DE4101842A1

DE4101842A1 - Cartesian coordinate detector comprising interwoven electrodes and insulators - completes circuit by local pressure bringing bare wire into contact with continuous conductive coating

Info

Publication number: DE4101842A1
Application number: DE4101842A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Schrodt
Original assignee: ARISTO GRAPHIC SYSTEME
Current assignee: ARISTO GRAPHIC SYSTEME
Priority date: 1991-01-23
Filing date: 1991-01-23
Publication date: 1992-08-06
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: DE4101842C2

Abstract

Woven tissues (1, 10) are laid on opposite sides of an electrically insulating elastic synthetic foil (5) having a conductive coating (4, 14) on each side. The upper tissue (1) has bare Cu wires (2) extending in the x direction, interwoven with insulating polyester threads (3) in the y direction. In the lower tissue (10) the wires (12) extend in the y direction and the threads (13) in the x direction. In both instances the threads (3, 13) are of larger dia. than the wires (2, 12) so that these contact the coatings (4, 14) only under pressure. ADVANTAGE - Construction is simplified without pressure-sensitive rubber layers.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Detektorvorrichtung zur Erfassung der x- und y-Koordinaten von Eingabepunkten, mit einer ersten Gruppe parallel zueinander liegender, in x-Richtung ver laufender Elektroden und einer zweiten Gruppe parallel zuein ander liegender, in y-Richtung verlaufender Elektroden, die durch Druckbeaufschlagung im Bereich dieser Druckbeaufschlagung in elektrisch leitende Berührung mit einer der jeweiligen Gruppe zugeordneten, leitfähigen Schicht bringbar sind.The invention relates to a detector device for Acquisition of the x and y coordinates of input points, with one first group lying parallel to each other, ver running electrodes and a second group in parallel other electrodes running in the y direction, the by pressurization in the area of this pressurization in electrically conductive contact with one of the respective groups assigned conductive layer can be brought.

Bei einer bekannten Detektorvorrichtung dieser Art (DE-PS 30 13 129) bestehen die Elektroden jeder Gruppe aus in einer gemeinsamen Eben liegenden Leiterbahnen, wobei jeder dieser Gruppe von Leiterbahnen eine druckleitende Gummischicht zugeord net ist, d. h. eine Schicht aus einem Material, das im Normalzu stand isoliert und unter Druck leitfähig wird. Auf diese Weise kann bei Ausübung von Druck an einem Punkt des so ausgebildeten Schichtaufbaus erreicht werden, daß der im Bereich der Druckauf bringung liegende Abschnitt der Elektrode der jeweiligen Elek trodengruppe über die in diesem Bereich leitfähig gewordene Gummischicht einen Stromkreis schließt, aus dessen Gesamtwider stand auf die Lage des Punktes der Druckaufbringung innerhalb der Gesamtanordnung, d. h. die Lage dieses Punktes in x-Richtung und in y-Richtung geschlossen werden kann.In a known detector device of this type (DE-PS 30 13 129) the electrodes of each group consist of one common level traces, each of these Group of conductor tracks assigned a pressure-conducting rubber layer is net, d. H. a layer of a material that is normally stand insulated and becomes conductive under pressure. In this way can be trained at some point when pressure is applied Layer structure can be achieved that in the area of Druckauf bring lying section of the electrode of the respective elec trodengruppe on the conductive in this area Rubber layer closes a circuit, from the total of which stood on the location of the point of pressure application within the overall arrangement, d. H. the location of this point in the x direction and can be closed in the y direction.

Die bekannte Detektorvorrichtung hat einen verhältnismäßig kom plizierten Aufbau und benötigt insbesondere besonders ausgebil dete Schichten, nämlich die druckleitenden Gummischichten, die nur bei Aufbringung von Druck und dann auch nur in dem mit Druck beaufschlagten Bereich leitfähig werden.The known detector device has a relatively com plicated structure and especially requires training dete layers, namely the pressure-conducting rubber layers, the only when pressure is applied and then only when pressure is applied affected area become conductive.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine demgegenüber einfacher aufge baute Detektorvorrichtung zu schaffen.It is an object of the invention, on the other hand, more simply built detector device to create.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Detektorvorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß die Elektroden jeder der beiden Gruppen die Kett- oder die Schußfäden eines Gewebes bilden, dessen Schuß- oder Kettfäden aus elektrisch isolierendem Material bestehen und in Richtung der Druckaufbringung größere Querschnittsabmessung haben als die Elektroden. Dabei hat jedes Gewebe vorzugsweise eine Leinwand bindung.To solve this problem, a detector device type mentioned designed according to the invention such that the electrodes of each of the two groups the warp or the Form weft threads of a fabric whose weft or warp threads consist of electrically insulating material and towards the pressure application have a larger cross-sectional dimension than that Electrodes. Each fabric preferably has a canvas binding.

Die erfindungsgemäße Detektorvorrichtung verwendet besonders einfach herstellbare Gruppen von Elektroden, nämlich Elektroden die in Form von leitfähigen Drähten mit in senkrecht zu ihrer Parallelerstreckung verlaufenden Fäden aus elektrisch isolieren dem Material, etwa Polyester verwoben sind, wobei die Quer schnittsabmessungen der Fäden aus isolierendem Material in der Richtung der Druckaufbringung, d. h. normal zur Gewebeebene grö ßer sind als die der Elektroden. Dadurch wird erreicht, daß die Elektroden bei Auflage des Gewebes auf einer elektrisch leitfä higen Schicht normalerweise nicht in Berührung mit dieser ste hen, sondern von den Fäden aus elektrisch isolierendem Material oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht gehalten werden. Erst durch Druckaufbringung erfolgt in dem Bereich der Druck beaufschlagung eine solche Verformung, daß der dort befindliche Bereich der jeweiligen Elektrode oder der dort befindliche Be reich der elektrisch leitenden Schicht derart elastisch verla gert wird, daß es zu einer Berührung von Elektrode und elek trisch leitfähiger Schicht und damit zum Schließen eines Strom kreises kommt, aus dessen Widerstand auf die Lage des Punktes der Druckbeaufschlagung geschlossen werden kann.The detector device according to the invention is particularly used easy to manufacture groups of electrodes, namely electrodes the in the form of conductive wires with in perpendicular to your Insulate parallel threads from electrically the material, such as polyester, are woven, with the cross cutting dimensions of the threads of insulating material in the Direction of pressure application, d. H. normal to tissue level are larger than that of the electrodes. This ensures that the Electrodes when the tissue is placed on an electrically conductive layer usually does not come into contact with it hen, but from the threads of electrically insulating material are kept above the electrically conductive layer. Pressure is only applied in the area by applying pressure loading such a deformation that the one located there Area of the respective electrode or the Be located there range of the electrically conductive layer so elastic It is gert that there is a contact between the electrode and elek tric conductive layer and thus for closing a current circle comes from its resistance to the location of the point the pressurization can be closed.

Die beiden die erste und die zweite Gruppe von Elektroden ent haltenden Gewebe können in einer Ausgestaltung so angeordnet werden, daß sich unterhalb jedes dieser Gewebe eine seinen Elek troden zugeordnete, elektrisch leitende Schicht befindet und die elektrisch leitende Schicht des einen Gewebes sich oberhalb dem anderen Gewebe befindet. Bei Druckbeaufschlagung von oben wird das obere Gewebe verformt und ein elektrischer Kontakt zu seiner elektrisch leitfähigen Schicht hergestellt, wobei durch die so erzeugte Verformung auch auf das untere Gewebe Druck ausgeübt und eine Berührung seiner entsprechenden Elektrode mit der zu gehörigen elektrisch leitfähigen Schicht erzeugt wird.The two ent and the second group of electrodes ent holding tissues can be arranged in one configuration be that below each of these tissues there is an elec troden associated, electrically conductive layer and the electrically conductive layer of a fabric above the other tissues. When pressure is applied from above the upper tissue deformed and an electrical contact to it electrically conductive layer, whereby by the so Deformation generated also exerted pressure on the lower tissue and touching its corresponding electrode with the associated electrically conductive layer is generated.

Ein besonders günstiger Aufbau ergibt sich jedoch dann, wenn die elektrisch leitfähigen Schichten auf gegenüberliegenden Flächen einer elastisch verformbaren Kunststoffolie vorgesehen sind, die zwischen den beiden Geweben angeordnet ist. Bei einer derartigen Anordnung liegen die elektrisch leitfähigen Schichten zwischen den beiden Geweben, und der elektrische Kontakt wird bei Druck aufbringung an der Seite der Druckaufbringung durch Verlagerung des zugehörigen Gewebebereichs in Richtung auf die zugehörige elektrisch leitfähige Schicht und an der gegenüberliegenden Seite durch Verlagerung der elektrisch leitfähigen Schicht in Richtung auf den im zugehörigen Gewebe benachbarten Elektroden bereich bewirkt.A particularly favorable structure results, however, if the electrically conductive layers on opposite surfaces an elastically deformable plastic film are provided, the is arranged between the two fabrics. With such a Arrangement, the electrically conductive layers are between the two tissues, and the electrical contact is under pressure application on the side of the pressure application by relocation of the associated tissue area in the direction of the associated electrically conductive layer and on the opposite Side by shifting the electrically conductive layer in Direction on the electrodes adjacent in the associated tissue area causes.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematisch und ver einfacht ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figur näher erläu tert. The invention is based on the schematic and ver simply shows an embodiment showing the detail tert.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Art der Auswertung der er zeugten Signale sowie die hierfür erforderlichen Schaltungsan ordnungen beispielsweise in der DE-PS 30 13 129 beschrieben sind, so daß eine Beschreibung dieses Teils der Detektorvorrich tung nicht erforderlich ist.It should be noted that the type of evaluation he generated signals and the circuitry required for this orders described for example in DE-PS 30 13 129 so that a description of this part of the detector device tion is not required.

Der dargestellte Teil zeigt Abschnitte der beiden Gruppen von Elektroden und die mit ihnen zusammenwirkenden elektrisch leit fähigen Schichten. Diese Elektroden und die leitfähigen Schich ten werden beispielsweise nach Art der Anordnung gemäß DE-PS 30 13 129 verdrahtet.The part shown shows sections of the two groups of Electrodes and the electrically conductive co-operating with them capable layers. These electrodes and the conductive layer ten are, for example, according to the type of arrangement according to DE-PS 30 13 129 wired.

Die in x-Richtung verlaufenden Elektroden 2 bestehend aus im Querschnitt kreisförmigen Kupferdrähten, deren Oberfläche nicht isoliert ist. Die Kupferdrähte 2 sind die Kett- oder Schußfäden eines Gewebes 1 mit Leinwandbindung, und die senkrecht dazu verlaufenden Schuß- oder Kettfäden 3 bestehen aus einem elek trisch isolierenden Material, etwa Polyester. Sie haben eben falls kreisförmigen Querschnitt, jedoch einen größeren Durch messer als die Kupferdrähte 3.The electrodes 2 , which run in the x direction, consist of copper wires which are circular in cross section and whose surface is not insulated. The copper wires 2 are the warp or weft threads of a fabric 1 with a plain weave, and the perpendicular weft or warp threads 3 consist of an electrically insulating material, such as polyester. You have just circular cross section, but a larger diameter than the copper wires 3rd

Ein zweites Gewebe 10 mit Leinwandbindung enthält in y-Richtung verlaufende Kupferdrähte 12 mit kreisförmigem Querschnitt und nicht isolierten Oberfläche, die die Kett- oder Schußfäden des Gewebes 10 bilden. Die Schuß- oder Kettfäden 13 des Gewebes 10 bestehen wiederum aus elektrisch isolierendem Material, etwa Polyester und haben kreisförmigen Querschnitt, wobei ihr Durch messer größer ist als derjenige der Kupferdrähte 12.A second fabric 10 with a plain weave contains copper wires 12 with a circular cross-section and non-insulated surface that run in the y-direction and that form the warp or weft threads of the fabric 10 . The weft or warp threads 13 of the fabric 10 are in turn made of electrically insulating material, such as polyester, and have a circular cross-section, their diameter being larger than that of the copper wires 12 .

Die Gewebe 1 und 10 liegen an gegenüberliegenden Seiten einer aus elastisch verformbarem, elektrisch isolierendem Material, etwa Kunststoff bestehenden Folie 5, die an der Oberseite eine elektrisch leitfähige Schicht 4 und an der Unterseite eine elek trisch leitfähige Schicht 14 trägt, so daß das Gewebe 1 auf der elektrisch leitfähigen Schicht 4 ruht und, in der dargestellten Ausrichtung, die elektrisch leitfähige Schicht 14 auf dem Gewe be 10 liegt. Da, wie vorstehend erwähnt, die Fäden 3 bzw. 13 aus elektrisch isolierendem Material größeren Durchmesser als die Kupferdrähte 2, 12 haben, ergibt sich im dargestellten Normal fall lediglich eine Berührung der aus isolierendem Material bestehenden Fäden 3, 13 mit den elektrisch leitfähigen Schich ten 4, 14, während die Kupferdrähte 2, 12 im Abstand von diesen leitfähigen Schichten gehalten werden.The fabrics 1 and 10 are on opposite sides of an elastically deformable, electrically insulating material, such as plastic film 5 , which carries an electrically conductive layer 4 on the top and an electrically conductive layer 14 on the bottom, so that the fabric 1st rests on the electrically conductive layer 4 and, in the orientation shown, the electrically conductive layer 14 lies on the fabric 10 . Since, as mentioned above, the threads 3 and 13 of electrically insulating material have a larger diameter than the copper wires 2 , 12 , there is only a touch of the threads 3 , 13 made of insulating material with the electrically conductive layers in the normal case shown 4 , 14 while keeping the copper wires 2 , 12 spaced from these conductive layers.

Die Anordnung aus Geweben 1 und 10 und der Zwischenlage in Form von Folie 5 mit leitfähigen Schichten 4, 14 ruht auf einer star ren, schematisch angedeuteten Unterlage 16 aus elektrisch iso lierendem Material und ist mit einer elastisch verformbaren, elektrisch isolierenden Schutzschicht 6 abgedeckt.The arrangement of fabrics 1 and 10 and the intermediate layer in the form of film 5 with conductive layers 4 , 14 rests on a star, schematically indicated base 16 made of electrically insulating material and is covered with an elastically deformable, electrically insulating protective layer 6 .

Wird auf die Oberseite der Schutzschicht 6 an einer definierten Stelle Druck ausgeübt, erfolgt eine Kompression der gesamten Anordnung, durch die ein Bereich eines Kupferdrahtes 2 des Gewe bes 1 in Berührung mit der leitfähigen Schicht 4 gebracht und zusätzlich die die leitfähigen Schichten 4 und 14 tragende Fo lie 5 verformt wird, so daß ihre leitfähige Schicht 14 in Berüh rung mit einem Teil eines Kupferdrahtes 12 des Gewebes 10 ge langt. Auf diese Weise wird durch einen Kupferdraht 2 des Gewe bes 1 und die zugehörige leitfähige Schicht 4 sowie durch einen Kupferdraht 12 des Gewebes 10 und die zugehörige leitfähige Schicht 14 jeweils ein Stromkreis geschlossen, und die Größe des Widerstandes des jeweiligen Stromkreises ist ein Maß für die Lage der Druckaufbringung in Richtung der x-Koordinate (Gewe be 1) und in Richtung der y-Koordinate (Gewebe 10).If pressure is exerted on the upper side of the protective layer 6 at a defined point, the entire arrangement is compressed, through which an area of a copper wire 2 of the tissue 1 is brought into contact with the conductive layer 4 and additionally the conductive layers 4 and 14 are supported Fo lie 5 is deformed so that its conductive layer 14 in contact with part of a copper wire 12 of the fabric 10 ge reaches. In this way, a circuit is closed by a copper wire 2 of the fabric 1 and the associated conductive layer 4 and by a copper wire 12 of the fabric 10 and the associated conductive layer 14 , and the size of the resistance of the respective circuit is a measure of the Position of the pressure application in the direction of the x coordinate (tissue 1 ) and in the direction of the y coordinate (tissue 10 ).

Claims

1. Detector device for detecting the x and y coordinates of input points, with a first group of electrodes ( 2 ) lying parallel to one another in the x direction and a second group of electrodes lying parallel to one another in the y direction ( 12 ) , The pressure applied in the area of this pressure application in electrically conductive contact with an associated with the respective group, electrically conductive layer ( 4 ; 14 ) bring bar, characterized in that the electrodes ( 2 ; 12 ) of each of the two groups the warp - Or form the weft threads of a fabric ( 1 ; 10 ), the weft or warp threads ( 3 ; 13 ) consist of electrically insulating material and have a larger cross-sectional dimension than the electrodes ( 2 ; 12 ) in the direction of pressure application.

2. Detector device according to claim 1, characterized in that each fabric ( 1 ; 10 ) has a plain weave.

3. Detector device according to claim 1 or 2, characterized in that the electrodes ( 2 ; 12 ) hen best of copper wire.

4. Detector device according to one of claims 1 to 3, there characterized in that the electrically insulating materi is polyester.

5. Detector device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electrically conductive layers th ( 4 ; 14 ) are provided on opposite surfaces of an elastically deformable, electrically insulating film ( 5 ) and that the film ( 5 ) between the two tissues ( 1 ; 10 ) is arranged.