Коммутационная панель для устройства ввода информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК я)5 0 06 Р 3/023 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ эллиптичебражены в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТ(54) КОММУТАЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания и ввода в ЭВМ символьной информации. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности коммутационной панели для устройства ввода информации. Цель достигается в коммутационной панели, выполненной в виде многослойной печатной платы (МПП), на каждом слое которой нанесены плоские Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания и ввода в ЭВМ символьной информации.Целью изобретения является упрощение и повышение надежности коммутационной панели.На фиг. 1-4 изображены соответственно первый - четвертый слои многослойной печатной платы (МПП), содержащие эллиптические спиральные индуктивные элементы, вертикально ориентированные в первом и втором слоях МПП (по столбцам матрицы) и горизонтально ориентированные в третьем и четвертом слоях МПП (по строкам матрицы); на фиг. 5 - взаимное расположение.Ы 2 1 б 68978 А спиральные индуктивные элементы, расположенные по столбцам и строкам матрицы, тем, что спиральные индуктивные элементы выполнены эллиптическими, в первом и втором слоях МПП эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы продольными осями вертикально по столбцам матрицы, в третьем и четвертом слоях МПП эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы продольными осями горизонтально по строкам матрицы, Элементы соединены в последовательные цепочки по каждому столбцу и строке матрицы и образуют результирующие индуктивности. При внесении считывающего элемента в зоны перекрытия вертикально и горизонтально ориентированных эллиптических элементов изменяется уровень сигнала на соответствующих выходах коммутационной панели, что фиксируется схемой устройства, и формируется код вводимого символа, 1 з.п, ф-лы, 7 ил. вертикально ориентированных (изображены сплошной линией) и горизонтально ориентированных (изображены пунктирной линией) эллиптических спиральных индуктивных элементов в МПП; на фиг. 6 - матрица с изображением символов, вводимых с помощью предлагаемой коммутационной панели; на фиг, 7 - сечение МПП с указанием слоев и металлизированных сквозных отверстий, обеспечивающих соединение эллиптических спиральных индуктивных элементов, расположенных в различных слоях МПП. через соответствующие контактные площадки.Для упрощения чертежейск спиральные элементы изо"развернутом" виде только в одном столбце контактные площадки вертикально ориенматрицы (фиг, 1 и .2) или в одной строкетированных эллиптических спираЛьных инматрицы (фиг, 3 и 4). дуктивныхэлементов расположены междуКоммутационная панель выполнена в горизонтально ориентированными эллиптивиде многослойной печатной платы, слои 5 ческими спиральными индуктивными эле 1-4 которой представлены на фиг. 1-4, Сим- ментами (фиг. 5), Благодаря такомуволы нанесены на носитель 5 информации расположению вертикально и горизонталь-(фиг. 6), представляющий собой тонкую пла- но ориентированных элементов конструкстинкуиздиэлектрического материала либо ция МПП упрощается, так как в отличие отлист бумаги. Слои 1 и 2 и слои 3 и 4 МПП 10 известной панели не требуется обеспечивыполнены на двустороннем фольгирован- вать электрической изоляции между металном диэлектрике. Между вторым и третьим лизированными переходными отверстиямислоями МПП расположена диэлектрическая пар слоев (первого и второго слоя по отнопрокладка 6. шению к третьему и четвертому слою МПП),В контактных площадках слоев 1 и 2 15 асверлениеи металлизацию всехотверстийвыполнены металлизированные отверстия в контактных площадках МПП проводить за7, обеспечивающие электрическое соедине- один этап.ние внутренних витков эллиптических спи- Кроме того, при том же количестве вворальных индуктивных элементов этих димыхсимволов(64)количествоспиральныхслоев. В контактных площадках слоев 3 и 4 20 индуктивных элементов на каждом слоевыполнены металлизированные отверстия МПП уменьшается в 2 раза (32) по отноше 8, обеспечивающие электрическое соедине- нию к известной панели,ние внутренних витков эллиптических спи- Электрическая схема соединений элральных индуктивных элементов этих липтических спиральных индуктивных элеслоев. Метод изготовления МПП - метод 25 ментов между собой через внешние витки вметаллизации сквозных отверстий. соответствующих слоях остается аналогичМногослойная печатная плата, состоя- ной схеме соединений элементов известнойщая из слоев 1 - 4 и прокладки 6, и носитель панели,5 информации с иэображением вводимых В коммутационной панели внешниесимволов образуют коммутационную па витки соответствующих эллиптических спинель 9. ральных индуктивных элементов соединеныВ первом 1 и втором 2 слоях МПП (фиг. между собой печатным проводником, рас 1 и 2) эллиптические спиральные индуктив- положенным по касательной к указаннымные элементы ориентированы своими про- виткам, что в результате повышает надеждольными осями вертикально по столбцам 35 ность соединений в каждом слое МПП, аматрицы. В третьем 3 и четвертом 4 слоях следовательно, и в целом надежность комМПП (фиг. 3 и 4) эллиптические спиральные мутационной панели.индуктивные элементы ориентированы сво- На фиг, 5 видно, что вертикально ориеними продольными осями горизонтально по тированные эллиптические спиральные инстрокам матрицы. 40 дуктивные элементы нечетных столбцовВ центре каждого элемента находится матрицы перекрывают своими нижними исоответствующая контактная площадка. верхнимичастямилевыечастигоризонтальЦентры контактных площадок первого слоя но ориентированных эллиптических спиМПП совпадают с центрами контактных ральных индуктивных элементов,площадок второго слоя МПП, благодаря че расположенных в соседних строках матриму обеспечивается электрическое соедине- цы коммутационных элементов, а правыение внутренних витков этих элементов части этих элементов перекрываются соотчерезметаллизированныеотверстия 7,Цен- ветственно нижними и верхними частямитры контактных площадок третьего слоя вертикально ориентированных эллиптичеМПП совпадают с центрами контактных 50 ских спиральных индуктивных элементов,площадок четвертого слоя МПП, благодаря расположенных в четных строках матрицы.. чему обеспечивается электрическое соеди- Штрихпунктирными линиями на фиг, 5нение внутренних витков этих элементов обозначены ячейки матрицы коммутациончерез металлизированные отверстия 8. ных элементов для ввода отдельного симвоЦентральные контактные площадки го ла, В каждую из таких ячеек матрицы,ризонтально ориентированных эллиптиче- являющуюся "областью активного взаимоских спиральных индуктивных элементов действия" с элементом считывания (не покарасположены между вертикально ориенти- зан), входит только одна половинарованными эллиптическими спиральными соответствующего эллиптического спиральиндуктивными элементами, а центральные ногоиндуктивного элемента.5 10 15 20 30 35 50 55 После сборки МПП в каждом столбце матрицы эллиптические спиральные индуктивные элементы первого слоя 1 включены в электрическую последовательную цепь со спиральными индуктивными элементами второго слоя 2 через внутренние витки и соответствующие контактные площадки с металлизированными отверстиями 7, причем в каждом слое соответствующие соседние элементы соединяются между собой через внешние витки согласно фиг. 1 и 2. При этом каждому столбцу матрицы соответствует одна результирующая индуктивность, образованная и эллиптическими спиральными индуктивными элементами. Для подключения такой индуктивности к схеме панели используются первая 10 и вторая 11 группа выводов.Аналогично в каждой строке матрицы эллиптические спиральные индуктивные элементы третьего слоя 3 МПП включены в электрическую последовательную цепь со спиральными индуктивными элементами четвертого слоя 4 МПП через внутренние витки и соответствующие контактные площадки с металлизированными отверстиями 8, причем в каждом слое соответствующие соседние элементы соединяются между собой через внешние витки согласно фиг. 3 и 4. При этом каждой строке матрицы соответствует одна результирующая индуктивность, образованная и эллиптическими спиральными индуктивными элементами. Для подключения такой индуктивности к схеме устройства ввода информации используются третья 12 и четвертая 13 группы выводов.По существу МПП с эллиптическими спиральными индуктивными элементами образует матричную структуру с распреде ленными 1 - и С-элементами. 1 -элементы образуются эллиптическими спиральными индуктивными элементами, находящимися на пересечении строк и столбцов матрицы,и являются двуслойными катушками индуктивности. С-элементы образуются за счет межвитковых емкостей спиральных элементов и за счет межслойных емкостей (между элементами первого и второго слоя МПП и между элементами второго и третьего слоя МПП),Коммутационная панель работает в составе устройства ввода информации следующим образом.Считывание символов может осуществляться, например, карандашом с наконечником из магнитного материала, Оператор помещает карандаш внужную позицию, туда, где расположен соответствующий символ (фиг, 7). При этом индуктивность эллиптических спиральных элементов, расположенных под позицией этого символа, возрастает, что приводит к изменению уровней сигнала высокой частоты на соответствующих выводах 11 и 13 коммутационной панели. К выводам 10 и 12 панели попеременно подводится запитывающее напряжение, а выводы 11 и 13 подключены к коллекторным цепям усилителей устройства ввода информации. Схема устройства аналогична схеме известного устройства (не показана).Изменение уровня сигнала высокой частоты на выводах 11 и 13 фиксируется схемой устройства ввода информации, в котором формируется код считываемого символа.Поскольку каждая позиция может использоваться для ввода двух символов (например, русского и латинского алфавитов либо специальных символов), то в отдельных позициях в правом нижнем углу матрицы (фиг. 6) предусмотрены команды переключениярегистров: НР - нижний регистр. ВР - верхний регистр, которые считываются с панели аналогично любым другим символам.Таким образом, предлагаемое техническое решение за счет новых отличительных признаков (эллиптической формы спиральных индуктивных элементов и определенного размещения, ориентации и соединения этих элементов на слоях МПП) позволяет существенно упростить коммутационную панель (число спиральных индуктивных элементов на каждом слое уменьшено в два раза по отношению к известной панели при одном и том же числе вводимых символов), а также повысить надежность за счет как уменьшения числа этих элементов, так и за счет нового способа обеспечения соединения внешних витков соседних элементов на каждом слое,Ф о р мул а и зоб рете н ия 1. Коммутационная панель для устройства ввода информации, содержащая многослойную печатную плату, на каждом слое которой нанесены плоские спиральные индуктивные элементы, расположенные по столбцам и строкам матрицы. в центре каждого индуктивного элемента расположена контактная площадка, соединенная с внутренним витком спирального индуктивного элемента, в первом слое многослойной печатной платы в каждом столбце матрицы внешние витки первых и последних спиральных индуктивных элементов являются соответственно первой и второй группами выводов матрицы, внешний виток каждого четного спирального элемента со второго по(и)-й элемент соединен с внешним виткомсмежного нечетного спирального элементас третьего по (и - 1)-й элемент в столбце, вовтором слое многослойной печатной платыв каждом столбце матрицы внешний виток 5каждого нечетного спирального индуктивного элемента с первого по (и - 1)-й элементв столбце соединен с внешним виткомсмежного четного спирального индуктивного элемента со второго по и-й элемент в 10столбце, в третьем слое многослойной печатной платы в каждой строке матрицывнешние витки первых и последующих спиральных индуктивных элементов являютсясоответственно третьей и четвертой группами выводов матрицы, внешний виток каждого четного спирального индуктивногоэлемента со второго по (и - 2)-й элемент встроке соединен с внешним витком смежного нечетного спирального индуктивного элемента с третьегб по (и)-й элемент в строке, .в четвертом слое многослойной печатнойплаты в каждой строке матрицы внешнийвиток каждого нечетного спирального индуктивного элемента с первого по п - 1)-й 25элемент в строке соединен с внешним витком смежного четного элемента со второгопо и-й элемент в строке, в контактных площадках всех слоев многослойной печатнойплаты выполнены металлизированные отверстия, между вторым и третьим слоямирасположена диэлектрическая прокладка,о т л и ч э ю щ а я с я тем, что, с цельюупрощения и повышения надежности ком-.мутационной панели, спиральные индуктивйые элементы выполнены эллиптическими,в первом и втором слоях многослойной печатной платы эллиптические спиральныеиндуктивные элементы ориентированы своими продольными осями вертикально по 40столбцам матрицы, в третьем и четвертомслоях многослойной печатной платы эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы своими продольнымиосями горизонтально по строкам матрицы, 45 вертикально ориентированные эллиптические спиральные индуктивные элементы нечетных столбцов матрицы размещены в соответствующих слоях многослойной печатной платы с перекрытием своими нижними и верхними частями левых частей горизонтально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных элементов, расположенных в смежных строках матрицы, вертикально ориентированные эллиптические спиральные индуктивные элементы четных столбцов матрицы размещены в соответствующих слоях многослойной печатной платы с перекрытием своими нижними и верхними частями правых частей горизонтально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных элементов, расположенных в смежных строках матрицы, причем контактные площадки горизонтально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных элементов расположены между вертикально ориентированными эллиптическими спиральными индуктивными элементами, а контактные площадки вертикально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных элементов расположены между горизонтально ориентированными эллиптическими спиральными индуктивными элементами. 2. Коммутационная панель по п,1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что в каждом отдельном слое многослойной печатной платы эллиптические спиральные индуктивные элементы выполнены с одинаковым направлением закрутки печатного проводника от центра элемента, противоположным направлению закрутки печатного проводника эллиптических спиральных элементов, расположенных в смежных слоях многослойной печатной платы, причем внешние витки соответствующих смежных эллиптических спиральных индуктивных элементов соединены между собой печатным проводником, ориентированным по касательной к указанным виткам.1668978 Составитель О.КулаковТехред М,Моргентал Корректор О. Кравцова Редактор И.Горная Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2655 Тираж 58 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рэушская наб., 4/5