому спиральные печатные элементы 1 через соответствующие металлизированные отверстия включены в после довательные электрические цепочки, образуя столбцы матрицы.Аналогично при совмещении третьего и четвертого слое в МПП координаты контактных площадок 4 этих слоев совпадают, поэтому печатные элементы 1 через соответствующие металлизированные отверстия включены в последовательные 45 электрические цепочки, образуя строки матрицы, При изготовлении МПП рисунки печатных элементов 1 первого и второго слоев (как и третьего и четвертого слоев) совмещаются так, как показано на фиг. 6,50 Для того, чтобы различить принадлежность витков к спиральному печатному элементу 1 какого-либо одного слоя, его рисунок выполнен линией определенной ширины При этом должно быть выполнено требование взаимной ориентации вершин треугольных витков спиральных печатных элементов, т.е. чтобы вершины треугольных витков обоих слоев находились на осях 97), По сторонам панели расположены соот 11, совмещенных с осями 9 - 11, проведен 1 1ных через центр 2 спирального элемента (фиг. 6).Таким образом обеспечивается максимальная индуктивная взаимосвязь витков спиральных элементов 1 и 1, расположен 1ных на первом и втором слоях МПП (соответственно на третьем и четвертом слоях МПП).Для обеспечения минимальной индуктивной взаимосвязи элементов 1 первого и второго слоев МПП с элементами 1 третьего и четвертого слоев МПП ориентация витков по этим слояМ должна быть максимально рассогласованной (фиг. 7),.Чтобы обеспечить такую рассогласованность, треугольные витки спиральных печатных элементов третьего и четвертого слоев МПП должны быть повернуты на угол р относительно треугольных витков спиральных печатнйх элементов первого и второго слоев МПП, при этом угол 0 должен быть определен из условия (4 п - 3) д/6р(4 п) уг/6, где п=1, 2, 3, т, е.должен находиться в одном из следующих трех интервалов:У/6 (Р 1 -К/2;5/бган 7/6 л3/2,7 гсиз 5 11/6 лВо всех трех случаях интервалзначений допустимых углов поворота равен Ьр=Ьр 1 =Аа =Ар =1/Зтг,т.е. Ьр=.60 оОптимальными значениями углов являютсяф 1 опт = Л/3ф 2 опт = Л: ЩЗ опт = 5/3 Л,Предлагаемая сенсорная панельдля устройства ввода информации работает следующим образом,К контактным площадкам первой 5 итретьей 7 групп выводов (фиг. 1 и 3) постоянно подключено высокочастотное напряжение, частота которого задается всоответствии с параметрами (индуктивностью и емкостью) последовательной цепочки, составленной из индуктивно-емкостныхэлементов 1.При этом к контактным площадкам второй 6 и четвертой 8 групп выводов подведено постоянное питающее напряжение,В результате во всех индуктивно-емкостных элементах 1 возникают колебания определенной амплитуды, а вокруг нихвозбуждается переменное электромагнитнре псле;При считывании информации (коордит определенного элемента) с сенсорнойФормула изобретения м 1. Сенсорная панель для устройства 35 в ввода информации, выполненная в виде многослойной печатной платы (МПП), на т слоях которой размещены в виде матрицы р индуктивно-емкостные элементы, выпол- д40 панели элементом считывания (не показан)происходит изменение реактивных составляющих (индуктивности и емкости) цепочекопределенных столбцов и строк,При этом на соответствующих выходах 5первой и третьей групп 5 и 7 выводов изменяется амплитуда переменной составляю щей сигнала; что фиксируется схемойустройства ввода информации (не показано), в котором эти сигналы преобразуются в 10цифровой код координат соответствующихэлементов сенсорной панели. В отличие отизвестной сенсорной панели считываниеинформации со столбцов и строк матрицыможет осуществляться одновременно, так 15как сенсорные элементы, расположенные встроках и столбцах матрицы, имеют низкоеиндуктивное взаимодействие, поскольку ихвитки за счет треугольной формы и поворотана угол р не являются эквидистантными, а 20пересекаются под острым углом,Указанное обстоятельство способству- .ет повышению быстродействия при считывании (считывание информацииосуществляется одновременно по двум координатзм, а не за два цикла, как в известной сенсорной панели).Кроме того, предлагаемое техническоерешение обладает более высокой помехозащищенностью, так как обеспечивает малое 30взаимное влияние индуктивно-емкостныхэлементов строк и столбцов матрицы. ненные в виде спиральных печатных элементов. в каждом столбце и каждой строке матрицы спиральные печатные элементы соответствующих слоев МПП включены в последовательные цепочки через контактные площадки и переходные металлизированные отверстия, начала и концы упомянутых цепочек соединены соответственно с контактными площадками четырех групп выводов, расположенных по сторонам МПП, о тл и ч а ю ща я с ятем, что, с целью повышения быстродействия и помехозащищенности, спиральные печатные элементы выполнены треугольной формы, треугольные витки спиральных печатных элементов второго слоя МПП ориентированы по вершинам треугольных витков спиральных печатных элементов первого слоя МПП, треугольные витки спиральных печатных элементов четвертого слоя МПП ориентированы по вершйнамгреугольныхвитков спиральных печатных элементов третьего слоя МПП, причем треугольные витки спиральных печатных элемейтов третьего и четвертого слоев МПП повернуты на угол р относительно треугольных витков спиральных печатных элементов первого и второго слоев МПП, угол р определен из условия (4 й - 3)й/6 р 4 и - 1)к/б,где п,2, 3, а контактные площадки и металлизированные переходйые отверстия третьего и четвертого слоев МПП смещены относительно контактных площадок и переходных еталлизированных отверстий первого и торого слоев МПП.2. Панель поп.1,отличающаяся ем, что стороны треугольных витков спиальных печатных элементов образованы угами окружностей..Сал оиаводственно-издательскйй комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 О 1 2691ТиражНИИПИ Государственного комитета по из113035, Москва, Ж-ЗБ, Р Подписноеетениям и открытиям при ГКНТ СССРщская на 64/5