DE2339460A1 - POSITION INDICATOR - Google Patents
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Description
Positionsanzeiger Die Erfindung betrifft einen Positionsanzeiger und insbesondere einen Positionsanzeiger, wie er zur Erzeugung von Ausgangssignalen, die die Koordinaten einer Position auf einem Bild bzw . einer Darstellung darstellen, benützt wird. Das Bild kann beispielsweise eine Abbildung eines besonderen Gebietes zeigen. Bekannte derartige Positionsanzeiger sind im allgemeinen teuer und aufwendig. Ein bekannter Positionsanzeiger besteht aus einem durchsichtigen elektrischen Widerstandmaterialblatt, das über einer Bildanordnung liegt und einem Schreibstift, der zur Berührung des durchsichtigen Blattes benützt wird. Sowohl der Schreibstift als auch das durchsichtige Blatt weisen elektrische Verbindungen zu einer Prozeßeinheit auf, durch die die Koordinaten der durch den Stift berührten Position aus der Amplitude oder aus anderen elektrischen Charakteristiken der dort hindurchlauf enden elektrischen Signale bestimmt werden können. Es wurde weiterhin vorgeschlagen, zwei Signale mit unterschiedlichen Frequenzen zu benützen, uta die - und y-Roordinate einer Bilddarstellung zu unterscheiden. Bekannte Positionsanzeiger sind sowohl im Iiinblick auf ihrc Kosten als auch auf ihre Koriiplexität nicht besonders für einen Lassenproduktion geeignet, und es soll nach der Erfindung ein Positionsanzeiger geschaffen werden, der im Vergleich zu bekannten Positionsanzeigern einfach und billig produziert werden kann. Position indicator The invention relates to a position indicator and in particular a position indicator, as it is used to generate output signals, the coordinates of a position on an image or. represent a representation, is used. The image can, for example, be an image of a particular area demonstrate. Known position indicators of this type are generally expensive and complex. A known position indicator consists of a clear sheet of electrical resistance material, that lies over a picture arrangement and a pen that is used to touch the transparent sheet is used. Both the pen and the clear one Sheets have electrical connections to a process unit through which the Coordinates of the position touched by the pen from the amplitude or from others electrical characteristics of the electrical signals passing through it determined can be. It was also suggested using two signals different To use frequencies, to distinguish the - and y-coordinate of an image display. Known position indicators are both in terms of cost and cost their complexity is not particularly suitable for a let-production, and it should According to the invention, a position indicator can be created, compared to known position indicators can be produced easily and cheaply.
Gemäß eines ersten erfindungsgemäßen Aspektes enthält ein Positionsanzeiger eine erste Schicht mit kokali@sierten leitenden Bereichen, eine zweite Schicht mit leitenden Bereichen, wobei eine der Schichten elastisch deformierbar ist, und eine elektrisch isolierende Abstandsvorrichtung zwischen der ersten und der zweiten Schicht, so daß die Schichten zu ein ander riormalerweise außerhalb eines elektrischen Kontaktes gehalten werden, jedoch in ihr Löcher so ausgebildeL sind, daß bei geeigneter Druckausübung auf die elastisch deforlaierbare Schicht in den Bereich eines Loches diese in elektrischen Kontakt mit der anderen Schicht gebracht wird.According to a first aspect of the invention includes a position indicator a first layer with kokali @ sierte conductive areas, a second layer with conductive areas, one of the layers being elastically deformable, and one electrically insulating spacer between the first and second layers, so that the layers to one another riormally outside of electrical contact are held, but are designed in their holes so that when appropriate pressure is applied on the elastically deformable layer in the area of a hole this in electrical Is brought into contact with the other layer.
Die leitenden Bereiche der zweiten Schicht können einfach andere Bereiche eines durchgehenden leitenden Blattes oder elternativ lokalisierte leitende Bereiche sein.The conductive areas of the second layer can simply be other areas a continuous conductive sheet or alternatively localized conductive areas be.
Gemäß eines zweiten erfindungsgemäßen Aspektes enthält ein Positionsanzeiger eine erste Schicht mit einer Vielzahl länglicher, im wesentlichen parallel zueinander in einer ersten Ri obtung liegender Leiter, eine zweite Schicht mit einer Vielzahl deformierbarer, länglicher, im wesentlichen obenso parallel zueinander in einer zweiten wichtung quer zur ersten liegender Leiter, und eine elektrisch isolierende Abstandsvorrichtung zwischen der ersten und der zweiten Schicht, so d9ß die Schichten zueinander norualerweise außerhalb eines elektrischen Kontaktes es gehalten werden, jedoch Löcher aufweist, wo Leiter in der ersten Schicht Leiter in der zweiten Schicht kreuzen, ed daß bei geeigneter Druckausübung auf einen deformierbaren Leiter in der zweiten Schicht in einem Kreuzungsbereich dieser in elektrischen Kontakt mit einem Leiter in der ersten Schicht gebracht wird.According to a second aspect of the invention includes a position indicator a first layer having a plurality of elongate ones substantially parallel to one another in a first Ri obtung lying conductors, a second layer with a multitude deformable, elongated, essentially above parallel to each other in one second weighting transversely to the first lying conductor, and an electrically insulating one A spacer between the first and second layers so that the layers are normally kept outside of electrical contact with each other, however has holes where conductor in first Shift ladder in the second layer cross, ed that when appropriate pressure is exerted on a deformable Conductor in the second layer in an intersection area of these in electrical contact is brought with a ladder in the first layer.
Vorzugsweise besteht eine elektrisch isolierende Abstandsvorrichtung aus einem isolierenden Materialblatt mit darin enthaltenden teAstern oder Öffnungen in den Kreuzungsbereichen der zwei Leiterschichten.There is preferably an electrically insulating spacer device of an insulating sheet of material with tabs or openings contained therein in the crossing areas of the two conductor layers.
Bevorzugterweise sind die deformierbaren Leiter dieser zweiten Schicht an der ersten Schichtseite eines elastisch flexiblen durchgehenden elektrisch isolierenden Blattes befestigt. Wird der Verformdruck abgesetzt, so kehrt bei geeigneter Wahl des elastisch flexiblen Blattes ein deformierter Leiter in seine ursprüngliche Position zurück.The deformable conductors are preferably of this second layer on the first layer side of an elastically flexible continuous electrically insulating Attached to the sheet. If the deformation pressure is discontinued, it returns with a suitable choice of the resiliently flexible sheet moves a deformed conductor to its original position return.
Weiterhin vorteilhaft ist das flexible durchgehende Blatt transparent. Wo die auf die deformierbaren Leiter hin gerichtete Oberfläche des flexiblen Blattes nicht genau glatt ist, wird sie bevorzugterweise mit einer Substanz beschichtet, die den gleichen Brechungsindex wie das flexible Blatt aufweist. Hierdurch wird Streuung des Lichtes an der nicht glatten Oberfläche vermieden und verhindert, daß das flexible Blatt einem Beobachter undurchsichtig erscheint. Sweckmäßigerweise kann diese Substanz ein Silikonöl sein.The flexible continuous sheet is also advantageously transparent. Where the surface of the flexible sheet facing the deformable conductors is not exactly smooth, it is preferably coated with a substance which has the same refractive index as the flexible sheet. This will Scattering of the light on the non-smooth surface is avoided and prevents that the flexible sheet appears opaque to an observer. Conveniently this substance can be a silicone oil.
Vorteilhafterweise ist auch die erste Richtung zu der zweiten Wichtung rechtwinklig gelegen.The first direction is also advantageously to the second weighting at right angles.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; in diesen zeigt: Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Schnittansicht hiervon, Fig. 3 eine Nodifikation der Ausführungsform, und Fig. 4 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, Gemäß der Fig. 1 und 2 besteht eine erste Schicht aus einem Feld länglicher elektrischer Leiter 3, die auf einem elektrisch isolierenden Blatt 5 angeordnet sind. Eine zweite Schicht besteht aus einem weiteren Feld deformierbarer,länglicher, elektrischer Leiter 1, die auf einem elastisch flexiblen durchsichtigen , elektrisch isolierenden Blatt 6 klebend befestigt sind. Leiter 1 und Leiter 3 sind rechtwinklig zueinander angeordnet. Zwischen der ersten und der zweiten Schicht ist eine Abstandsvorrichtung in der Form einer dritten Schicht eingebettet, die aus einem durchsichtigen elektrisch isolierenden Film 2 besteht,iwelcher an jedem Kreuzungspunkt der Leiter 1 und 3 Fenster 4 aufweist.The invention is explained below using exemplary embodiments Referring to the drawings explained in more detail; in this shows: Fig. 1 schematically shows an embodiment according to the invention, FIG. 2 shows a sectional view of this, FIG. 3 shows a modification of the embodiment, and FIG. 4 shows another according to the invention Embodiment According to FIGS. 1 and 2, a first layer consists of a field elongated electrical conductor 3, which on an electrically insulating sheet 5 are arranged. A second layer consists of another field of deformable, elongated, electrical conductor 1 running on an elastically flexible transparent, electrically insulating sheet 6 are adhesively attached. Head 1 and Head 3 are rectangular arranged to each other. A spacer device is between the first and second layers embedded in the form of a third layer, consisting of a transparent electrically insulating film 2 is composed at each crossing point of conductors 1 and 3 Has window 4.
kennzeichnenderweise kann der Durchmesser jedes Fensters 4 zwischen 2 und 4 mm betragen, und jedes Fenster ist so nahe wie nur möglich von dem benachbarten Fenster beabstandet. Die Leiter 1 und 3 können zweckmäßigerweise durch Ätzen einer Kupferschicht hergestellt werden, die anfangs über die gesamte Oberfläche der Blätter 6 bzw. 5 anhaftet. Kennzeichnenderweise ist jeder elektrische Leiter ungefähr 0,200 mm (8/1000 inch) breit und 0,025 mm (1/1000 inch) dick. Das Kupfer wird gewöhnlich an die Blätter 5 und6 mit Hilfe eines Klebemittels geklebt, und da das Blatt 6 sehr dünn und elastisch flexibel ist, ist es schwierig, dieses Klebemittel von seiner Oberfläche ohne Gefahr einer Beschädigung des Blattes zu entfernen. Das freiliegende Klebemittel gibt der Unterseite des Blattes 6.Typically, the diameter of each window 4 can be between Be 2 and 4 mm, and each window is as close as possible to the neighboring one Windows spaced. The conductors 1 and 3 can conveniently by etching a Copper layer can be made, initially over the entire surface of the leaves 6 or 5 adheres. Typically, each electrical conductor is approximately 0.200 mm (8/1000 inch) wide and 0.025 mm (1/1000 inch) thick. The copper becomes common glued to the sheets 5 and 6 with the help of an adhesive, and there the sheet 6 very thin and resiliently flexible, it is difficult to remove this adhesive from its Surface can be removed without risk of damaging the sheet. The exposed one Adhesive gives the bottom of the sheet 6.
eine relativ rauhe Oberfläche und bewirkt, daß durch das Blatt 6 durch 1aufendes Licht an der unteren Oberfläche gestreut wird. has a relatively rough surface and causes the blade 6 is scattered by incident light on the lower surface.
Dies wird dadurch verhindert, daß die Unterseite des Blattes 6: mit einem Öl beschichtet wird, das eine gleichen Reflexionsindex wie das Blatt 6 besitzt. Das Öl muß ein Isolator und kann zweckmäßigerweise ein Silikonöl eein. Es füllt auch die Fenster 4 aus und hat weiterhin den Vorteil, daß die Oberflächenspannung des Öles die Zurückführung des deformierbaren Leiters/in seine ursprüngliche Position unterstützt, wenn kein Druck auf ihn ausgeübt wird.This is prevented by the underside of the sheet 6: with is coated with an oil which has a reflective index equal to that of the sheet 6. The oil must be an insulator and can conveniently be a silicone oil. It fills also the window 4 and has the further advantage that the surface tension of the oil the return of the deformable conductor / to its original position supported when no pressure is put on him.
Der Positonsanzeiger wird nun so verwendet, daß eine gewünschte Position mit einem Schreib stift oder möglicherweise sogar einem Finger beruhrt wird, so daß der erzeugte Druck auf einen über ein Fenster 4 verlaufenden Teil des Leiters 1 einwirkt und dadurch'einen elektrischen Kreis zwischen dem Leiter 1 und dem dazugehörigen Leiter 3 schließt. Wird ein harter Stift benützt, ist es notwendig, die Druckausübung genau über einer Bensterregion zu lokalisieren. Wird hingegen ein Stift mit einem flexiblen oder deformierbaren Ende (wie z. B. ein Stift mit einem Gummiende) benützt, ist dies nicht notwendig. Im letzteren Falle sollte der Durchmesser der Stiftspitze ausreichend groß sein, um mehr als ein Fenster zu überdecken.The position indicator is now used so that a desired position is touched with a pen or possibly even a finger, so that the pressure generated on a part of the conductor running through a window 4 1 acts and thereby'an electrical circuit between the conductor 1 and the associated Head 3 closes. If a hard pen is used, it is necessary to apply pressure to locate exactly over a Benster region. On the other hand, if a pen has a uses flexible or deformable end (such as a pen with a rubber end), this is not necessary. In the latter case, the diameter of the pen tip should be be large enough to cover more than one window.
bzw. Auflösung Die Rasterfeinheit/des Positionsanzeigers wird durch den Fensterabstand bestimmt, und es kann durch Verringerung des Abstandes die Rasterfeinheit erhöht werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein Schreibstift mit einer kleinen Spitze benützt wird. Wenn ein Stift mit einer kleinen Spitze ohne Erhöhung der Anzahl der Ausgangsverbindungen benutzt, werden, soll ist es möglich, benachbarte elektrische Leiter miteinander zu verbinden. Die Leiter 1 und 3 werden dann normalerweise mit einer Art Positionskodiergerät verbunden, so daß jeder x- und y-Koordinate ein eindeutiger Kode zugeordnet wird, wodurch ein Erkennen ihrer Position ohne Zweideutigkeit möglich ist Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Selbstloodier-Positionsanzeigers, bei dem die elektrischen Leiter in Dreiergruppen angeordnet sind. Wird z. B. Druck über Fenster 41 ausgeübtZ werden die drei Leiter 11, 12 und 13 verformt, so daß mit jedem der drei Leiter 31, 32 und 33 ein Kontakt hergestellt wird. Die Leiter 1 werden an eine Hauptleitung 14, bestehend aus drei Drähten und in ähnlicher Weise die Leiter 3 an eine Hauptleitung 3i aus drei Drähten angeschlossen. Durch Verbinden der verschiedenen Leiter mit den verschiedenen Kombinationen der Hauptleitungen kann das Peld selbstkodierend ausgeführt werden. Anstatt der Verwendung von Leitern in Dreiergruppen können gemäß Fig. 1 einzelne Leiter benützt werden, wobei in diesem Prall jeder Leiter mit einer anderen Kombirnation der Hauptleitungen verbunden wird. or resolution The raster resolution / of the position indicator is given by determines the window spacing, and by reducing the spacing, the screen resolution can be increased increase. This is particularly advantageous when using a pen a small tip is used. If a pen with a small tip without Increase the number of output connections used, should it be possible to to connect adjacent electrical conductors to each other. Ladders 1 and 3 become then usually with one Type of position encoder connected, so that each x- and y-coordinate is assigned a unique code, whereby a It is possible to recognize their position without ambiguity. FIG. 3 shows an exemplary embodiment a self-coding position indicator in which the electrical conductors are in groups of three are arranged. Is z. B. Pressure exerted through window 41Z the three conductors 11, 12 and 13 deformed so that with each of the three conductors 31, 32 and 33 a contact will be produced. The conductors 1 are connected to a main line 14 consisting of three Wires and similarly the conductors 3 to a main line 3i of three wires connected. By connecting the different conductors with the different combinations of the main lines, the panel can be designed to be self-coding. Instead of the Using ladders in groups of three, individual conductors can be used as shown in FIG in this bounce each conductor with a different combination of main lines is connected.
Der Fositionsanzeiger gemäß der Tig. 1 bis 3 wird normalerweise über einem Bild bzw. einer Darstellung montiert, mit dem bzir.The position indicator according to the Tig. 1 to 3 is usually about mounted on a picture or a representation with the bzir.
cler er benützt werden soll. Es ist jedoch auch möglich, ihn mit einer flexiblen Bild darstellung zu benützen, z. B. mit einer bestimmten Karte oder einem bestimmten Plan, die über die obere Oberfläche des Positionsanzeigers gelegt wird. In diesem letzteren 1 alle ist es natürlich notwendig, ass irgendeine der Schichten des Positionsanzeigers durchsichtig ist-.which it should be used. However, it is also possible to combine it with a to use flexible image display, e.g. B. with a specific card or a specific map that is superimposed on the top surface of the position indicator. In this latter 1 all it is of course necessary to ass any of the layers of the cursor is transparent.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausf2hrungsform, in der eine obere elastische deformierbare Schicht 41 eines undurchsichtigen elektrisch isolierenden Materials auf ihrer Unterfläche ein durchgehendes elektrisch leitendes Materialblatt 42 z. B. eine dünne Kupferfolie, aufweist. Eine untereiIfioliermaterialschicht 43 weist lokalisierte leitende Wentekt bereiche @@ auf @@@ denn inden über ein schmales leitendes Band mit einem Rand der Schicht 43 verbunden ist. Zwischen den Schichten 41 und 43 ist ein elektrisch isolierendes Blatt 45 mit Löchern oder Fenstern 46 dirckt über die Kontakt bereiche @@ angeordnet. Die Fenster 46 können die gleiche Größe wie die Kontaktbereiche 44 haben, oder sie können größer oder kleiner sein, wenn dies gewünscht wird.Fig. 4 shows a further embodiment in which an upper elastic deformable layer 41 of an opaque electrically insulating material on its lower surface a continuous sheet of electrically conductive material 42 z. B. has a thin copper foil. A lower layer of foiling material 43 has localized senior Wentekt areas @@ on @@@ because inden above a narrow conductive tape is connected to one edge of the layer 43. Between the layers 41 and 43 is an electrically insulating sheet 45 with holes or Windows 46 are arranged directly over the contact areas @@. The windows 46 can the same size as the contact areas 44, or they can be larger or be smaller if so desired.
Obgleich gemäß lig. 4 der Positionsanzeiger in einer auseinandergezogener Anordnung gezeigt ist, ist natürlich in der Praxis die Schicht 45 fest zwischen die oberen Schichten 41, 42 und die untcre Schicht 43 eingebettet. Die obere Schicht 41 kann nicht gezeigte Ortsmarkierungen aufweisen, die direkt über jeden Fenster 46 positioniert sind, um uas Gebiet anzuzeigen, auf das Druck ausgeübt wird, um einen elektrischen Kreis zwischen der Schicht 42 und einem der Kontaktbereiche 44 zu schließen.Although according to lig. 4 the position indicator in an exploded view Arrangement is shown, in practice the layer 45 is of course firmly between the upper layers 41, 42 and the lower layer 43 embedded. The top layer 41 may have location markers, not shown, directly above each window 46 are positioned to indicate the area that pressure is being applied to an electrical circuit between layer 42 and one of contact areas 44 close.
Diese Ausführungsform führt selbst zur Schaffung ver Druckknopftastern, die die Position anzeigen. Zum Beispiel können kleine Löcher durch alle Schichten ein Kontaktbereichmitte ausgebildet werden, wodurch ein Tasterstößel durch sie verlaufen kann, so daß ein auf dem Kopf eines solchen Tasterstößels befestigter Druckknopf auf die Schicht 41 niederdrückt.This embodiment itself leads to the creation of ver pushbutton buttons, which indicate the position. For example, small holes can be made through all layers a contact area center can be formed, whereby a probe plunger pass through them can, so that a push button attached to the head of such a push button on the layer 41 depresses.
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