SE526367C2 - Affisch med tryckta zoner för inmatning till en elektronisk krets - Google Patents

Description

20 25 30 526 567 elektronisk utrustning eller i form av separata tryckknappar placerade i närheten av affischen eller placerade på framsidan av affischen är sedan tidigare kända.

Användning av vanliga tangentbord i samband med en affisch minskar möjligheten för en användare att intuitivt förstå vilka åtgärder som skall utföras. Långa instruktionsanvisningar kan vara nödvändigt för att försäkra sig om att användaren matar in korrekta insignaler.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en affisch vilken är försedd med en integrerad anordning för inmatning. Vid användning av en sådan affisch kommer användaren att bli vägledd att mata in rätta insignaler genom den information som finns på affischens bild och ett välawägt antal inmatningszoner kan placeras på affischen för att minska förväxlingsrisken för en användare.

Ett andra syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en affisch, som innefattar en integrerad anordning för inmatning, vilken kan tillverkas med effektiva tillverkningsmetoder.

Ytterligare syften med uppfinningen är att tillhandahålla en affisch som innefattar en integrerad anordning för inmatning, vilken har en låg komplexitet avseende kretsen anordnad pà affischen, och inte innefattar några rörliga delar.

Dessa syften uppnås med en affisch enligt den karaktäriserande delen av krav 1. En affisch enligt uppfinningen innefattar medel för att mata in instruktioner till en elektronisk krets i form av ett ledande material vilket utformar en eller flera ledande, beröringskänsliga inmatningselektroder i form av ledande inmatningszoner, vardera inmatningszon kopplad till en ledningsbana och nämnda inmatningselektroder utformade för kapacitiv 10 15 20 25 30 526 567 koppling med en användare. Slika inmatningselektroder kan enkelt appliceras på ett substrat, vilket är avsett att innefatta en bild som har skapats i en tryckprocess, genom metoder såsom exempelvis tryckning, laminering eller sammansmältning av ledande plastmaterial till ett ickeledande substrat.

Dessutom, de kapacitiva inmatningselektrodema som används i en affisch enligt uppfinningen har visat sig vara särskilt fördelaktiga eftersom inga Vidare gäller inmatningseiektroderna används är det inte nödvändigt att anordna dessa rörliga strömbrytare behövs. att när de kapacitiva elektroder så att användaren kan vidröra dem, ej heller att täcka elektrodema med ett skyddslager. Tíllverkaren är fri att välja om elektroderna antingen skall placeras bakom bilden ovanpå substratet eller på den i förhållande till bilden motsatta sidan.

Anordningen för inmatning som används i affischen innefattar en eller flera inmatningszoner vilka består av elektriskt ledande elektroder. Till var och en av dessa är en eller flera funktioner länkade. Uppfinningen hänför sig särskilt till en affisch innefattande en anordning för inmatning av det slag där närheten av en jordad kropp, t ex en användares finger, medför en kopplad kapacitans mellan den jordade kroppen och elektroden varefter en detekterbar förändring i kapacitans sker och den avslktliga lnsignalen kan veritieras.

Enligt en särskilt föredragen utföringsform trycks det ledande mönstret med inmatningszoner med ett ledande bläck pà ett substrat av papper.

För att kunna avläsa en avsiktlig inmatning fràn en användare skall anordningen för inmatning vara ansluten till en styrkrets för sensorer. Ett exempel pà en styrkrets för sensorer är tauFish mätkrets vilken beskrivs i "An Installation of Interactive Furniture", Omojola et al., lBM Systems Journal, Vol. 39, Nos. 3 & 4, 2000. Sensorstyrenheten bör anordnas i ett eget hölje och anslutas via in- och utgàngsportar till ledningsbanor anslutna till ledande 10 15 20 25 30 526 inmatningszoner i anordningen för inmatning. Genom att använda denna konfigurering är det möjligt att återanvända sensorstyrenheten när affischen byts ut.

För att underlätta kopplingen mellan inmatningszonerna och sensorstyrenheten skall ledningsbanorna företrädesvis leda till en kantdel av substratet. En kantdel kan exempelvis skapas på en central del av substratet genom att anordna en öppning genom substratet på ett lämpligt ställe.

I en särskilt föredragen utföringsform är substratet gjort av papp, kartong, karlongpapper eller Wellpapp som är tillräckligt styv för att vara självuppbärande. Detta är vanligtvis uppfyllt om substratet har en böjstyvhet överskridande 150 Nmm, föredragsvis överstigande 400 Nmm.

Uppfinningen hänför sig vidare till en anordning innefattande en affisch med en anordning för inmatning innefattande kapacitiva inmatningselektroder och en metod för att tillverka en sådan affisch.

FIGURBESKRIVNING Utföringsforrner av uppfinningen beskrivs i detalj med hänvisning till följande figurer vari fig.1 visar ett substrat med en anordning för inmatning sedd från ovan, fig.2 visar en schematisk bild av en sensorstyrenhet, fig.3 visar ett flödesschema för en process för tillverkning av en affisch enligt uppfinningen, och :":§":".:' :":É. :"':É. f ° 10 15 20 25 30 526 367 5.35.. .___.

Fig. visar en affisch enligt uppfinningen sedd från ovan FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Figur 1 visar ett substrat 2 vilket är försett med ett skikt av elektriskt ledande material applicerat i ett mönster 3 på substratet 2 av papper. Mönstret 3 av elektriskt inmatningszoner 4 och ledningsbanor 5 vilka leder från inmatningszonerna. ledande material inbegriper en uppsättning av separata Substratet kan tillverkas av vilket material som helst som är lämpligt för att I bära upp en tryckt bild, t ex ett plastmaterial eller ett papperssubstrat. En affisch enligt uppfinningen skall innefatta en tryckt bild som bärs upp av substratet 2. Den tryckta bilden kan appliceras på vilken som helst av substratets sidor, d v s på den sida som är försedd med mönstret av elektriskt ledande material eller den andra sidan. lfall mönstret av elektriskt ledande material är placerat på motsatt sida av substratet i förhållande till bilden eller om bilden helt täcker inmatningszonerna 4 bör den tryckta bilden innehålla markörer som anger placeringen av inmatningszonerna 4.

Den grafiska formgivningen är enligt en utföringsform av uppfinningen applicerad genom laminering av en tryckt formgivning ovanpå substratet av papper och mönstret 3 av ledande material. Enligt en föredragen utföringsforrn av uppfinningen appliceras den grafiska formgivningen på substratet genom att använda vanliga tryckmetoder såsom offset- eller screentryckning i vilka formgivningarna trycks direkt på substratet. Det ledande mönstret 3 kan om så önskas täckas med ett isolerande material.

Ett substrat av papper kan tillverkas av vilken som helst sorts papper däribland vanligt papper, finpapper, totalblekt papper, papp, kartong, kartongpapper, wellpapp eller vàgpapper. Det är särskilt fördelaktigt om substratet av papper har en böjstyvhet överstigande 150 Nmm, föredragsvis överstigande 400 Nmm. Detta kan uppnås med substrat av papp, kartong, 10 15 20 25 30 (fl PO '-3\ ud O\ *<1 kartongpapper eller Wellpapp. När sådana styva papperssorter används kommer affischen att vara sjålvuppbärande.

Mönstret 3 av ledande material kan appliceras med hjälp av lamineringsteknik i vilken ett banformigt material innefattande mönstret 3 appliceras ovanpå substratet av papper. Det banformiga materialet kan vara ett pappersbaserat material eller ett plastmaterial. Mönstret av ledande material är föredragsvis applicerat på det banformiga materialet med en tryckmetod. l en föredragen utförlngsform är mönstret 3 av ledande material applicerat genom att använda vilken som helst känd tryckmetod såsom screentryckning eller offsettryckning vilka är särskilt fördelaktiga. För mer detaljerad beskrivning av de föredragna tryckmetoderna refereras till "Grafisk Tryckteknik" av L. Törneklev, Spektra 1987.

Tryckning av mönstret 3 av elektriskt ledande material kan göras med användning av ett ledande bläck. Ledande bläck innehåller vanligtvis ett ledande färgämne eller andra finfördelade, ledande material som är färgade eller bestrykningsmedelsbärare. Ett mjukningsmedel kan vara tillsatt för att ofärgade, ett bindemedel och en vätskbaserad tillgodose önskad smidighet. Det ledande färgämnet är föredragsvis kolbaserat, till exempel grafit, eller silverbaserat.

Istället för ledande bläck kan en tryckbar, ledande polymer användas. lnmatningszonerna 4 är föredragsvis av sådan storlek att de är avpassade för att medge enkel inmatning för en användare med normalstora fingrar.

Vidare gäller att inmatningszonema föredragsvis är fördelade på substratet så att varje inamtningszon 4 är åtkomlig utan att närliggande inmatningszoner vidrörs. l en alternativ utförlngsform i vilken det är avsett att en användare skall vidröra en eller flera grupper av inmatningszoner samtidigt kan storleken av lnmatningszonerna 4 och/eller avståndet mellan inmatningszonema 4 göras mindre. 10 15 20 25 30 Ledningsbanorna 5 är gjorda som tunna linjer vilka leder från varje inmatningszon 4 till en portdel 6 placerad på substratet 2 av papper.

Portdelen 6 innefattar en samling av ledningsbanor 5 för enkel åtkomst av in- och utportar av en sensorstyrenhet (visas ej). Föredragsvis är alla ledningsbanor ansamlade i en gemensam portdel 6 eller, om antalet inmatningszoner 4 är många, d v s överstigande 20, kan flera portdelar 6 anordnas på substratet av papper. Portdelen eller portdelarna 6 är föredragsvis anordnade vid en eller flera av kantdelarna av substratet av papper. Med anledning av detta leder ledningsbanorna 5 till en eller flera av kantema på substratet 2 av papper eller till en plats i omedelbar närhet av en eller flera av kanterna. l en föredragen utföringsform är avståndet från kanten av substratet av papper till ledningsbanorna 5 vid portdelen 6 mindre än 1,0 cm, föredragsvis mindre än 2 mm. Ledningsbanorna 5 är ansamlade i en eller flera klungor vilka utgör portdelarna 6.

Ledningsbanorna 5 är vidare utformade och placerade för att minska risken för oavsiktlig kontakt med en användare. Av denna anledning är ledningsbanoma 5 tunna så att den kapacitiva kopplingen mellan en användare och ledningsbanorna kommer att vara liten. Vidare gäller att ledningsbanorna 5 är placerade på substratet 2 av papper i lägen där det är làg risk för oavsiktlig kontakt. l en föredragen utföringsform av uppfinningen är ledningsbanorna täckta med ett isolerande skikt vilket föredragsvis är tryckt ovanpå substratet 2 av papper.

Figur 2 visar en schematisk bild av en sensorstyrenhet 7 enligt en utföringsfonn av uppfinningen. Sensorstyrenheten innefattar en uppsättning in- och utportar 15 kopplade till en multiplexer 8. ln- och utportarna 15 är kopplade till ledningsbanorna 5 vid portdelen eller portdelarna 6 på substratet 2. Multiplexern 8 är anordnad för att tillhandahålla en förutbestämd làgspänning till var och en av ledningsbanorna 5 och därigenom ladda inmatningszonerna 4. inmatningszonerna 4 är försedda med en förutbestämd 10 15 20 25 30 kapacitans. När en person närmar sig eller vidrör inmatningszonen ökar kapacitansen till följd av den kapacitiva kopplingen med en mänsklig kropp.

Multiplexem 8 har en uppsättning utkanaler 9 kopplade till vardera ledningsbana, varje utkanal försedd med ett motstånd 10 parallellkopplat till jord med nämnda in- och utportar.

Sensorstyrenheten 7 innefattar ytterligare en spänningskälla 11 och medel 12 för att mäta ett spänningsfall över nämnda motstånd 10 i vilken nämnda multiplexer 8 är anordnad för att koppla nämnda spänning till varje inmatningszon och därigenom ladda varje inmatningszon med en förutbestämd potential och att nämnda medel 12 för att mäta spänningsfallet därefter känner av spänningsfallsförhållandet.

Sensorstyrenheten 7 innefattar en mikrokontroller 12 vilken är anordnad för att indikera att en specifik inmatningszon (4) är indikerad av en användare om spänningsfallsförhållandet är under en förutbestämd gräns och att en indikerad av en användare om specifik inmatningszon inte år spänningsfallsförhållandet är över en förutbestämd gräns Sensorstyrenheten innefattar vidare utkanaler för styrning av en extern anordning 14, t ex en dator, synthesizer eller någon annan elektronisk apparat.

Figur 3 visar ett flödesschema over en metod för att tillverka en affisch enligt uppfinningen.

I ett första metodsteg 20 tillhandahålls ett substrat av papper. I ett andra metodsteg 30 appliceras ett mönster av elektriskt ledande material på substratet av papper. Enligt en första utföringsform av uppfinningen består det andra metodsteget av en lamineringsprocess 31 i vilket det ledande materialet lamineras ovanpå nämnda substrat av papper. Det ledande 10 15 20 25 30 fJ-l l J 4 )\ CN CT- \'l materialet har enligt den här utföringsformen applicerats i ett första metodsteg på ett arkformigt material vilket har laminerats på substratet av pappen I en andra föredragen utföringsform består det andra metodsteget av en tryckmetod 32, föredragsvis screen- eller offsettryckning, genom vilken det ledande mönstret är tryckt ovanpå nämnda substrat av papper med ett ledande bläck. l en utföringsform av uppfinningen är en grafisk formgivning applicerad ovanpå nämnda papperssubstrat och täcker föredragsvis hela eller åtminstone en del av mönstret av ledande material. Detta utförs i ett tredje metodsteg 40. l en första utföringsform består det tredje metodsteget av en lamineringsprocess 41 i vilket den grafiska formgivningen lamineras ovanpå nämnda substrat av papper och täcker föredragsvis hela eller åtminstone en del av mönstret av ledande material. Enllg denna första utföringsform har den grafiska forrngivningen applicerats på ett separat arkformigt material vilket lamineras på substratet av papper ovanpå nämnda ledande mönster. Enligt denna första utföringsform har den grafiska formgivningen applicerats på ett separat arkformigt material vilket lamineras på substratet av papper ovanpå nämnda ledande mönster. l en andra föredragen utföringsform består det tredje metodsteget av en tryckmetod 42, föredragsvis screen- eller offsettryckning, genom vilken den grafiska formgivningen är tryckt på nämnda substrat av papper och täcker föredragsvis hela eller åtminstone delar av mönstret av ledande material.

I ett fiärde metodsteg 50 är anordningen för inmatning på affischen ansluten till en sensorstyrenhet 7. Sensorstyrenheten är separat anordnad i förhållande till affischen och inkapslad i ett hölje. Sensorstyrenheten 7 är ansluten till inmatningszonerna som är uppburna av affischen via ledningsbanor anordnade på affischen. Ledningsbanorna leder föredragsvis 10 15 20 526 567 ;:çg;=fi. 10 till en plats i närheten av en kantdel på substratet. Sensorstyrenheten är ansluten till ledningsbanorna. l flgur 4 visas en affisch 1 enligt uppfinningen sedd från ovan. Affischen bär upp ett tryckt lager 13 vilket innefattar en formgivning 17. l den visade utföringsformen år formgivningen i form av att hus vilket har fönster placerade på inmatningszonerna. Det tryckta lagret innefattar markörer 18 vilka anvisar placeringen av inmatningszonerna 4. Markörerna kan utgöras av hål i det tryckta lagret 13 där inmatningszonerna är placerade, en genomskinlig! del av det tryckta lagret 13 där inmatningszonerna är placerade eller ett tryckt märke eller symbol där inmatningszonerna är placerade, nämnda tryckta symbol eller märke särskiljande sig från den återstående delen av det tryckta skiktet så att en användare lägger märke till placeringen av lnmatningszonema. Vidare är en sensorstyrenhet 7 inkapslad i ett hölje ansluten via in- och utportar till ledningsbanoma 5. Sensorstyrenheten 7 är löstagbart ansluten till ledningsbanorna via en kabel 19 ansluten till en klämförbindning 19”.

Uppfinningens omfång skall inte vara begränsad till de ovan beskrivna utföringsformema utan kan varieras inom de följande kravens omfång.

Claims (17)

10 15 20 25 30 01 m) UN 04 (ß \'l ll PATENTKRAV

1. )

2. )

3. )

4. )

5. )

6. ) Affisch innefattande ett banformigt material vilket utgör ett substrat (2), ett tryckt skikt vilket utgör en bild placerad ovanpå nämnda substrat (2) samt organ för att mata in instruktioner till en elektronisk krets, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda organ för att mata in instruktioner till den elektroniska kretsen innefattar ett mönster (3) av ledande material tryckt på nämnda substrat (2), där nämnda mönster (3) av ledande material bildar en eller flera ledande, beröríngskänsliga inmatningselektroder i form av ledande inmatningszoner (4), vardera inmatningszon (4) är kopplad till en ledningsbana, och där nämnda inmatningselektroder är anordnade för kapacitiv koppling med en användare. Affisch enligt krav 1, k ä n n ete c k n a d a v att nämnda banforrniga material består av ett substrat av papper. Affisch enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att substratet av papper har en böjstyvhet överstigande 150 Nmm, föredragsvis överstigande 400 Nmm. Affisch enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda banformiga material består av ett plastmaterial. Affischenligtkravt-4,kännetecknad av attnämnda mönster (3) av ledande material är gjort av ett ledande bläck. Affisch enligt krav 1 -4, kännetecknad av attnämnda mönster (3) av ledande material är gjort av ett ledande plastmaterial. 10 15 20 25 30

7. )

8. )

9. )

10. ) in im 526 367 ll Affisch enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda tryckta skikt innefattande en bild täcker nämnda ledande material. Affisch enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda tryckta skikt innefattande en bild är tryckt direkt ovanpå nämnda substrat (2). Affisch enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda tryckta skikt innefattande en bild är laminerat ovanpå nämnda substrat (2). En anordning innefattande en afflsch enligt något av föregående krav och en sensorstyrenhet (7) inkapslad i ett hölje och anslutningsbar via in- och utportar (15) till nämnda ledningsbanor (5) på nämnda substrat (2), där nämnda sensorstyrenhet (7) är anordnad för att identifiera en användares indikering av en specifik inmatningszon (4). En anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda sensorstyrenhet (7) innefattar en multiplexer (8) innehållande en uppsättning av in- och utkanaler (9) kopplade till varje kontaktbleck (5), där varje in- och utkanal (9) innefattar ett motstånd (10) parallellkopplat till jord med nämnda in- och utportar (15). En anordning enligt krav 11, kännetecknad avatt ytterligare spänningskälla (

11. ) och medel (

12. ) för att mäta spänningsfall nämnda sensorstyrenhet (7) innefattar en över nämnda motstånd och i vilken nämnda multiplexer (8) är anordnad för att koppla nämnda spänningskälla (11) till var och en av nämnda inmatningszoner (4) och därigenom ladda varje 10 15 20 25 30

13. )

14. )

15. )

16. ) (n h 3 0\ (N :ß \ 15 inmatningszon (4) till en förutbestämd potential och att nämnda medel (12) för att mäta spänningsfallet därefter känner av spänningsfallsförhållandet. En anordning enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda medel (12) för att mäta spänníngsfall innefattar en mikrokontroller, vilken är anordnad för att indikera att en specifik inmatningszon (4) är indikerad av en användare om spänningsfallsförhâllandet understiger en förutbestämd gräns och att en specifik inmatningszon (4) inte är indikerad av en spänningsfallsförhållandet användare om överstiger en förutbestämd gräns Metod för att tillverka en affisch enlig något av föregående krav vilken innefattar följande metodsteg: -tillhandahållande (20) av ett substrat, -tillhandahållande av ett ledande mönster innefattande en uppsättning av inmatningszoner, - tryckning (30) av det ledande mönstret på substratet för att tillhandahålla organ för att mata in instruktioner, och - applicerande av ett tryckt skikt innefattande en bild ovanpå nämnda substrat (2). Metod enligt krav 14, k å n n e t e c k n a d a v att det ledande mönstret appliceras med en tryckmetod vilken använder sig av ledande bläck. Metod enligt något av krav 14-15 k ä n n e t e c k n a d a v att det tryckta skiktet innefattande en bild appliceras med en tryckmetod. (Il PO O\ (N Ö* \'l iLl

17. ) Metod enligt något av krav 14 - 15 kä n n ete c k n ad a v att det tryckta skiktet innefattande en bildappliceras på ett separat arkformat material vilket lamineras på substratet.